นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์จะมีผลกระทบที่สำคัญต่อการที่ก๊าซภูเขาไฟมีปฏิสัมพันธ์กับบรรยากาศ
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และสำนักงาน Met แห่งสหราชอาณาจักรกล่าวว่าการปะทุขนาดใหญ่จะมีผลกระทบมากขึ้นเนื่องจากสภาพอากาศยังคงอุ่นขึ้น อย่างไรก็ตาม ผลกระทบจากความเย็นจากการปะทุขนาดเล็กและขนาดกลางอาจลดลงมากถึง 75% เนื่องจากการปะทุเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งกว่ามาก จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาว่าผลกระทบสุทธิจะทำให้เกิดภาวะโลกร้อนหรือความเย็นเพิ่มขึ้น
ภูเขาไฟปะทุขึ้นที่ไหนและเมื่อไหร่ไม่ใช่สิ่งที่เราสามารถควบคุมได้ แต่เมื่อบรรยากาศอุ่นขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ เถ้าถ่านและก๊าซที่ปล่อยออกมาจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่แต่ไม่บ่อยนักก็จะสูงขึ้นเรื่อย ๆ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะช่วยเร่งการขนส่งวัสดุภูเขาไฟ ในรูปของหยดเล็กๆ แวววาวที่เรียกว่าละอองลอยของภูเขาไฟ จากเขตร้อนไปสู่ละติจูดที่สูงขึ้น
สำหรับการปะทุครั้งใหญ่ ผลรวมของปรากฏการณ์เหล่านี้จะทำให้เกิดหมอกควันที่เกิดจากละอองภูเขาไฟเพื่อปิดกั้นแสงแดดไม่ให้เข้าถึงพื้นผิวโลกมากขึ้น ซึ่งในที่สุดจะขยายความเย็นชั่วคราวที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟ รายงาน ผลการวิจัยใน วารสาร Nature Communications
การปะทุของ Pinatubo เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2534 จากฐานทัพอากาศคลาร์ก เครดิต: Richard P. Hoblitt การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา
เมื่อ Mount Pinatubo ในฟิลิปปินส์ ปะทุ ในปี 1991 ผลกระทบที่เกิดขึ้นทั่วโลก ควันจากการปะทุซึ่งใหญ่เป็นอันดับสองของศตวรรษ ที่ 20 ขึ้นไปบนท้องฟ้ามากกว่า 30 กิโลเมตร ก่อตัวเป็นชั้นของหมอกควันทั่วโลก ในปี 1992 หมอกควันนี้ทำให้อุณหภูมิโลกลดลงมากถึง 0.5 องศาเซลเซียส ในการเปรียบเทียบ กิจกรรมของมนุษย์ทำให้อุณหภูมิโลกร้อนขึ้นกว่า 1 องศาเซลเซียสตั้งแต่ปี พ.ศ. 2393 อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของละอองลอยจากภูเขาไฟจะคงอยู่เป็นเวลาหนึ่งหรือสองปีเท่านั้น ในขณะที่ก๊าซเรือนกระจกจากมนุษย์จะส่งผลต่อสภาพอากาศเป็นเวลาหลายศตวรรษ
ดร.โธมัส ออบรี จากภาควิชาภูมิศาสตร์ของเคมบริดจ์ ผู้เขียนคนแรกของหนังสือพิมพ์กล่าวว่า “นอกเหนือจากข้อมูลที่เรามีจากการปะทุครั้งล่าสุด เช่น ภูเขาไฟปินาตูโบ เรายังเห็นผลความเย็นของภูเขาไฟย้อนหลังไปสองพันปีจากข้อมูลที่อยู่ในวงแหวนของต้นไม้” “อย่างไรก็ตาม เราต้องการดูคำถามจากมุมที่ตรงกันข้าม: สภาพอากาศที่ร้อนขึ้นจะส่งผลต่อความเย็นจากการปะทุของภูเขาไฟได้อย่างไร”
ก้อนภูเขาไฟลอยขึ้นราวกับบอลลูนลมร้อน: พวกมันจะลอยสูงขึ้นไปจนถึงระดับที่ลอยอยู่ตามธรรมชาติ การศึกษาของเคมบริดจ์พิจารณาว่าขนนกเหล่านี้สามารถลอยขึ้นและเคลื่อนย้ายไปทั่วโลกได้สูงเพียงใดในบรรยากาศภายใต้สถานการณ์ที่ร้อนขึ้น
นักวิจัยได้ใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกร่วมกับแบบจำลองขนนกภูเขาไฟเพื่อจำลองว่าละอองลอยที่ปล่อยออกมาจากการปะทุของภูเขาไฟอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร
พวกเขาพบว่าสำหรับการปะทุขนาดใหญ่เช่น Mount Pinatubo ซึ่งมักเกิดขึ้นหนึ่งครั้งหรือสองครั้งต่อศตวรรษ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้ขนนกสูงขึ้นและละอองลอยกระจายไปทั่วโลกเร็วขึ้น ส่งผลให้เอฟเฟกต์ความเย็นเพิ่มขึ้น 15% การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมหาสมุทรคาดว่าจะช่วยขยายความเย็นได้อีกมาก และการละลายของแผ่นน้ำแข็งก็คาดว่าจะเพิ่มความถี่และขนาดของภูเขาไฟระเบิดในสถานที่ต่างๆ เช่น ไอซ์แลนด์
อย่างไรก็ตาม สำหรับการปะทุขนาดปานกลาง เช่น การ ระเบิดของ Nabro ในปี 2011 ในเอริเทรียซึ่งมักเกิดขึ้นเป็นประจำทุกปี ผลกระทบจะลดลงประมาณ 75% ภายใต้สถานการณ์ภาวะโลกร้อนระดับไฮเอนด์ ทั้งนี้เป็นเพราะความสูงของโทรโพพอส ซึ่งเป็นเขตแดนระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ที่อยู่ด้านบนนั้น คาดว่าจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ขนนกภูเขาไฟเข้าถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ยากขึ้น ละอองลอยจากขนนกภูเขาไฟที่กักขังอยู่ในชั้นโทรโพสเฟียร์จะถูกชะล้างออกไปด้วยการตกตะกอนภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ ทำให้ผลกระทบจากสภาพอากาศค่อนข้างน้อยและมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นมากขึ้น
ดร. Anja Schmidtผู้เขียนร่วม จาก Department of Geography กล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศไม่ใช่สิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น แต่มันอยู่ที่นี่แล้ว ดังที่ รายงาน IPCC ประจำสัปดาห์นี้ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน” “ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและข้อเสนอแนะบางส่วนที่อาจเกิดขึ้นได้ชัดเจนขึ้นในขณะนี้ แต่ระบบภูมิอากาศนั้นซับซ้อน การเข้าใจวงจรป้อนกลับทั้งหมดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจโลกของเราและการคาดการณ์สภาพอากาศที่แม่นยำ”
“ผลตอบรับใหม่วนเวียนระหว่างสภาพภูมิอากาศและการระเบิดของภูเขาไฟที่เราเน้นในงานนี้ซึ่งขณะนี้ IPCC ไม่ได้กล่าวถึง” Aubry ซึ่งเป็นนักวิจัยรุ่นเยาว์ที่ Sidney Sussex Collegeกล่าว “มันสามารถทำให้เกิดความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของอิทธิพลของภูเขาไฟในอนาคตที่มีต่อสภาพอากาศ แม้ว่าภูเขาไฟจะมีอิทธิพลอย่างจำกัดต่อสภาพอากาศเมื่อเทียบกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์ แต่ก็เป็นส่วนสำคัญของระบบ”
“เนื่องจากไฟป่าที่บ่อยขึ้นและรุนแรงขึ้น เช่นเดียวกับเหตุการณ์รุนแรงอื่นๆ องค์ประกอบของบรรยากาศชั้นบนจึงเปลี่ยนไปต่อหน้าต่อตาเรา และความเข้าใจของเราเกี่ยวกับผลของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ก็เช่นกัน” ชมิดท์ ผู้ซึ่งเป็นเช่นกัน ร่วมกับ Yusuf Hamied Department of Chemistry “ในขณะที่เราปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกไป วิธีที่การปล่อยภูเขาไฟโต้ตอบกับบรรยากาศจะยังคงเปลี่ยนแปลงต่อไป และเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องหาปริมาณปฏิสัมพันธ์เหล่านี้เพื่อที่จะเข้าใจความแปรปรวนของสภาพอากาศอย่างเต็มที่”
ผู้เขียนหวังว่าจะรวบรวมนักภูเขาไฟวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศให้มากขึ้น เพื่อทำความเข้าใจไม่เพียงแต่กลไกเบื้องหลังการเพิ่มขึ้นของปริมาณภูเขาไฟและวงจรชีวิตของละอองลอย แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่และขนาดการปะทุที่เกิดจากความเสื่อมโทรมและปริมาณน้ำฝนที่รุนแรง ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตของ การปะทุของภูเขาไฟ.
การวิจัยได้รับทุนจาก Royal Society โครงการวิจัยและนวัตกรรม Horizon 2020 ของสหภาพยุโรป และสภาวิจัยสิ่งแวดล้อมธรรมชาติแห่งสหราชอาณาจักร
อ้างอิง:
Thomas J. Aubry et al. ‘การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศปรับวงจรชีวิตของละอองลอยของภูเขาไฟในสตราโตสเฟียร์และการแผ่รังสีจากการปะทุของเขตร้อน การสื่อสารธรรมชาติ (2564). ดอย: 10.1038/s41467-021-24943-7.
