Cuando el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai entró en erupción el 15 de enero, envió un tsunami a todo el mundo y desencadenó un estallido sónico que dio la vuelta al mundo dos veces. La erupción submarina en el Océano Pacífico Sur también lanzó una enorme columna de vapor de agua en la estratosfera de la Tierra, suficiente para llenar más de 58,000 piscinas olímpicas. La gran cantidad de vapor de agua podría ser suficiente para afectar temporalmente la temperatura media global de la Tierra.
«Nunca hemos visto algo así», dijo Luis Millán, científico atmosférico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Dirigió un nuevo estudio que examinó la cantidad de vapor de agua que el volcán Tonga inyectó en la estratosfera, la capa de la atmósfera entre aproximadamente 8 y 33 millas (12 y 53 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra.
En el estudio, publicado en Geophysical Research Letters, Millán y sus colegas estiman que la erupción de Tonga envió alrededor de 146 teragramos (1 teragón equivale a un billón de gramos) de vapor de agua a la estratosfera de la Tierra, lo que equivale al 10% del agua ya presente en esa capa atmosférica. Eso es casi cuatro veces la cantidad de vapor de agua que los científicos estiman que la erupción del Monte Pinatubo de 1991 en Filipinas se elevó a la estratosfera.
Millán analizó los datos del instrumento Microwave Limb Sounder (MLS) en el satélite Aura de la NASA, que mide los gases atmosféricos, incluido el vapor de agua y el ozono. Después de que el volcán de Tonga entró en erupción, el equipo de la MLS comenzó a ver lecturas de vapor de agua que estaban fuera de las listas. «Tuvimos que inspeccionar cuidadosamente todas las medidas en el penacho para asegurarnos de que fueran confiables», dijo Millán.
Una impresión duradera
Las erupciones volcánicas rara vez inyectan mucha agua en la estratosfera. En los 18 años que la NASA ha estado tomando medidas, solo otras dos erupciones, el evento Kasatochi de 2008 en Alaska y la erupción de Calbuco de 2015 en Chile, enviaron cantidades apreciables de vapor de agua a altitudes tan altas. Pero esos fueron meros errores en comparación con el evento de Tonga, y el vapor de agua de ambas erupciones anteriores se disipó rápidamente. El exceso de vapor de agua inyectado por el volcán Tonga, por otro lado, podría permanecer en la estratosfera durante varios años.
Este vapor de agua adicional podría influir en la química atmosférica, impulsando ciertas reacciones químicas que podrían empeorar temporalmente el agotamiento de la capa de ozono. También podría influir en las temperaturas de la superficie. Las erupciones volcánicas masivas como Krakatoa y el Monte Pinatubo típicamente enfrían la superficie de la Tierra al expulsar gases, polvo y cenizas que reflejan la luz solar en el espacio. En contraste, el volcán tonga no inyectó grandes cantidades de aerosoles en la estratosfera, y las enormes cantidades de vapor de agua de la erupción pueden tener un efecto de calentamiento pequeño y temporal, ya que el vapor de agua atrapa el calor. El efecto se disiparía cuando el vapor de agua adicional salga de la estratosfera y no sería suficiente para exacerbar notablemente los efectos del cambio climático.
La gran cantidad de agua inyectada en la estratosfera probablemente solo fue posible porque la caldera del volcán submarino, una depresión en forma de cuenca que generalmente se forma después de que el magma entra en erupción o drena de una cámara poco profunda debajo del volcán, estaba a la profundidad correcta en el océano: a unos 490 pies (150 metros) de profundidad. Cualquier menos profundo, y no habría habido suficiente agua de mar sobrecalentada por el magma en erupción para dar cuenta de los valores estratosféricos de vapor de agua que Millán y sus colegas vieron. Cualquier profundización, y las inmensas presiones en las profundidades del océano podrían haber silenciado la erupción.
El instrumento MLS estaba bien situado para detectar esta columna de vapor de agua porque observa las señales naturales de microondas emitidas desde la atmósfera de la Tierra. La medición de estas señales permite a MLS «ver» a través de obstáculos como nubes de ceniza que pueden cegar otros instrumentos que miden el vapor de agua en la estratosfera. «MLS fue el único instrumento con una cobertura lo suficientemente densa como para capturar la columna de vapor de agua a medida que sucedía, y el único que no se vio afectado por la ceniza que liberó el volcán», dijo Millán.
El instrumento MLS fue diseñado y construido por JPL, que es administrado para la NASA por Caltech en Pasadena. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA administra la misión Aura.
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