Grandes vulcões podem refrescar mais a Terra em um mundo cada vez mais quente

Existem poucas forças na Terra mais poderosas do que uma grande erupção vulcânica. Em sua forma mais potente, os vulcões injetam milhões de toneladas de partículas bloqueadoras do Sol no alto da atmosfera que podem resfriar a Terra por quase 5 anos, colocando em risco as colheitas e levando a “anos sem verão”. O mais recente, a erupção do Monte Pinatubo nas Filipinas em 1991, causou uma queda temporária de 0,5°C nas temperaturas globais.

No entanto, está se tornando cada vez mais claro que mesmo essas forças monumentais estão sendo alteradas pelas mudanças climáticas causadas pelo homem. O declínio da cobertura de gelo pode levar a erupções mais frequentes perto dos polos, na Islândia e em outros lugares. E um oceano com cada vez mais camadas permitirá que mais resfriamento induzido por vulcão permaneça na superfície da Terra. Agora, um novo estudo sugere que o aumento dos gases de efeito estufa ajudará as plumas de grandes erupções a chegarem mais alto, se espalharem mais rápido e refletirem mais luz solar, causando um resfriamento mais abrupto e extremo.

Antes que a humanidade iniciasse seu curso de alteração do planeta, os vulcões eram um dos maiores atores climáticos. A longo prazo, eles expeliram dióxido de carbono do interior da Terra, causando aquecimento. Porém, a curto prazo, seus gases de enxofre frequentemente reagem com a água para formar partículas altamente reflexivas chamadas sulfatos, desencadeando "surtos" de resfriamento global. Manchas escuras de cinzas espalhadas por núcleos de gelo - nossa melhor evidência dessas primeiras erupções - são um reflexo indistinto do clima selvagem deixado em seu rastro.

Mas o oposto também é verdadeiro: o clima pode ter um grande impacto sobre os vulcões. No novo estudo, Thomas Aubry, geofísico da Universidade de Cambridge, e colegas, combinaram simulações de computador de erupções vulcânicas idealizadas com um modelo climático global. Eles simularam a resposta a plumas liberadas de vulcões de médio e grande porte, tanto em condições históricas quanto em 2100, em um cenário em que a previsão é que a Terra aqueça muito rapidamente.

Os pesquisadores encontraram duas tendências opostas. Normalmente, apenas uma ou duas erupções vulcânicas de médio porte disparam pela troposfera a cada ano, contornando este berço climático da Terra para chegar à estratosfera, a zona calma e seca acima. Conforme as partículas reflexivas se espalham pela estratosfera, elas causam um pequeno surto de resfriamento global. Mas quando a troposfera aquece, ela se expande em altura, eventualmente colocando a estratosfera fora do alcance dessas erupções.

“É como se os aros de basquete regulamentares em todo o mundo subissem alguns centímetros, tornando muito mais difícil de marcar"

A história muda com erupções na escala do Pinatubo, no entanto. Em um mundo que aqueceu 6°C em 2100 - um aumento que corresponde apenas às projeções mais terríveis e improváveis ​​do último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas - a troposfera cresceria 1,5 km de altura. Mas erupções ultramassivas ainda seriam capazes de atingir a estratosfera; além do mais, seus gases iriam realmente atingir níveis mais altos e viajar mais rápido do que no clima atual, ampliando seu efeito de resfriamento em 15%.

Como os gases de efeito estufa prendem o calor perto da superfície da Terra, a estratosfera está esfriando, especialmente em suas camadas superiores. Isso permite que o ar se misture mais facilmente para cima e para baixo nessa camada da atmosfera. Em 2100, essa mistura deve ajudar as plumas vulcânicas a viajar cerca de 1,5 km mais alto do que antes, de acordo com o modelo da equipe. Além disso, o aquecimento irá acelerar o padrão de vento primário da estratosfera, fazendo com que as partículas vulcânicas reflexivas se espalhem mais rapidamente pela atmosfera superior para os polos, antes que tenham tempo para se aglutinarem em partículas maiores. E quanto menor a partícula, mais luz ela reflete.

"O fato de erupções de médio porte não poderem mais atingir a estratosfera é interessante e importante e muitas das tendências identificadas no novo modelo - o resfriamento da estratosfera, o aumento da troposfera e a aceleração da circulação - já foram vistas no mundo real. Mas ainda é incerto se o crescimento de partículas limitado simulado pelo novo modelo reflete o que aconteceria no mundo real"

Na verdade, o estudo levanta mais perguntas do que respostas, diz Aubry. “É mais como abrir uma lata de minhocas.” Por um lado, ele estuda apenas erupções tropicais, não aquelas mais próximas dos polos, onde a estratosfera está mais próxima. E é difícil dizer se o aumento do resfriamento de grandes vulcões ou a diminuição do resfriamento de vulcões menores terá uma maior influência do clima. “Meu pressentimento é que o grande efeito de erupção vai dominar”, acrescenta ele, simplesmente considerando o poder absoluto dessas erupções como uma alavanca climática.

A próxima etapa será testar como essas tendências funcionam em níveis de aquecimento futuro mais realistas - e em modelos climáticos adicionais. Os pesquisadores também esperam integrar outras tendências, incluindo o aumento das erupções que devem ocorrer conforme as geleiras derretem alguns vulcões polares e a crescente estratificação do oceano, o que permite que mais resfriamento vulcânico permaneça na superfície da água, resfriando a atmosfera. “Minha esperança é que nunca vamos aquecer o clima o suficiente para influenciar os vulcões”, diz Aubry. “Mas está se tornando um caminho perigoso, bem perigoso”.

- Matéria adaptada da original em inglês.

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