Los volcanes cambian el clima de la Tierra tanto calentándolo como enfriándolo. Su efecto neto sobre el clima actual es pequeño comparado con el de los contaminantes de origen humano.
Aún así, el cambio climático provocado en la prehistoria por erupciones casi constantes y, en los últimos siglos, por un puñado de erupciones épicas, nos sirve de advertencia: Nos ayuda a imaginar la vida en la Tierra si dejamos que el medio ambiente se arruine por nuestra negligencia.
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Volcanes de la Prehistoria
El número de erupciones volcánicas en la historia registrada palidece en comparación con lo que los científicos han discernido sobre la actividad volcánica en la prehistoria.
Hace aproximadamente 252 millones de años, en una vasta franja de lo que hoy es Siberia, los volcanes entraron en erupción de forma constante durante unos 100.000 años. (Eso puede parecer mucho tiempo, pero, en términos geológicos, es un abrir y cerrar de ojos).
Los gases volcánicos y las cenizas que el viento arrastraba por todo el mundo desencadenaron una cascada de cambios climáticos. El resultado fue un calamitoso colapso mundial de la biosfera que acabó con hasta el 95% de las especies de la Tierra. Los geólogos se refieren a este acontecimiento como La Gran Mortandad.
Catástrofes volcánicas en tiempos históricos
Antes de 1815, se creía que el Monte Tambora, en la isla indonesia de Sumbawa, era un volcán extinguido. En abril de ese año, explotó dos veces. El monte Tambora llegó a tener unos 4.000 metros de altura. Después de sus explosiones, sólo tenía dos tercios de su altura.
La mayor parte de la vida en la isla fue erradicada. Las estimaciones de muertes humanas varían mucho, desde las 10.000 que murieron instantáneamente, según la revista Smithsonian Magazine, hasta las 92.000 que, según el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), murieron en su mayoría por inanición después de que los gases volcánicos y la ceniza arruinaran la tierra y cambiaran el clima. Salvo cuatro afortunados, todo el reino de Tambora (10.000 personas) desapareció en las explosiones.
Con la rápida inyección de cenizas y gases en la atmósfera, los monzones de Asia se desarrollaron más lentamente, lo que provocó sequías que condujeron a la hambruna. A la sequía le siguieron inundaciones que alteraron la ecología microbiana del Golfo de Bengala. Esto parece ser lo que dio lugar a una nueva variante del cólera y a una pandemia mundial de cólera. A principios del siglo XIX, los organismos de salud pública no estaban coordinados, por lo que el número de muertos de la pandemia es difícil de precisar. Estimaciones no definitivas la sitúan en decenas de millones.
Al año siguiente, el enfriamiento global inducido por la Tambora era tan grave que 1816 se recuerda a menudo como el «año sin verano» y como la «pequeña edad de hielo». Las tormentas de nieve barrieron Norteamérica y partes de Europa durante los meses de verano, matando cosechas y ganado y creando hambrunas, disturbios y una crisis de refugiados. Los cuadros de ese año muestran cielos oscuros y de colores extraños.
Aparte del monte Tambora y de un puñado angustiosamente grande de otros desastres volcánicos, las cosas no han sido tan dramáticas durante la historia como lo fueron durante la prehistoria.
Según el USGS, a lo largo de las dorsales oceánicas de la Tierra, donde las placas tectónicas se deslizan unas junto a otras bajo las aguas profundas, la roca fundida del manto sobrecalentado de la Tierra se eleva constantemente desde las profundidades de la corteza terrestre y crea nuevos fondos oceánicos. Técnicamente, todos los lugares a lo largo de la dorsal donde la roca fundida entrante se encuentra con el agua del océano son volcanes. Aparte de esos lugares, hay unos 1.350 volcanes potencialmente activos en todo el mundo, y sólo unos 500 de ellos han entrado en erupción en la historia registrada. Sus efectos sobre el clima han sido profundos, pero en su mayoría de corta duración.
Conceptos básicos sobre volcanes
El USGS define los volcanes como aberturas en la corteza terrestre a través de las cuales escapan cenizas, gases calientes y roca fundida (también conocidos como «magma» y «lava») cuando el magma empuja hacia arriba a través de la corteza terrestre y sale por las laderas o la cima de una montaña.
Algunos volcanes descargan lentamente, casi como si estuvieran exhalando. En otros, la erupción es explosiva. Con una fuerza y temperatura mortales, la lava, los trozos de roca sólida en llamas y los gases salen disparados. (Como ejemplo de la cantidad de material que puede arrojar un volcán, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) calcula que el monte Tambora expulsó 31 millas cúbicas de ceniza. La revista Wired calcula que una ceniza de ese volumen podría «enterrar toda la superficie de juego del Fenway Park de Boston a 81.544 millas (131.322 km) de profundidad»).
El Monte Tambora fue la mayor erupción de la historia. Aun así, los volcanes en general escupen un mucho de ceniza. También gases. Cuando una montaña «sopla» en su cima, los gases expulsados pueden llegar a la estratosfera, que es la capa de la atmósfera que se extiende desde unos 10 km hasta 31 km por encima de la superficie de la Tierra.
Efectos climáticos de las cenizas y gases de los volcanes
Aunque los volcanes sobrecalientan el aire circundante y calientan las temperaturas localmente mientras la montaña y su lava permanecen al rojo vivo, el enfriamiento global es el efecto más prolongado y profundo.
Calentamiento global
Uno de los principales gases que descargan los volcanes es el dióxido de carbono (CO2), que también es el gas de efecto invernadero de origen humano más responsable del calentamiento del clima de la Tierra. El CO2 calienta el clima al atrapar el calor. Permite la entrada de la radiación solar de corta longitud de onda a través de la atmósfera, pero lo hace bloqueando aproximadamente la mitad de la energía térmica resultante (que es la radiación de larga longitud de onda) para que no escape de la atmósfera terrestre y vuelva al espacio.
El USGS calcula que los volcanes aportan cada año unos 260 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera. Aun así, el CO2 emitido por los volcanes probablemente no tenga un efecto significativo sobre el clima.
La NOAA estima que los humanos envenenan la atmósfera de la Tierra con 60 veces más CO2 que los volcanes. El USGS sugiere que la diferencia es aún mayor; informa que los volcanes liberan menos del 1% del CO2 que liberan los humanos, y que «el dióxido de carbono liberado en las erupciones volcánicas contemporáneas nunca ha causado un calentamiento global detectable de la atmósfera».
Enfriamiento global, lluvia ácida y ozono
Como las invernales secuelas de las explosiones del Monte Tambora pusieron de manifiesto, el enfriamiento global inducido por los volcanes es un enorme peligro. La lluvia ácida y la destrucción de la capa de ozono son otros efectos catastróficos de los volcanes.
Enfriamiento global
De gas: Además del CO2, los gases volcánicos incluyen el dióxido de azufre (SO2). Según el USGS, el SO2 es la causa más importante del enfriamiento global inducido por los volcanes. El SO2 se convierte en ácido sulfúrico (H2SO4), que se condensa en finas gotas de sulfato que se combinan con el vapor volcánico y crean una neblina blanquecina que se denomina comúnmente «vog«. El vog, que se desplaza por todo el mundo gracias al viento, refleja hacia el espacio casi todos los rayos solares que encuentra.
Por mucho SO2 que los volcanes pongan en la estratosfera, la Agencia de Protección Medioambiental (EPA) califica la fuente principal de la niebla de SO2 como «la quema de combustibles fósiles por parte de las centrales eléctricas y otras instalaciones industriales». Hola, volcanes. En este caso, estáis relativamente libres de culpa.
Emisiones de CO2 de origen humano y volcánico
- Emisiones volcánicas globales: 0,26 mil millones de toneladas métricas al año
- Emisiones de CO2 de origen humano procedentes de la combustión de combustibles (2015): 32.300 millones de toneladas métricas al año
- Transporte mundial por carretera (2015): 5.800 millones de toneladas al año
- Erupción del Monte Santa Helena, Estado de Washington (1980, la erupción más mortífera de la historia de EE.UU.): 0,01 mil millones de toneladas métricas
- Erupción del Monte Pinatubo, Filipinas (1991, segunda mayor erupción de la historia): 0,05 mil millones de toneladas métricas
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Se trata de una erupción de la que no se tiene constancia.
De ceniza: Los volcanes arrojan toneladas de pequeños fragmentos de roca, minerales y vidrio hacia el cielo. Mientras que los trozos más grandes de esta «ceniza» caen de la atmósfera con bastante rapidez, los más pequeños se elevan a la estratosfera y permanecen en altitudes extremadamente altas, donde el viento los amortigua. Los millones o miles de millones de minúsculas partículas de ceniza reflejan los rayos solares entrantes lejos de la Tierra y de vuelta al sol, enfriando el clima de la Tierra durante el tiempo que la ceniza permanece en la estratosfera.
Del gas y la ceniza trabajando juntos: Geofísicos de varias instituciones de Boulder, Colorado, realizaron una simulación climática y compararon sus resultados con las observaciones recogidas por satélite y aviones tras la erupción tropical del Monte Kelut de febrero de 2014. Descubrieron que la persistencia del SO2 en la atmósfera dependía significativamente de si había recubierto las partículas de ceniza. Más SO2 en la ceniza daba lugar a un SO2 más duradero capaz de enfriar el clima.
Lluvia ácida
Se podría imaginar que una solución fácil para el calentamiento global sería infundir intencionadamente SO2 en la estratosfera para crear un enfriamiento. Sin embargo, el ácido clorhídrico (HCl) está presente en la estratosfera. Está ahí debido a la quema industrial de carbón en la Tierra y también porque los volcanes lo expulsan.
Cuando el SO2, el HCl y el agua se precipitan a la Tierra, lo hacen en forma de lluvia ácida, que elimina los nutrientes del suelo y lixivia el aluminio en los cursos de agua, matando a muchas especies de vida marina. Si los científicos intentaran contrarrestar el calentamiento global con el SO2, podrían causar estragos.
El ozono
Además de su potencial para precipitarse como lluvia ácida, el HCl volcánico presenta otro peligro: amenaza la capa de ozono de la Tierra, que protege el ADN de toda la vida vegetal y animal de la destrucción por la radiación solar ultravioleta sin límites. El HCl se descompone rápidamente en cloro (Cl) y monóxido de cloro (ClO). El Cl destruye el ozono. Según la EPA, «Un átomo de cloro puede destruir más de 100.000 moléculas de ozono».
Los datos de los satélites tras las erupciones volcánicas en Filipinas y Chile mostraron una pérdida de hasta el 20% de ozono en la estratosfera sobre los volcanes.
Lo que hay que saber
En comparación con la contaminación causada por el hombre, la contribución de los volcanes al cambio climático es pequeña. El CO2, el SO2 y el HCl de la atmósfera terrestre, que arruinan el clima, son en su mayoría el resultado directo de los procesos industriales. (Las cenizas de la quema de carbón son en su mayoría un contaminante terrestre y atmosférico inferior, por lo que su contribución al cambio climático puede ser limitada).
A pesar del papel relativamente insignificante que suelen desempeñar los volcanes en el cambio climático, las inundaciones, las sequías, el hambre y las enfermedades que se han producido tras los megavolcanes pueden servir de advertencia. Si la contaminación atmosférica provocada por el hombre sigue sin disminuir, las inundaciones, sequías, hambrunas y enfermedades podrían ser imparables.