Wulkany kontra ludzkość. Kto bardziej wpływa na klimat?
Czy rzeczywiście wulkany bardziej wpływają na zmiany klimatu, niż cała działalność człowieka?
Nagrania z telefonów komórkowych są przerażające. Dziesięciokilometrowej wysokości chmura pyłu i gazu uniosła się nad niewielką, karaibską wysepką Saint Vincent niemal zupełnie zakrywając niebo. Czarny obłok wyrzucony przez wulkan La Soufrière był tak gęsty, że wkrótce na niebie zaroiło się od piorunów. Potężne wyładowania elektryczne, wywoływane przez ocieranie się o siebie cząsteczek pyłu, dodały grozy całemu piekielnemu przedstawieniu.
Oprócz pyłu erupcja La Soufriere przebudzonego po 40 latach drzemki wyrzuciła do atmosfery ogromne ilości dwutlenku siarki. Pomiary satelitarne wykazały, że niesiony wiatrem SO2 już po kilku dniach okrążył całą Ziemię. A to nie jedyny wulkan, który obudził się w ostatnich tygodniach.
W Japonii dwukilometrowy pyłowy pióropusz wyrzuciła z siebie Sakurajima. W Islandii trwa erupcja wulkanu Fagradalsfjall, a na Sycylii wciąż niespokojna jest Etna. Patrząc na takie piekielne widowiska łatwo dojść do wniosku, że ludzkość to tylko maleńkie mrówki, zupełnie bezsilne w porównaniu do tych kolosalnych erupcji. Nic dziwnego, że to właśnie we wnętrzu Etny Grecy umieścili mitologiczną kuźnię Hefajstosa, boga ognia.
Tyle że jeśli nawet jesteśmy mrówkami, to bardzo pracowitymi. I wspólnie w ciągu ostatnich 150 lat zdołaliśmy zdecydowanie prześcignąć naturę. Przynajmniej w jednym, dość niefortunnym zakresie.
Czy wulkany emitują więcej CO2, niż człowiek?
Ustalenie tego, ile dokładnie jest na Ziemi wulkanów, wcale nie jest takie proste, bo z jednej strony często trudno ustalić, który wulkan jest zupełnie wygasły, a który tylko drzemie od tysiąca lat. Z drugiej położone blisko siebie wulkany często stanowią po prostu rozgałęzienia jednego, ogromnego, podziemnego systemu kanałów z lawą. Według amerykańskiej federalnej agencji geologicznej USGS można jednak uznać, że na całej planecie jest ich około 1500. To ogromna liczba. Ale czy wystarczająco ogromna, żeby wpłynąć na klimat planety?
Wulkany emitują dwutlenek węgla na dwa sposoby: podczas erupcji i przez podziemną magmę. Dwutlenek węgla z magmy jest uwalniany przez szczeliny i uskoki, porowate skały i gleby oraz wodę, która zasila wulkaniczne jeziora i gorące źródła. Szacunki globalnej emisji dwutlenku węgla z wulkanów muszą uwzględniać zarówno źródła erupcyjne, jak i takie niewybuchowe "wysączanie się" CO2.
W artykule z 2011 r. naukowiec z US Geologic Survey, Terry Gerlach, podsumował pięć wcześniejszych szacunków dotyczących globalnego poziomu emisji wulkanicznego dwutlenku węgla w latach 1991-1998. Globalne szacunki mieściły się w zakresie około 150 - 450 mln ton dwutlenku węgla rocznie. W 2013 r. inna grupa naukowców - Michael Burton, Georgina Sawyer i Domenico Granieri - opublikowała zaktualizowane szacunki wykorzystujące więcej źródeł danych na temat emisji dwutlenku węgla z magmy podpowierzchniowej. Autorzy doszli do wniosku, że najbardziej prawdopodobne jest to, że łącznie aktywność wulkaniczna to najwyżej około 600 mln ton CO2 rocznie.
Te szacunki obejmują zarówno wulkany podwodne, jak i te na powierzchni Ziemi - jedne i drugie emitują mniej więcej tyle samo dwutlenku węgla, choć emisje wulkanów podwodnych jedynie w niewielkim stopniu przyczyniają się do ogrzewania atmosfery, bo są wiązane przez nowo powstałą na dnie oceanu lawę.
Tymczasem ludzkość wpompowała w 2019 r. do atmosfery 33 mld ton CO2. To co najmniej 55 razy więcej. Żeby wulkaniczne emisje dorównały tym produkowanym przez człowieka, na naszej planecie musiałoby pojawić się około 8 tys. nowych wulkanów.
Ogniste wulkany schładzają Ziemię
Co nie oznacza, że wulkany nie mają wpływu na klimat. W czasach prehistorycznych rzeczywiście to one odpowiadały za zwiększanie się poziomu CO2 w atmosferze, ale do dużych zmian dochodziło na skutek niewyobrażalnie wielkich dziś erupcji, pokrywających lawą całe kontynenty i trwających miliony lat.
Jedna z takich erupcji, tak zwane trapy syberyjskie, 250 mln lat temu pokryła lawą sporą część Azji i doprowadziła do podniesienia globalnych temperatur w stopniu, który doprowadził do jednego z największych wielkich wymierań w historii naszej planety. Ale tamta erupcja trwała co najmniej kilkaset tysięcy lat.
Dzisiaj nawet bardzo silne erupcje wulkanów, takie jak wybuch filipińskiego wulkanu Pinatubo, miały niewielki wpływ na zawartość CO2 w atmosferze. Erupcja z 1991 r., największa w ostatnich dziesięcioleciach, wyemitowała do atmosfery 42 mln ton CO2. To mniej więcej 8 razy mniej, niż rocznie emituje Polska.
Ta erupcja doskonale ilustruje inny efekt. Zamiast ocieplenia globalnego klimatu, często mają odwrotny skutek. Dzieje się tak, ponieważ dwutlenek węgla nie jest jedynym, co wulkany wprowadzają do atmosfery.
Oprócz CO2 wulkany wyrzucają z siebie pyły, związki azotu i siarki. Kiedy taka zawiesina przedostaje się do wysokich partii atmosfery - a dzieje się tak w przypadku dużych erupcji - wywołują ochłodzenie. Tworzą bowiem w stratosferze smog, który odbija część promieniowania słonecznego w kosmos. I tak po erupcji Pinatubo, Ziemia ochłodziła się na dwa lata o 0,1 - 0,3 st. Celsjusza. Podobnie erupcja góry Tambora w 1815 r. wywołała w Europie i Ameryce Północnej "rok bez lata".
