NASA-simulatie suggereert dat sommige vulkanen het klimaat kunnen opwarmen en de ozonlaag kunnen vernietigen

De plek voor nieuws en feiten over de Natuur en het Milieu op aarde.
Ook topics over de prachtige Dierenwereld op onze planeet kunnen hier worden geplaatst.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

NASA-simulatie suggereert dat sommige vulkanen het klimaat kunnen opwarmen en de ozonlaag kunnen vernietigen

Bericht door univers » 03 mei 2022, 12:30

Een nieuwe klimaatsimulatie van NASA suggereert dat extreem grote vulkaanuitbarstingen, "vloedbasaltuitbarstingen" genoemd, het klimaat op aarde aanzienlijk kunnen opwarmen en de ozonlaag die het leven tegen de ultraviolette straling van de zon beschermt, kunnen verwoesten.

Het resultaat is in tegenspraak met eerdere studies die aangeven dat deze vulkanen het klimaat afkoelen. Het suggereert ook dat, hoewel uitgebreide vloedbasaltuitbarstingen op Mars en Venus misschien hebben bijgedragen aan het opwarmen van hun klimaat, ze de bewoonbaarheid van deze werelden op de lange termijn hadden kunnen verdoemen door bij te dragen aan waterverlies.


Een nieuwe klimaatsimulatie van NASA suggereert dat extreem grote vulkaanuitbarstingen, "vloedbasaltuitbarstingen" genoemd, het klimaat op aarde aanzienlijk kunnen opwarmen en de ozonlaag die het leven tegen de ultraviolette straling van de zon beschermt, kunnen verwoesten.
Credits: NASA/GSFC/James Tralie

In tegenstelling tot korte, explosieve vulkaanuitbarstingen zoals Pinatubo of Hunga Tonga-Hunga Ha'apai in januari, die gedurende uren of dagen plaatsvinden, zijn vloedbasalt regio's met een reeks van uitbarstingen die misschien wel eeuwen duren en die plaatsvinden over perioden van honderdduizenden jaren , soms zelfs langer. Sommige gebeurden ongeveer tegelijkertijd met massale uitstervingsgebeurtenissen, en vele worden geassocieerd met extreem warme perioden in de geschiedenis van de aarde. Ze lijken ook veel voor te komen op andere terrestrische werelden in ons zonnestelsel, zoals Mars en Venus.

"We verwachtten intense afkoeling in onze simulaties", zegt Scott Guzewich van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "We ontdekten echter dat een korte afkoelingsperiode werd overspoeld door een opwarmend effect." Guzewich is hoofdauteur van een artikel over dit onderzoek dat op 1 februari in Geophysical Research Letters is gepubliceerd.

Afbeelding
Afbeelding van een overstromingsbasaltafzetting op Mars in de regio Marte Vallis, genomen door het High Resolution Science Imaging Experiment (HiRISE)-instrument aan boord van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter-ruimtevaartuig.
Credits: NASA/Universiteit van Arizona/HiRISE

Hoewel het ozonverlies geen verrassing was, gaven de simulaties de potentiële omvang van de vernietiging aan, "ongeveer tweederde reductie ten opzichte van de wereldwijde gemiddelde waarden, ongeveer gelijk aan het feit dat de hele planeet een ozonverdunning heeft die vergelijkbaar is met een ernstig ozongat in Antarctica", zei Guzewich.

De onderzoekers gebruikten het Goddard Earth Observing System Chemistry-Climate Model om een ​​vier jaar durende fase van de uitbarsting van de Columbia River Basalt (CRB) te simuleren.die tussen 15 miljoen en 17 miljoen jaar geleden plaatsvond in de Pacific Northwest van de Verenigde Staten. Het model berekende de effecten van de uitbarsting op de troposfeer, de turbulente onderste laag van de atmosfeer met de meeste waterdamp en het weer, en de stratosfeer, de volgende laag van de atmosfeer die meestal droog en kalm is. CRB-uitbarstingen waren waarschijnlijk een mix van explosieve gebeurtenissen die materiaal hoog in de bovenste troposfeer en de onderste stratosfeer stuurden (ongeveer 8 tot 10,5 mijl of 13 tot 17 kilometer hoogte) en uitbundige uitbarstingen die niet hoger waren dan 1,9 mijl (ongeveer 3 kilometer) hoogte. De simulatie ging ervan uit dat er vier keer per jaar explosieve gebeurtenissen plaatsvonden en dat ongeveer 80% van het zwaveldioxidegas van de uitbarsting vrijkwam. Ze ontdekten dat wereldwijd er was een netto koeling gedurende ongeveer twee jaar voordat de opwarming het verkoelende effect overweldigt. "De opwarming houdt ongeveer 15 jaar aan (de laatste twee jaar van de uitbarsting en daarna nog eens 13 jaar)", zei Guzewich.

De nieuwe simulatie is de meest uitgebreide die tot nu toe is gedaan voor uitbarstingen van vloedbasalt en integreert de effecten van atmosferische chemie en klimaatdynamiek op elkaar, waardoor een belangrijk feedbackmechanisme wordt onthuld dat eerdere simulaties over het hoofd hadden gezien.

"Uitbarstingen zoals die we hebben gesimuleerd, zouden enorme hoeveelheden zwaveldioxidegas uitstoten", zei Guzewich. “De chemie in de atmosfeer zet deze gasmoleculen snel om in vaste sulfaataerosolen. Deze aerosolen weerkaatsen zichtbaar zonlicht, wat het aanvankelijke verkoelende effect veroorzaakt, maar absorberen ook infraroodstraling, waardoor de atmosfeer in de bovenste troposfeer en de onderste stratosfeer wordt opgewarmd. Door dit deel van de atmosfeer op te warmen, kan waterdamp (die normaal gesproken aan het oppervlak wordt opgesloten) in de stratosfeer worden gemengd (die normaal gesproken erg droog is). We zien een toename van 10.000% in stratosferische waterdamp. Waterdamp is een zeer effectief broeikasgas en zendt infraroodstraling uit die het aardoppervlak verwarmt.”

De voorspelde golf van waterdamp in de stratosfeer helpt ook de ernst van de aantasting van de ozonlaag te verklaren. "De uitputting van de ozonlaag gebeurt op verschillende manieren", zegt Guzewich. “Na de uitbarsting verandert de circulatie van de stratosfeer op een manier die de vorming van ozon ontmoedigt. Ten tweede helpt al dat water in de stratosfeer ook om ozon te vernietigen met het hydroxyl (OH) radicaal.”

Vloedbasalt geeft ook koolstofdioxide af, ook een broeikasgas, maar ze lijken niet genoeg uit te stoten om de extreme opwarming te veroorzaken die gepaard gaat met sommige uitbarstingen. De overmatige verhitting door stratosferische waterdamp zou een verklaring kunnen bieden.

Hoewel Mars en Venus in het verre verleden misschien oceanen van water hebben gehad, zijn beide momenteel erg droog. Wetenschappers onderzoeken hoe deze werelden het grootste deel van hun water verloren en onherbergzaam werden voor het leven. Als de door de simulatie voorspelde golf van waterdamp in de bovenste atmosfeer realistisch is, kan uitgebreid vulkanisme bij overstromingen hebben bijgedragen aan hun droge lot. Wanneer waterdamp hoog in de atmosfeer wordt opgetild, wordt het vatbaar voor uiteenvallen door zonlicht, en de lichtgewicht waterstofatomen van de watermoleculen kunnen ontsnappen naar de ruimte (water is twee waterstofatomen gebonden aan een zuurstofatoom). Als dit gedurende lange perioden aanhoudt, kan dit de oceanen uitputten.

Het onderzoek werd gefinancierd door de NASA Goddard Sellers Exoplanet Environments Collaboration en NASA's Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA Cooperative Agreement Award #80GSFC17M0002.

Bill Steigerwald

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... rm-climate
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie