كيف أثر انفجار بركان تونغا في طبقة الأوزون؟

سمح ثوران بركان تونغا بدخول كميات كبيرة من بخار الماء إلى الغلاف الجوي ، مما أدى إلى إضعافه ، ويمكن أن يؤدي بخار الماء هذا أيضًا إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.

أظهرت دراسة جديدة أن بركان تونجا تحت الماء ، الذي اندلع في كانون الثاني (يناير) ، لم يقذف فقط الرماد والغازات البركانية ، ولكن أيضًا بخار الماء – وهو ما يكفي لملء 58000 حمام سباحة أولمبي – في الغلاف الجوي.

تكمن خطورة كميات بخار الماء التي خرجت من البركان في الضرر الذي سيلحقه بطبقة الأوزون ، بحسب ما نشرته الدراسة.

أصبح ثوران بركان تونغا هونغ هاباي في 15 يناير 2022 أكبر ثوران بركاني على الأرض منذ 30 عامًا ؛ بقوة متفجرة تساوي 100 قنبلة ذرية أسقطت على هيروشيما. تسبب الانفجار في زيادة التأثيرات المناخية في جميع أنحاء الكوكب ، بما في ذلك الأضرار التي لحقت بالغلاف الجوي ، وظهور الأعاصير وأمواج التسونامي التي اجتاحت جميع الشواطئ في جميع أنحاء العالم ، وأثرت أعمدة الرماد والغبار على الغلاف الجوي أكثر من سابقاتها ، مما أدى إلى 590 ألفًا. صاعقة لمدة ثلاثة أيام.

استخدم الباحثون البيانات التي جمعها القمر الصناعي Aura لتحديد كمية الماء التي دخلت الغلاف الجوي العلوي ؛ الطبقة الثانية من الغلاف الجوي والتي يصل ارتفاعها من 6 إلى 20 كيلومترًا ويصل ارتفاعها إلى 50 مترًا فوق سطح الأرض.

كشفت النتائج أن 160900 طن (146000 طن متري) من بخار الماء دخلت الغلاف الجوي العلوي منذ ثوران بركان تونغا. استمر بخار الماء في الارتفاع حتى وصل إلى أقصى ارتفاع مسجل حتى الآن ، وهو 53 كم في طبقة الميزوسفير ؛ إنها الطبقة التي تمتد من الغلاف الجوي العلوي إلى 85 كيلومترًا فوق سطح الأرض.

من المعقول أن هذه الكميات من بخار الماء ؛ التي دخلت الغلاف الجوي هي الأكبر منذ أن تم تسجيل الأرقام بواسطة الأقمار الصناعية.

في الدراسة الجديدة ، التي نُشرت على الإنترنت في 1 يوليو / تموز في مدونة Geophysical Research Letters ، كتب الباحثون أن هذه هي أكبر زيادة في كمية بخار الماء المنبعثة في الغلاف الجوي العلوي.

يقول الباحثون إن بخار الماء سيبقى على الأرجح في الغلاف الجوي العلوي لمدة نصف عقد.

ليس من المستغرب أن يظهر كل هذا بخار الماء ، فقد حدث ثوران بركان تونجا على عمق 150 مترًا في قاع المحيط.

عندما ثار البركان ، اختلطت مياه المحيط مع الحمم البركانية ، مما أدى إلى تبخر الماء وإطلاق كميات هائلة من البخار المتفجر ؛ وقد ساعد هذا في جعل هذا البركان أكبر ثوران بركاني على الإطلاق. لكن العلماء فوجئوا بكميات بخار الماء التي خرجت. كانت هذه هي المرة الأولى التي يجرون فيها حسابات دقيقة.

عادة ما تطلق الانفجارات البركانية مثل ثوران بركان تونجا كميات هائلة من الرماد والغازات مثل ثاني أكسيد الكبريت. تخلق هذه الغازات مركبات عاكسة في الغلاف الجوي ؛ تحجب هذه المركبات بعض ضوء الشمس على الكوكب ، مما يؤدي إلى تبريد الغلاف الجوي.

لذلك اعتقد الخبراء في البداية أن ثوران بركان تونجا سيكون له تأثير ضئيل على المناخ. جاءت هذه التوقعات دون الأخذ بعين الاعتبار كميات بخار الماء المنبعثة والتي تبين أنها ضارة مثل الرماد والغازات التي عادة ما تصاحب ثوران بركاني.

حذر الباحثون من أن بخار الماء المنبعث له تأثيرات إشعاعية تدمر الغلاف الجوي ، مثل غازات الاحتباس الحراري. الضرر ناتج عن بقاء بخار الماء في الغلاف الجوي لفترة أطول من ثاني أكسيد الكبريت. يختفي غاز ثاني أكسيد الكبريت بعد عامين أو ثلاثة أعوام. لذا فإن تأثيرات بخار الماء التي ترفع درجة الحرارة ستستمر لفترة أطول من أي غاز مثبط.

هذه المعلومات تجعل بركان تونجا الأول من نوعه ، حيث يتسبب في ارتفاع درجات الحرارة بدلاً من انخفاضها.

كما أشار الباحثون إلى أن بخار الماء يضعف من فعالية الغلاف الجوي في حماية جميع أشكال الحياة على الكوكب من تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. من الجدير الآن توضيح الكيمياء المدروسة: يتفكك الماء في الغلاف الجوي (H2O) بمرور الوقت إلى أيونات الهيدروكسيد (OH) وتتفاعل هذه الأيونات مع الأوزون ، الذي يتكون من ثلاث ذرات أكسجين ، لتفاعل الأكسجين والماء.

قال الباحثون إن طبيعة الضرر الذي يمكن أن تسببه ردود الفعل السابقة على طبقة الأوزون غير واضحة.

لكنهم يشيرون إلى جانب إيجابي من ثوران تونجا ، وهو مساهمة بخار الماء في تقليل كميات الميثان في الغلاف الجوي ؛ بالطبع ، هذا أحد الغازات الرئيسية التي تسبب الاحتباس الحراري ، لأن أيونات الهيدروكسيد تتفاعل مع الميثان لإنتاج الماء ، وجذر الميثيل (الميثان مع ذرة الهيدروجين المفقودة) ، لكن هذا التفاعل لا يحبس الحرارة مثل الميثان.

يأمل الباحثون أن يؤدي انخفاض الميثان في الغلاف الجوي إلى تقليل الضرر الحراري الناجم عن الكميات الهائلة من بخار الماء.

في الختام ، يعتقد الباحثون أنه من السابق لأوانه التنبؤ بأضرار المناخ المرتبطة بثوران بركان تونجا. يقولون ، “نحن بحاجة إلى الاستمرار في مراقبة الغازات البركانية التي خرجت بعد ثوران بركان تونجا ، وغيرها من الغازات التي قد تظهر مع المزيد من الانفجارات في المستقبل. لأن هذا مهم جدًا في تحديد الأضرار التي لحقت بالكوكب.” المناخ. “

اقرأ أيضًا:

أشهر وأهم أنواع الصخور النارية وما الذي يميزها؟

البركان: ما هي البراكين؟

ترجمة: طاهر قوجة

تحرير: منال توفيق الضالع