De uitbarsting van Tonga's onderwatervulkaan in 2022 kan de temperatuur wereldwijd doen stijgen, waardoor het risico groter wordt dat minstens één jaar in de komende vijf jaar tijdelijk de opwarmingsdrempel van 1.5°C zal overschrijden, zo blijkt uit nieuw onderzoek.

Op 15 januari 2022 barstte een onderwatervulkaan in Tonga - de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai - met geweld uit, waarbij golvende pluimen van roet, waterdamp en zwaveldioxide hoog in de atmosfeer vrijkwamen.

Grote vulkaanuitbarstingen koelen de planeet doorgaans tijdelijk af, omdat zwaveldioxidedeeltjes, totdat ze verdwijnen, het zonlicht van de planeet af weerkaatsen. Echter, de studie - gepubliceerd in Natuur Climate Change - vindt dat de Tonga-uitbarsting in de zuidelijke Stille Oceaan een ongekende hoeveelheid water in de atmosfeer heeft verdreven.

Waterdamp is een broeikasgas en dus “is het mogelijk dat Hunga Tonga–Hunga Ha'apai over een periode van meerdere jaren een tijdelijke stijging van de oppervlaktetemperaturen op aarde zal veroorzaken”, aldus de krant.

Volgens de studie was er vóór de uitbarsting een kans van 50-50 dat de temperatuur op aarde boven de 1.5°C zou uitkomen. pre-industriële tegen 2026 minstens één keer. In de nasleep ervan is de kans op overschrijding van deze drempel met zeven procentpunten toegenomen, waardoor "dreigende overschrijding van 1.5°C" waarschijnlijker is dan niet.

De auteurs benadrukken dat het tijdelijk overschrijden van de drempel van 1.5°C niet gelijk staat aan het missen van de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs, die betrekking heeft op temperatuurtrends op lange termijn. Desalniettemin zegt de krant dat "het eerste jaar dat de 1.5°C overschrijdt, aanzienlijke media-aandacht zal krijgen, zelfs als een deel hiervan het gevolg is van Hunga Tonga-Hunga Ha'apai".

Hunga Tonga–Hunga Ha'apai 

Op 15 januari 2022 barstte een onderwatervulkaan in de Tongaanse archipel van de Stille Oceaan, de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai genaamd, met geweld uit. De ontploffing gerangschikt een zes op de vulkanische explosiviteitsindex, Waardoor het de meest gewelddadige uitbarsting overal ter wereld sinds Mount Pinatubo in de Filippijnen in 1991.

De explosie werd gehoord over de oceaan in Alaska, rond 6,000 mijl afstand, en getriggerd tsunami golven die reikte tot in Rusland, de VS en Chili. Een wolk van as, gas en water werd zo'n 57 kilometer de atmosfeer in geworpen hoogste pluim ooit opgenomen vanaf een vulkaan.

As van de uitbarsting bedekte nabijgelegen eilanden, waardoor veel mensen gedwongen werden te evacueren naar het hoofdeiland. In de omgeving van 84% van de bevolking van Tonga werden getroffen door as en tsunami-golven in de onmiddellijke nasleep van de uitbarsting, en twee Tongaanse onderdanen werden gedood.

Afgezien van deze lokale effecten, onderscheidt de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai zich om een ​​andere belangrijke reden van zijn voorgangers.

Wanneer een vulkaan uitbarst, reflecteren de stofpluimen en aerosolen meestal het zonlicht weg van de planeet, waardoor de oppervlaktetemperatuur daalt. Toen Mount Pinatubo bijvoorbeeld in 1991 uitbarstte, stegen de wereldwijde temperaturen tijdelijk gedaald met 0.5C. De uitbarsting van Tonga heeft echter het tegenovergestelde effect gehad.

Dr. Stuart Jenkins, van de Universiteit van Oxford's afdeling van Atmosferische, oceanische en planetaire fysica, is de hoofdauteur van de studie 'korte communicatie'. Hij legt uit dat de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai oppervlakteopwarming veroorzaakte dankzij de ongebruikelijke samenstelling van zijn pluim:

“De meeste grote uitbarstingen worden gedomineerd door hun uitstoot van zwaveldioxide, die de planeet tijdelijk afkoelt terwijl ze het invallende zonlicht verstrooien. De uitbarsting van Tonga was ongebruikelijk omdat er in plaats daarvan een grote hoeveelheid waterdamp vrijkwam in de stratosfeer - een krachtig broeikasgas - met weinig uitstoot van zwaveldioxide.

"Pinatubo en Tonga hebben mogelijk tegengestelde opwarmingsreacties, wat de Tonga-vulkaan bijzonder interessant maakt in de context van andere recente uitbarstingen."

In totaal blijkt uit de studie dat de ontploffing slechts 0.42 miljoen ton verkoelende zwaveldioxide-aerosolen in de atmosfeer heeft geslingerd. stratosfeer - een laag van de atmosfeer begint ongeveer 10 km boven het aardoppervlak en strekt zich naar boven uit over ongeveer 40 km. Ondertussen verdreef het in totaal 146 miljoen ton water, waardoor het waterdampgehalte van de stratosfeer met 10-15% toenam. 

"De uitbarsting van Tonga was absoluut ongebruikelijk", zegt Dr. Mark Schoeberl – een onderzoeker van Columbia's Wetenschap en Technologie Corporation, die afzonderlijk heeft geleid analyse op de waterpluim van de Tonga-uitbarsting. Hij vertelt Carbon Brief dat Hunga Tonga-Hunga Ha'apai "een ongekende hoeveelheid water in het midden van de stratosfeer heeft gepompt".

Dokter Luis Millán oppompen van NASA's Jet Propulsion Laboratory heeft ook apart geleid onderzoek in de hydratatie van de stratosfeer door de uitbarsting van Tonga. Hij vertelt Carbon Brief dat de uitbarsting genoeg water in de stratosfeer heeft geïnjecteerd om 58,000 Olympische zwembaden te vullen.

De waterdamp verspreidde zich vervolgens over een groot deel van de stratosfeer, zegt de studie. Het voegt eraan toe dat het opwarmende effect van de waterdamp groter was dan het verkoelende effect van sulfaataerosolen, waardoor de oppervlaktetemperaturen op aarde tijdelijk konden stijgen.

1.5C drempel

Sinds de uitbarsting in januari 2022 hebben wetenschappers de impact van de vulkaan uitgebreid onderzocht, inclusief ongekende hoogte van zijn pluim, de impact op atmosferische circulatie en het effect op de wereldwijde energiebalans. Deze studie is echter de eerste die onderzoekt wat de tijdelijke opwarming betekent voor de mondiale temperatuurdrempels.

De auteurs gebruiken een stralingsoverdracht model om te beoordelen hoe de Tonga-uitbarsting de energiebalans veranderde die het aardoppervlak binnenkwam en verliet, en vond een opwarmend effect van 0.12 watt per vierkante meter onmiddellijk na de uitbarsting.

Ze gebruiken dan een klimaatmodel om de wereldwijde temperatuurverandering in het komende decennium te schatten, ervan uitgaande dat de hoeveelheid water in de stratosfeer lineair afneemt van januari 2022 tot januari 2029. 

De onderstaande grafiek toont de verandering in de wereldwijde gemiddelde oppervlaktetemperatuur in vergelijking met het gemiddelde van 1850-1900, zowel met als zonder de impact van de Tonga-uitbarsting, gedurende 2015-35, onder twee verschillende scenario's die toekomstige klimaatverandering onderzoeken.

De grafiek toont het emissiearme SSP1-1.9-scenario met (donkerblauw) en zonder (donkergrijs) de impact van de Tonga-vulkaan. Het toont ook het SSP2-4.5-scenario met matige emissies met (groen) en zonder (lichtgrijs) de impact van de Tonga-vulkaan. De belangrijkste resultaten worden weergegeven met dikke gekleurde lijnen. Dunne lijnen tonen interjaarlijkse variabiliteit en stippellijnen tonen het 5e-95e percentiel bereik van resultaten.

Vervolgens vragen de auteurs: wat betekent deze temperatuurstijging voor de opwarmingsdrempel van 1.5°C?

Vorig jaar schatte de Wereld Meteorologische Organisatie dat er a 50-50 kans van de wereldwijde temperaturen die tussen 1.5 en 2022 tijdelijk de opwarmingsdrempel van 2026°C overschrijden in ten minste één jaar. Deze schatting houdt echter geen rekening met het opwarmingseffect van de uitbarsting van Tonga.

De grafiek hieronder toont de waarschijnlijkheid dat de wereldwijde oppervlaktetemperatuur de drempel van 1.5°C overschrijdt in 2015-35 (ononderbroken lijnen) onder de vier hierboven onderzochte scenario's, en de cumulatieve waarschijnlijkheid dat nog geen enkel jaar de 1.5°C heeft overschreden (stippellijnen) voor elk.

De grafiek laat zien dat de uitbarsting van Tonga de kans op een overschrijding van de opwarmingsdrempel van 2022 ° C met zeven procentpunten in ten minste één jaar over 26-1.5 jaar heeft vergroot. Met andere woorden, onder het SSP1-19-scenario is de waarschijnlijkheid gestegen van 50 naar 57%, terwijl deze onder SSP2-45 is gestegen van 60 naar 67%.

Professor Pasquale Sellitto van het Interuniversitair Laboratorium voor Atmosferische Systemen heeft ook apart gepubliceerd onderzoek over de stralingsimpact van de uitbarsting van Tonga. Hij vertelt Carbon Brief dat het werk "een zeer interessante uitbreiding is van eerdere studies over de klimaatimpact van deze uitzonderlijke uitbarsting", eraan toevoegend dat de resultaten "zeer redelijk" zijn.

Hij signaleert echter twee gebieden waarop het onderzoek kan worden verbeterd. Ten eerste zegt hij dat de krant ervan uitgaat dat waterdamp die in de atmosfeer wordt geïnjecteerd "globaal goed gemengd" is, terwijl de pluim in werkelijkheid "beperkt op het zuidelijk halfrond".

Ten tweede laat de krant het afkoelende effect van de sulfaataerosolen die in de atmosfeer worden geïnjecteerd weg, en stelt dat "de zwaveldioxide-afzetting aanzienlijk kleiner is dan de bijbehorende waterdampafzetting". Selitto zegt echter dat "de Hunga Tonga-verstoring van stratosferische aerosol eigenlijk de grootste is sinds de Pinatubo-uitbarsting in 1991".

Hij concludeert:

“Ik denk dat Jenkins et al. is een heel mooi startpunt om de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuurimpact van de uitbarsting van Hunga Tonga in 2022 te schatten, maar in de toekomst zijn meer studies nodig om nauwkeurigere schattingen te maken.”

Evenzo zegt Millán dat als de drempel van 1.5°C in de komende jaren wordt overschreden, er meer modelruns nodig zullen zijn om "de bijdrage van de kleine Hunga te onderscheiden van de antropogene bijdrage".

Paris overeenkomst

In 2015 hebben de Verenigde Naties de Paris Agreement – een internationale overeenkomst om de opwarming van de aarde te beperken tot 2°C boven pre-industriële temperaturen, met als doel de opwarming onder de 1.5°C te houden. Sindsdien zijn deze temperatuurdrempels belangrijke maatstaven geweest voor vooruitgang bij de aanpak van klimaatverandering.

Als zodanig zegt de krant dat "het eerste jaar dat de 1.5°C overschrijdt, aanzienlijke media-aandacht zal krijgen, zelfs als een deel hiervan het gevolg is van Hunga Tonga-Hunga Ha'apai".

Het benadrukt echter dat de gemeenschappelijke interpretatie van de Overeenkomst van Parijs is dat de temperatuurlimieten verwijzen naar de opwarming van de aarde op de lange termijn als gevolg van menselijke invloed - en niet naar het toegevoegde effect van natuurlijke klimaatvariabiliteit veroorzaakt door gebeurtenissen zoals vulkaanuitbarstingen. Als zodanig zal het tijdelijk overschrijden van de 1.5C-drempel in 2022-26 als gevolg van de uitbarsting van Tonga niet bepalend zijn voor het slagen of mislukken van de Overeenkomst van Parijs.

Jenkins vertelt Carbon Brief dat de impact van de uitbarsting op de wereldtemperaturen tijdelijk is en over vijf tot tien jaar zal vervagen. Hij voegt toe:

“Tonga draagt ​​vandaag slechts een zeer kleine hoeveelheid bij aan de anomalie van de oppervlaktetemperatuur. We zullen de impact van Tonga op klimaatveranderingen zoals droogtes of overstromingen niet zien, het effect is simpelweg te klein.”

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.carbonbrief.org/tonga-volcano-eruption-raises-imminent-risk-of-temporary-1-5c-breach/