Η επίδραση των ηφαιστείων στο κλίμα της Γης

Το θέμα επιμελήθηκε ο μαθητής της ομάδας Περιβαλλοντικής Αγωγής, Τζιερτζίδης Στέφανος, του τμήματος Β5

Ο ευτροφισμός είναι περιβαλλοντικό πρόβλημα που παρουσιάζεται σε λίμνες ή κλειστούς αβαθείς κόλπους κάτω από ορισμένες συνθήκες. Στην ουσία δημιουργείται υπέρμετρη αύξηση της συγκέντρωσης θρεπτικών στοιχείων, που προκαλείται από τον εμπλουτισμό των υδάτων με απορροές θρεπτικών στοιχείων (νιτρικά και φωσφορικά ιόντα από λιπάσματα και απορρυπαντικά). Τα βακτήρια και οι άλγες (algae) αυξάνονται σε αριθμό τόσο, που σχηματίζουν επικάλυμμα στις υδάτινες επιφάνειες, προκαλώντας σκίαση στο νερό κάτω από την επιφάνεια. Μια κολοσσιαία έκρηξη του ηφαιστειακού συστήματος Laki (μια αλυσίδα από ηφαίστεια στην οποία η λάβα ξεσπά μέσω μιας ρωγμής στο έδαφος και όχι από ένα συγκεκριμένο σημείο) στην Ισλανδία προκάλεσε αυτές τις διαταραχές. Οι εκρήξεις του Laki παρήγαγαν περίπου 14 κυβικά χιλιόμετρα από βασάλτη (λεπτή, μαύρη, ρευστή λάβα) κατά τη διάρκεια περισσοτέρων από οκτώ μηνών δραστηριότητας. Ακόμα σημαντικότερα από την άποψη του παγκόσμιου κλίματος ωστόσο, το συμβάν του Laki παρήγαγε επίσης ένα σύννεφο στάχτης που πιθανότατα είχε φτάσει μέχρι τη στρατόσφαιρα. Αυτό το σύννεφο προκάλεσε μια πυκνή καταχνιά στην Ευρώπη που σκοτείνιασε τον Ήλιο, ίσως μέχρι και τη Σιβηρία. Μαζί με τη σκόνη, το εκρηκτικό σύννεφο αποτελούνταν κυρίως από τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του θείου, υδροχλωρίου και αερίων υδροφθορίου. Τα αέρια συνδυάστηκαν με νερό στην ατμόσφαιρα και προκάλεσαν όξινη βροχή, καταστρέφοντας σπαρτά και σκοτώνοντας ζώα σε φάρμες. Οι συνέπειες, βέβαια, ήταν περισσότερο σοβαρές στην Ισλανδία, τελικά περισσότερο από το 75% των κτηνοτροφικών της ζώων και 25% του ανθρώπινου πληθυσμού της πέθαναν από λιμό ή από τις τοξικές επιδράσεις των νεφών που προήλθαν από τις εκρήξεις του Laki. Οι συνέπειες επέδρασαν όμως και πολύ μακρύτερα από την Ισλανδία. Θερμοκρασιακά δεδομένα από τις Ηνωμένες Πολιτείες υποδηλώνουν πως είχαν σημειωθεί ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες το χειμώνα του 1783 1784. Στην ουσία, η θερμοκρασία μειώθηκε περίπου ένα βαθμό Κελσίου σε ολόκληρο το Βόρειο Ημισφαίριο. Αυτό ίσως να μη φαίνεται πολύ, αλλά είχε τεράστια αποτελέσματα σε όρους αποθεμάτων τροφής και στην επιβίωση των ανθρώπων του Βόρειου Ημισφαιρίου. Για σύγκριση, η παγκόσμια θερμοκρασία της πιο πρόσφατης Εποχής των Παγετώνων ήταν μόνο περίπου πέντε βαθμούς Κελσίου χαμηλότερα από τη θερμοκρασία αυτή. Το 1991 η έκρηξη του ηφαιστείου Πινατούμπο στις Φιλιππίνες, προκάλεσε την καταστροφή των παρακείμενων οικισμών, αλλά οι επιδράσεις του ηφαιστείου είχαν αντίκτυπο σε όλο τον κόσμο. Οι εκλύσεις χιλιάδων τόνων τέφρας του ηφαιστείου, μείωσαν την ένταση των ηλιακών ακτίνων. Για τα πρώτα χρόνια μετά την έκρηξη, η θερμοκρασία παγκόσμια έπεσε κατά 0,5 βαθμούς Κελσίου. Γενικά, οι ηφαιστειακές εκρήξεις έχουν σημαντική επίδραση στο κλίμα, αλλά για μικρές χρονικές περιόδους Η κατά πολύ σημαντικότερη κλιματική επίδραση των ηφαιστείων οφείλεται στην παραγωγή ατμοσφαιρικής καταχνιάς. Οι στήλες από μεγάλες εκρήξεις εκτοξεύουν σωματίδια στάχτης και πλούσια σε θείο αέρια στην τροπόσφαιρα και τη στρατόσφαιρα και τα σύννεφα αυτά μπορούν να περικυκλώσουν τη γη μέσα σε βδομάδες της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Τα μικρά σωματίδια της στάχτης μειώνουν την ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στην επιφάνεια της γης και μειώνουν τις μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες. Τα θειικά αέρια συνδυάζονται με νερό στην ατμόσφαιρα και σχηματίζουν όξινα αεροζόλ που επίσης απορροφούν την εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία και τη στέλνουν πίσω στο διάστημα. Η στάχτη και τα σύννεφα από αέρια και νερό που προέρχονται από μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις διασπείρονται γρήγορα μέσα στην ατμόσφαιρα. Στις 26 και 27 Αυγούστου του 1883, το ηφαίστειο Κρακατόαεξεράγη σε ένα καταστροφικό συμβάν που εκτόξευσε περίπου 20 κυβικά χιλιόμετρα υλικού σε μια στήλη που ήταν περίπου 40 χιλιόμετρα ψιλή. Αμέσως επήλθε σκοτεινιά στα γειτονικά νησιά της Ινδονησίας, στην Ιάβα και τη Σουμάτρα. Λεπτά σωματίδια ωστόσο, παρασύρθηκαν από τα ατμοσφαιρικά ρεύματα προς τη Δύση. Μέχρι το απόγευμα της 28ης Αυγούστου, η καταχνιά από την έκρηξη στο Κρακατόα είχε φτάσει στη Βόρεια Αφρική και μέχρι την 9η Σεπτεμβρίου είχε κυκλώσει τη γη, κάνοντας τον γύρο μερικές ακόμα φορές πριν καθαρίσει από την ατμόσφαιρα. Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν πως τα ηφαιστειακά σύννεφα στάχτης στη στρατόσφαιρα ήταν εκείνα που είχαν την κύρια επίδραση στις παγκόσμιες θερμοκρασίες. Η έκρηξη του ηφαιστείου ElChichon στο Μεξικό όμως, άλλαξε αυτή την άποψη. Μόλις δύο χρόνια νωρίτερα, η μεγάλη έκρηξη του ηφαιστείου της Αγίας Ελένης είχε μειώσει τις παγκόσμιες θερμοκρασίες κατά περίπου 0,1 βαθμό Κελσίου. Η κατά πολύ μικρότερη έκρηξη του ElChichon αντίθετα, είχε τρεις με πέντε φορές μεγαλύτερο αποτέλεσμα παγκόσμιας θερμοκρασιακής μείωσης. Παρά το μικρότερο σύννεφο στάχτης, το ElChichon εκτόξευσε περισσότερο από σαρανταπλάσια ποσότητα αερίων που ήταν πλούσια σε θείο από όσα είχαν εκτοξευθεί από το ηφαίστειο του όρους της Αγίας Ελένης, κάτι που αποκάλυψε ότι ο σχηματισμός θειικών αεροζόλ στην ατμόσφαιρα έχει πιο ουσιαστικό αποτέλεσμα στις παγκόσμιες θερμοκρασίες από την ποσότητα στάχτης που παράγεται σε μια έκρηξη. Τα θειικά αεροζόλ φαίνεται ότι χρειάζονται αρκετά χρόνια για να φύγουν από την ατμόσφαιρα, κάτι που είναι ένας από τους λόγους που τα αποτελέσματά τους είναι τόσο εκτεταμένα και έχουν τόσο μεγάλη διάρκεια. Οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις έχουν πρόσθετα κλιματικά αποτελέσματα πέρα από τη μείωση της παγκόσμιας θερμοκρασίας και την όξινη βροχή. Η στάχτη και τα αέρια που διατηρούνται στην ατμόσφαιρα διασπούν το φως στο ερυθρό μήκος κύματος, έχοντας συχνά ως αποτέλεσμα υπέροχα χρωματιστά ηλιοβασιλέματα και ξημερώματα σε ολόκληρο τον κόσμο. Τα εντυπωσιακά οπτικά αποτελέσματα του σύννεφου της έκρηξης στο Κρακατόα το 1883 παρατηρήθηκαν σε ολόκληρο τον κόσμο και πιθανότατα ενέπνευσαν πολλούς καλλιτέχνες και συγγραφείς στο έργο τους. Οι φωτοβόλες, παλλόμενες αντανακλάσεις του ερυθρής γραμμής στον ορίζοντα κατά τη Δύση του Ηλίου στον Τάμεση του Λονδίνου, που αποτυπώνονται από τον βρετανό ζωγράφο WilliamAscroft για παράδειγμα, ίσως να έχουν εμπνευστεί από το αποτέλεσμα της έκρηξης του Κρακατόα http://geologikathemata.blogspot.gr/2013/12/blog-post.html