באמצעות הדמיות ממוחשבות של התפרצויות געשיות על פני אלף השנים האחרונות ותאוריות המנתחות את מאזן האנרגיה הגלובלי, מחקר חדש מאתר ומנתח את הקשר בין התפרצויות געשיות לבין שינויים אקלימיים שונים
במאמר שמתפרסם בכתב העת המדעי Journal of climate בוחנים החוקרים מורן ארז וד"ר אורי אדם מהמכון למדעי כדור הארץ של האוניברסיטה העברית בירושלים את ההשפעה תלוית הזמן של התפרצויות געשיות על רצועת הגשם הטרופית, המכילה כחצי מאוכלוסיית העולם. בניגוד למחקרים קודמים, התגלתה תגובה ייחודית בחלקיה השונים של האטמוספירה ובאוקיאנוסים: כל אחד מקושר בצורה שונה לתהליכים אקלימיים ולכן התגובה להתפרצויות געשיות מובילה לספקטרום של תופעות שונות, אותן המאמר מנסה להסביר.
הגורם העיקרי לשינויי אקלים בעקבות התפרצויות געשיות הוא שחרור אפר געשי באטמוספירה. חלקיקי האפר סופגים את קרני השמש ולכן מחממים את רום האטמוספירה אך מקררים את הקרקע. בממוצע, חסימת קרני השמש בעקבות שחרור אפר געשי מובילה לקירור גלובלי, ובעיקר לקירור עודף של חצי כדור הארץ בו התרחשה ההתפרצות. ידוע כי שינויי אקלים נרחבים ומגוונים מלווים התפרצויות געשיות. אלה כוללים ירידה בכמות הגשם הגלובלית, גדילה משמעותית בכיסוי הקרח הגלובלי, הסטה של רצועת הגשם הטרופית, היחלשות מונסונים, אירועי אל-ניניו כשנה לאחר התפרצויות, ואירועי לה ניניה כשלוש שנים אחרי התפרצויות.
סדרה של התפרצויות געשיות בתחילת המאה ה-19 הובילו לירידה של מעלה בקירוב של הטמפרטורה הגלובלית בעקבות זיהום האוויר הגעשי, עד כדי כך ש-1816 הוכתרה כ-״שנה ללא קיץ״. נזק חקלאי עצום ממדים בעקבות שטפונות, גלי קור, והפחתת אור השמש הובילו לרעב כלל עולמי. סדרה דומה של התפרצויות געשיות הובילה ל״עידן הקרח הקטן״ בחצי הארץ הצפוני בין המאות ה-15 וה-18.
הקירור הגלובלי המלווה התפרצויות געשיות, כתוצאה מהפחתת אור השמש, מהווה השראה לפתרונות ״הנדסת אקלים״ עתידיים באקלים מתחמם, ועל כן מעורר עניין מחקרי נרחב בתהליכים הקשורים באירועים עוצמתיים אלה. המחקר הנוכחי מתבסס על ניתוח שחזור שינויי האקלים באלף השנים האחרונות על ידי מודל אקלימי של המרכז הלאומי האמריקני לחקר האטמוספירה (National Center for Atmospheric Research Community Earth System Model). נתוני ההתפרצויות הגעשיות עצמן (מועד, עוצמה ואופן חלוקת האפר בין ההמיספרות) מבוססים על חקר ליבות קרח מגרינלנד ואנטרקטיקה שביצעו מחקרים קודמים.
המחקר מסביר תופעות אקלימיות שונות על ידי שימוש במאזן האנרגיה הגלובלי. הוא עושה זאת על ידי בחינת הקשר בין שטפי האנרגיה באטמוספירה ובאוקיאנוסים למשובים תלויי זמן כגון אלה המקשרים את כיסוי הקרח הגלובלי ואת הטמפרטורה הגלובלית, את רוחות קרקע וזרמי ים, ואת ריכוז האפר הגעשי ומשטר הזרימה באטמוספירה. השימוש במסגרת תיאורטית אחידה המבוססת על מאזני אנרגיה מאפשר הבנה ותיאור האופן בו משובים אלה מכתיבים את התפתחות התופעות האקלימיות השונות. בנוסף, החוקרים גילו במאזן האנרגיה סימנים מקדימים לתופעות שונות. בפרט, הם מראים כי ניטור מאזן האנרגיה ברום האטמוספירה, על ידי שימוש בנתוני לוויין, מאפשר חיזוי התגובה הטרופית להתפרצויות געשיות כשישה שבועות מראש. ממצא זה יוכל להוות בסיס ליישומים עתידיים של היערכות להשפעות התפרצויות געשיות.
פרסומים בתקשורת- מעריב