L’eruzione del vulcano Hunga Tonga nel gennaio 2022 è stata caratterizzata da un gigantesco pennacchio di cenere, vapore acqueo e gas che ha raggiunto l’altitudine record di 57 chilometri. Quale impatto potrebbe avere l’arrivo di questi aerosol sui processi atmosferici e in particolare sul clima? I ricercatori si sono occupati di questa domanda e, in particolare, dell’impatto che potrebbe avere l’iniezione di grandi quantità di sali marini ad alta quota.
Spesso vengono dimenticati, ma i vulcani sottomarini rappresentano una grande percentuale del vulcanismo terrestre. Mentre molte eruzioni avvengono a grandi profondità e hanno un impatto minimo sulla nostra vita quotidiana, alcune possono essere molto più devastanti. È il caso delle eruzioni esplosive che avvengono in acque poco profonde. L’eruzione di Hunga Tonga del gennaio 2022 è un esempio recente dell’impatto globale che questo tipo di eruzione può avere. Naturalmente c’è stato lo tsunami generato dalle onde gravitazionali, la cui potenza ha sorpreso gli scienziati. Ma c’è stato anche il gigantesco pennacchio di vapore e cenere, che ha raggiunto l’altitudine record di 57 chilometri. Un pennacchio carico di aerosol il cui impatto sul clima non è ancora stato determinato.
Sale nell’alta atmosfera: quale impatto sul clima?
Una delle domande che incuriosisce gli scienziati è l’influenza che possono avere grandi quantità di sale iniettate direttamente nell’alta atmosfera. Durante le eruzioni sottomarine, come quella di Tonga, la lava entra improvvisamente in contatto con l’acqua di mare, innescando una violenta esplosione. Il rapido aumento di temperatura a contatto con il magma vaporizza l’acqua e fa precipitare il sale in essa contenuto. Il sale viene quindi spinto nell’atmosfera in un’imponente colonna di vapore acqueo, fini particelle di cenere e gas vulcanici.
Quale sarà l’effetto di queste alte concentrazioni di sale che raggiungono la mesosfera? Distruzione dello strato di ozono, riscaldamento globale, cambiamenti nella copertura nuvolosa…? Tutti questi effetti sono sospettati ma non ancora pienamente compresi. L’eruzione di Tonga, che è stata intensamente monitorata, rappresenta un’opportunità unica per comprendere meglio i meccanismi con cui questi sali vengono prodotti durante questo tipo di eventi, come vengono iniettati nell’atmosfera e il loro ruolo nei processi atmosferici.
Un impatto sull’ozono
Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Scientific Reports, rivela che il comportamento altamente esplosivo di Tonga si è tradotto in una miscela particolarmente efficace di acqua di mare e ceneri prodotte dal processo di frammentazione del magma. Il sale derivato dall’acqua di mare è stato intrappolato in queste tebre e spinto nell’atmosfera. Quando questi aerosol salgono, subiscono un processo di dealogenazione, rilasciando cloro e bromo negli strati superiori dell’atmosfera (stratosfera e mesosfera). Questi gas alogeni sono in grado di distruggere l’ozono e di incidere sul bilancio complessivo delle radiazioni. A ciò si aggiunge la presenza di grandi quantità di HCl (cloruro di idrogeno), che si forma quando l’acqua di mare viene riscaldata fino all’ebollizione, un gas che ha anch’esso un impatto sullo strato di ozono.
Tuttavia, sembra che l’effetto di questi gas sull’atmosfera sia stato limitato grazie all’efficace inclusione di sali marini nelle particelle di cenere. Gran parte dei sali sollevati nella colonna eruttiva sarebbe quindi ricaduta rapidamente. Gli scienziati suggeriscono anche che la presenza di sali nella colonna eruttiva potrebbe aver influenzato la produzione di fulmini, il cui numero è stato particolarmente impressionante durante questa eruzione.
