أظهرت دراسة جديدة أن الثوران البركاني في تونجا قد يتسبب في طقس غير عادي لبقية العقد

اندلع بركان هونجا تونجا – هونجا هاباي (اختصار هونجا تونجا) في 15 يناير 2022 في مملكة تونغا في المحيط الهادئ. لقد أحدثت تسونامي مما أثار تحذيرات عبر حوض المحيط الهادئ بأكملهوأرسلت موجات صوتية حول العالم عدة مرات.

نشرت دراسة جديدة في مجلة المناخ يستكشف التأثيرات المناخية لهذا الثوران.

تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن البركان يمكن أن يفسر ثقب الأوزون الكبير للغاية في العام الماضي، بالإضافة إلى صيف عام 2024 الأكثر رطوبة بكثير من المتوقع.

يمكن أن يكون للثوران آثار باقية على طقسنا الشتوي لسنوات قادمة.

سحابة دخان باردة

عادة، يؤدي دخان البركان – وخاصة ثاني أكسيد الكبريت الموجود داخل سحابة الدخان – في النهاية إلى تبريد سطح الأرض لفترة قصيرة.

وذلك لأن ثاني أكسيد الكبريت يتحول إلى هباء كبريتات، والذي يرسل ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء قبل أن يصل إلى السطح. ويعني تأثير التظليل هذا أن السطح يبرد لفترة من الوقت، حتى تعود الكبريتات إلى السطح أو تمطر.

ولم يكن هذا ما حدث لهونغا تونغا.

نظرًا لأنه كان بركانًا تحت الماء، فقد أنتج هونجا تونغا القليل من الدخان، ولكن كان هناك الكثير من بخار الماء: 100-150 مليون طن، أو ما يعادل 100-150 مليون طن. ما يعادل 60 ألف حمام سباحة أولمبي. حولت الحرارة الهائلة للثوران كميات هائلة من مياه البحر إلى بخار، ثم انطلق عالياً في الغلاف الجوي بقوة الثوران.

انتهى كل هذا الماء في طبقة الستراتوسفير: وهي طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع يتراوح بين 15 و40 كيلومترًا فوق السطح، ولا تنتج سحبًا ولا أمطارًا لأنها شديدة الجفاف.

بخار الماء في طبقة الستراتوسفير له تأثيران رئيسيان. أولاً، يساعد في التفاعلات الكيميائية التي تدمر طبقة الأوزون، وثانيًا، فهو أحد غازات الدفيئة القوية جدًا.

ليس هناك سابقة في مراقبتنا للانفجارات البركانية لمعرفة ما سيفعله كل هذا الماء بمناخنا، وإلى متى. وذلك لأن الطريقة الوحيدة لقياس بخار الماء في طبقة الستراتوسفير بأكملها هي عبر الأقمار الصناعية. هذه موجودة فقط منذ عام 1979، ولم يكن هناك ثوران مماثل لبركان هونجا تونجا في ذلك الوقت.

اتبع البخار

بدأ خبراء علوم الستراتوسفير حول العالم بفحص ملاحظات الأقمار الصناعية منذ اليوم الأول لثوران البركان. ركزت بعض الدراسات على التأثيرات التقليدية للثورات البركانية، مثل كمية هباء الكبريتات و تطورهم بعد الانفجار، ركز البعض على التأثيرات المحتملة لبخار الماء، و شمل البعض كلاهما.

لكن لم يكن أحد يعرف حقًا كيف سيتصرف بخار الماء في طبقة الستراتوسفير. إلى متى سيبقى في طبقة الستراتوسفير؟ أين سوف تذهب؟ والأهم من ذلك، ماذا يعني هذا بالنسبة للمناخ بينما لا يزال بخار الماء موجودًا؟

تلك كانت بالضبط الأسئلة التي شرعنا للإجابة عليها.

أردنا أن نعرف المستقبل، وللأسف من المستحيل قياس ذلك. ولهذا السبب لجأنا إلى النماذج المناخية المصممة خصيصًا للنظر إلى المستقبل.

لقد أجرينا عمليتي محاكاة باستخدام نفس النموذج المناخي. في إحداهما، افترضنا عدم ثوران بركان، بينما في الأخرى أضفنا يدويًا ما يعادل 60 ألف حمام سباحة أولمبي من بخار الماء إلى طبقة الستراتوسفير. بعد ذلك، قمنا بمقارنة عمليتي المحاكاة، مع العلم أن أي اختلافات يجب أن تكون بسبب بخار الماء المضاف.

ماذا نجد؟

ال ثقب الأوزون الكبير من أغسطس إلى ديسمبر 2023، كان ذلك جزئيًا على الأقل بسبب هونجا تونغا. تنبأت عمليات المحاكاة التي أجريناها بحدوث ثقب الأوزون قبل عامين تقريبًا.

والجدير بالذكر أن هذا كان العام الوحيد الذي نتوقع فيه أي تأثير للثوران البركاني على ثقب الأوزون. بحلول ذلك الوقت، كان لدى بخار الماء ما يكفي من الوقت للوصول إلى طبقة الستراتوسفير القطبية فوق القارة القطبية الجنوبية، وخلال أي سنوات لاحقة لن يكون هناك ما يكفي من بخار الماء لتوسيع ثقب الأوزون.

كما استمر ثقب الأوزون حتى أواخر ديسمبر، وجاءت معه مرحلة إيجابية من الوضع الحلقي الجنوبي خلال صيف عام 2024. بالنسبة لأستراليا، كان هذا يعني احتمالية أكبر لصيف ممطر، وهو ما كان عكس ما توقعه معظم الناس تمامًا مع ظاهرة النينيو المعلنة. مرة أخرى، تنبأ نموذجنا بهذا قبل عامين.

وفيما يتعلق بمتوسط ​​درجات الحرارة العالمية، وهو مقياس لمدى تغير المناخ الذي نشهده، فإن تأثير هونجا تونغا صغير للغاية، حوالي 0.015 درجة مئوية فقط. (تم تأكيد ذلك بشكل مستقل من قبل دراسة أخرى.) وهذا يعني أن درجات الحرارة المرتفعة بشكل لا يصدق التي قمنا بقياسها لمدة عام تقريبًا لا يمكن أن تعزى إلى ثوران هونجا تونغا.

الاضطراب لبقية العقد

ولكن هناك بعض التأثيرات المفاجئة والدائمة في بعض مناطق الكوكب.

بالنسبة للنصف الشمالي من أستراليا، يتوقع نموذجنا فصول شتاء أكثر برودة ورطوبة من المعتاد حتى عام 2029 تقريبًا. وبالنسبة لأمريكا الشمالية، يتوقع نموذجنا فصول شتاء أكثر دفئًا من المعتاد، بينما بالنسبة للدول الاسكندنافية، يتوقع مرة أخرى فصول شتاء أكثر برودة من المعتاد.

يبدو أن البركان يغير الطريقة التي تنتقل بها بعض الموجات عبر الغلاف الجوي. و موجات الغلاف الجوي هي المسؤولة عن الارتفاعات والانخفاضات، والتي تؤثر بشكل مباشر على الطقس لدينا.

من المهم هنا توضيح أن هذه مجرد دراسة واحدة، وطريقة معينة للتحقيق في التأثير الذي قد يحدثه ثوران بركان هونجا تونغا على الطقس والمناخ. مثل أي نموذج مناخي آخر، فإن نموذجنا ليس مثاليا.

كما أننا لم نقم بتضمين أي تأثيرات أخرى، مثل دورة النينيو-النينيا. لكننا نأمل أن تثير دراستنا الاهتمام العلمي لمحاولة فهم ما قد تعنيه هذه الكمية الكبيرة من بخار الماء في طبقة الستراتوسفير بالنسبة لمناخنا.

وسواء كان الأمر يتعلق بتأكيد النتائج التي توصلنا إليها أو تناقضها، فلا يزال يتعين علينا أن نرى، ونحن نرحب بأي من النتيجتين.