Wybuch Eyjafjallajökull w 2010 na Islandii. Autorstwa Boaworm – Praca własna, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10056072
Wulkany od zawsze należały do najpotężniejszych sił kształtujących oblicze Ziemi. Budowały kontynenty, tworzyły wyspy, zmieniały skład atmosfery i wpływały na klimat długo przed pojawieniem się człowieka. W geologicznej historii planety były zarówno źródłem gwałtownych zaburzeń, jak i uczestnikami procesów rozciągających się na miliony lat. Dlatego pytanie o ich wpływ na współczesny klimat nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać.
Często można usłyszeć, że erupcje wulkaniczne jedynie chwilowo zakłócają długoterminowe trendy klimatyczne. W większości przypadków jest to prawda. Gdy dochodzi do dużego wybuchu, do stratosfery trafiają ogromne ilości dwutlenku siarki. Gaz ten przekształca się w drobne aerozole siarczanowe, które odbijają część promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną. W rezultacie mniej energii dociera do powierzchni Ziemi, a globalna temperatura na pewien czas spada.
Tak stało się po erupcji Erupcja Mount Pinatubo. Przez kilka kolejnych lat średnia temperatura powierzchni Ziemi była niższa niż wynikałoby to z wcześniejszego trendu. Dla wielu obserwatorów mogło to wyglądać jak zatrzymanie ocieplenia. W rzeczywistości był to jednak jedynie krótkotrwały epizod. Aerozole stopniowo opadły, atmosfera oczyściła się, a klimat powrócił do kierunku wyznaczanego przez dominujące procesy działające w systemie Ziemi.
To właśnie dlatego klimatolodzy często porównują duże erupcje do chwilowego zacienienia planety. Wulkan nie wyłącza Słońca ani nie zmienia podstawowych praw rządzących bilansem energetycznym Ziemi. Na pewien czas ogranicza jedynie ilość energii docierającej do powierzchni. Gdy aerozole znikają, efekt chłodzący również ustępuje.
Jednak takie wyjaśnienie jest pełne tylko wtedy, gdy mówimy o pojedynczych erupcjach. Natura nie jest zobowiązana do zachowywania się według średnich statystycznych. Historia Ziemi pokazuje, że zdarzają się wydarzenia znacznie większe niż te obserwowane współcześnie.
Erupcje klasyfikowane jako VEI 7 lub VEI 8 należą do najpotężniejszych zjawisk naturalnych występujących na naszej planecie. Gdy w 1815 roku wybuchła Erupcja Tambory, skutki odczuwano na całym świecie. Następny rok przeszedł do historii jako „rok bez lata”. Nieurodzaje, głód i anomalie pogodowe wystąpiły na wielu kontynentach. Jeszcze większa była Erupcja Toba, która wyrzuciła do atmosfery niewyobrażalne ilości materiału wulkanicznego.
W takich przypadkach skutki klimatyczne mogą utrzymywać się znacznie dłużej niż po typowych erupcjach. Chłodzenie może trwać wiele lat, a konsekwencje dla ekosystemów i społeczeństw mogą być odczuwalne przez całe dekady. Mimo to nawet tak gigantyczne wydarzenia nie działają wiecznie. Aerozole odpowiedzialne za ochłodzenie są ostatecznie usuwane z atmosfery, a ich wpływ stopniowo zanika.
Jeszcze ciekawsza sytuacja pojawia się wtedy, gdy nie mamy do czynienia z jednym wybuchem, lecz z całą serią dużych erupcji następujących po sobie w krótkim czasie. Jeśli kolejny wulkan wybucha, zanim atmosfera zdąży oczyścić się po poprzednim, ilość aerozoli utrzymuje się na podwyższonym poziomie. W takim scenariuszu chłodzenie może nie trwać kilku lat, lecz kilka dekad.
Można wyobrazić sobie atmosferę jako jezioro, do którego nieustannie wpadają nowe strumienie chłodzących aerozoli. Dopóki dopływ trwa, poziom zaburzenia pozostaje wysoki. W takim przypadku nie mówimy już o pojedynczym epizodzie, lecz o okresie wzmożonej aktywności wulkanicznej zdolnym wywierać istotny wpływ na klimat przez znacznie dłuższy czas.
A jednak nawet takie scenariusze bledną w porównaniu z największymi wydarzeniami zapisanymi w historii geologicznej. W odległej przeszłości dochodziło do epizodów, podczas których lawa nie wydobywała się z pojedynczego stożka wulkanicznego, lecz z rozległych systemów szczelin obejmujących tysiące kilometrów kwadratowych. Tak powstały między innymi Trapy Syberyjskie oraz Trapy Dekanu.
Takie zdarzenia trwały nie lata ani dekady, lecz setki tysięcy, a nawet miliony lat. Ich wpływ na klimat był niezwykle złożony. Krótkoterminowo ogromne ilości aerozoli mogły powodować ochłodzenie. Długoterminowo do atmosfery trafiały jednak również gigantyczne ilości dwutlenku węgla, prowadząc do ocieplenia. Zmieniała się chemia oceanów, poziom tlenu w wodach morskich i funkcjonowanie całych ekosystemów. Niektóre z największych wymierań w dziejach życia na Ziemi są wiązane właśnie z takimi epizodami.
Z tej perspektywy stwierdzenie, że „wulkany wywołują tylko krótkotrwałe chłodzenie”, okazuje się zbyt dużym uproszczeniem. Prawdziwsze byłoby powiedzenie, że pojedyncze erupcje najczęściej powodują przejściowe ochłodzenie trwające od kilku do kilkunastu lat. Jednak seria dużych erupcji lub długotrwały okres wzmożonego wulkanizmu może wpływać na klimat przez dziesięciolecia, stulecia, a w skrajnych przypadkach nawet przez setki tysięcy lat.
Historia klimatu pokazuje bowiem, że znaczenie wulkanów zależy przede wszystkim od skali. Pojedynczy wybuch może rzucić na planetę krótkotrwały cień. Cała epoka intensywnego wulkanizmu potrafi natomiast zmienić bieg geologicznej historii Ziemi. Wulkany są więc jednocześnie źródłem chwilowych zakłóceń i jedną z wielkich sił kształtujących klimat naszej planety – wszystko zależy od tego, jak długo i jak intensywnie działają.
Piotr Kotlarz
Niniejszy artykuł został opracowany przy wsparciu narzędzi sztucznej inteligencji (AI – ChatGTP). Ostateczna treść została zweryfikowana i zatwierdzona przez autora.
