Wulkan eksplodował. 60 tysięcy basenów wody wpompowanych do atmosfery

15 stycznia 2022 r. morze w egzotycznym archipelagu Tonga dosłownie zawrzało. Ogromny, spoczywający na dnie morza wulkan znany jako Hunga Tonga-Hunga Ha’apai przebudził się i wyrzucił z siebie ogromne ilości magmy. 

Rezultatem była jedna z największych naturalnych eksplozji, jakich świadkiem była ludzkość. Erupcja o sile stukrotnie większej, niż moc bomby atomowej zrzuconej na Hiroszimę, wywołała niszczycielskie fale tsunami i fale atmosferyczne, które kilkakrotnie obiegły Ziemię. Ryk wybuchu był najgłośniejszym dźwiękiem na naszej planecie od 1883 r., kiedy jeszcze większa erupcja zniszczyła wyspę Krakatau. Fale dźwiękowe miały moc 100 decybeli 10 tys. kilometrów od miejsca erupcji. Miały jednak tak niskie częstotliwości, że ludzkie ucho nie było w stanie ich zarejestrować. 

Ale o ile te natychmiastowe efekty były imponujące i niszczycielskie, długoterminowy wpływ, jaki erupcja Hunga Tonga wywarła - i wciąż wywiera - na naszą planetę, zdumiał naukowców. 

Chociaż wulkany zazwyczaj kojarzą się z eksplozjami, lawą i ogniem piekielnym, paradoksalnie najczęstszym rezultatem ich aktywności jest schłodzenie klimatu naszej planety. Większość erupcji wyrzuca z siebie np. związki siarki, które wysoko w atmosferze zwiększają tempo, w jakim tworzą się chmury. To z kolei zwiększa albedo naszej planety - czyli odsetek promieniowania słomecznego odbijany w kosmos - prowadząc do jej chwilowego, ale zauważalnego schłodzenia. Ale erupcja Hunga Tonga spowodowała dokładnie przeciwny efekt. Podmorski wulkan spowodował wprowadzenie do atmosfery ogromnych ilości pary wodnej, której zwiększona ilość przyczynia się do ocieplania planety. Jeszcze w dwa lata po erupcji w atmosferze utrzymują się miliony dodatkowych ton pary wodnej, co prawdopodobnie przyczynia się do wzrostu globalnych temperatur. 

Erupcja zwiększyła stężenie pary wodnej w stratosferze - położonej od około 6 do 50 kilometrów nad Ziemią - aż o 15 procent i w przeciwieństwie do innych erupcji nie uwolniła dużo siarki, która ma działanie chłodzące. Poprzednie badania sugerowały, że ten niewielki efekt ocieplenia utrzyma się aż do 2035 roku.

Niezwykła erupcja stanowiła dla naukowców wyzwanie, ale i niezwykłą szansę. Po raz pierwszy bowiem do podobnego zjawiska doszło w czasach, w których naukowcy mają dostęp do danych z satelitów, pozwalających precyzyjnie zmierzyć zmiany, do jakich wskutek erupcji doszło w atmosferze. 

Gerald Nedoluha z Naval Research Laboratory w Waszyngtonie wraz ze współpracownikami zmierzył stężenie pary wodnej w atmosferze w latach następujących po erupcji za pomocą instrumentu mikrofalowego znajdującego się na pokładzie amerykańskiego satelity Aura. Ustalił, że w listopadzie 2023 r. stężenia pary wodnej w dużej części atmosfery na wysokości powyżej 17 kilometrów były nadal podwyższone. To wskazuje na prawdopodobieństwo tego, że większość pary wodnej powstałej w wyniku erupcji pozostała w powietrzu prawie dwa lata później. A mówimy o ogromnej ilości wody - naukowcy szacują, że erupcja wprowadziła do atmosfery nawet 150 mln ton - odpowiednik zawartości 60 tys. olimpijskich basenów. 

Para wodna powstała w wyniku erupcji osiągnęła obecnie wysokość 90 kilometrów i osadza się w obszarze atmosfery zwanym mezopauzą. Tam wpływa na ocieplenie klimatu - erupcja mogła podnieść średnią temperaturę na Ziemi o ok. 0,15 stopni Celsjusza, ale też przyczynia się do niszczenia ozonu, bo woda bierze udział w reakcjach chemicznych niszczących warstwę ozonową. Może mieć także zupełnie niespodziewany wpływ, dający się zaobserwować nocą - para wodna może przyczynić się do formowania tzw. chmur zodiakalnych - niezwykłych, świecących obłoków pojawiających się na ogromnych wysokościach tuż po zachodzie słońca. Po raz pierwszy takie chmury zaobserwowano po historycznej erupcji Krakatoa w 1883 r., która była ostatnią, podczas której wulkan wystrzelił do atmosfery tak wielkie ilości wody.