Pregúntele a los chicos del clima: ¿Cómo afectó la erupción de Tonga a la atmósfera?

El volcán Tonga puede proporcionar pistas sobre cómo otros planetas llegaron a ser como son. Tony Spitz de Veuer tiene los detalles.

A:Hunga Tonga entró en erupción el 15 de enero y duró 11 horas.

Devastó la región, cubriendo la tierra con una capa de ceniza. La erupción arrojó una columna de ceniza y vapor de agua a 55 kilómetros de la atmósfera, es decir, a la mesosfera.

La columna de Hunga Tonga contenía sólo una cantidad muy pequeña de dióxido de azufre (SO2). El dióxido de azufre de las megaerupciones volcánicas que alcanzan lo alto de la atmósfera puede tener un impacto en la temperatura global. La megaerupción del Pinatubo en 1991 liberó suficiente dióxido de azufre para enfriar la superficie de la Tierra durante tres años. La erupción de Tonga no tendrá ese tipo de impacto.

Los escombros de edificios y árboles dañados están esparcidos en la isla Atata en Tonga tras la erupción de un volcán submarino en enero.

Los rayos son comunes en las erupciones volcánicas. La turbulencia en la columna de erupción hace que las partículas de ceniza y agua choquen para frotarse, generando cargas eléctricas que provocan rayos. Hunga Tonga no fue una excepción y produjo casi 400.000 rayos.

La onda de choque de la erupción provocó una onda de presión atmosférica que viajó por todo el mundo. Se midió en estaciones meteorológicas de todo el mundo. La onda de presión dio la vuelta al mundo a casi 700 mph. Asociados con la onda de presión hubo movimientos ascendentes de corta duración que generaron nubes delgadas observadas en Hawaii. Las observaciones satelitales midieron las fluctuaciones de temperatura en la troposfera superior y la estratosfera inferior que acompañaron a la onda de presión.

La onda de presión atmosférica también empujó agua hasta Puerto Rico. Esta onda resultante, que mide aproximadamente 4 pulgadas de altura, fue el resultado de la onda de presión atmosférica y se conoce como meteotsunami. Los tsunamis son provocados por la actividad sísmica; Las ondas de agua impulsadas por alteraciones de la presión del aire se llaman meteotsunamis.

Personas de todo el mundo observaron con asombro las espectaculares imágenes satelitales de un volcán submarino en erupción en una nube en forma de hongo gigante en el Pacífico. Muchos se preguntaron por qué la explosión fue tan grande, cómo llegó tan lejos el tsunami resultante y qué sucederá después.

Los científicos neozelandeses Shane Cronin, profesor de vulcanología de la Universidad de Auckland, y Emily Lane, experta en tsunamis del Instituto Nacional de Investigación del Agua y la Atmósfera, ayudan a explicarlo.

Foto: En esta fotografía proporcionada por las Fuerzas de Defensa de Nueva Zelanda, la ceniza volcánica cubre los tejados y la vegetación en un área de Tonga, el lunes 17 de enero de 2022. La espesa ceniza en la pista de un aeropuerto estaba retrasando las entregas de ayuda a la nación insular del Pacífico de Tonga. , donde se estaban reportando daños importantes días después de una enorme erupción volcánica submarina y un tsunami.

La erupción del sábado fue increíblemente explosiva pero también relativamente breve. La columna se elevó en el aire más de 30 kilómetros (19 millas), pero la erupción duró sólo unos 10 minutos, a diferencia de algunas grandes erupciones que pueden continuar durante horas. Cronin dijo que la potencia de la erupción del volcán Hunga Tonga Hunga Ha'apai se encuentra entre las más grandes del mundo en los últimos 30 años, y la altura de la columna de ceniza, vapor y gas fue comparable con la enorme erupción de 1991 del Monte Pinatubo en Filipinas, en el que murieron varios centenares de personas.

Foto: Esta imagen satelital proporcionada por Maxar Technologies muestra una descripción general del volcán Hunga Tonga Hunga Ha'apai en Tonga el 6 de enero de 2022, antes de una enorme erupción volcánica submarina.

El magma dentro del volcán estaba bajo una enorme presión y tenía gases atrapados en su interior. Una fractura en la roca probablemente provocó una caída repentina de presión, lo que permitió que el gas se expandiera y destruyera el magma. Cronin dijo que el cráter se encontraba a unos 200 metros (650 pies) debajo de la superficie del mar, una especie de profundidad de Ricitos de Oro para una gran explosión en la que el agua de mar se vierte en el volcán y se convierte instantáneamente en vapor, lo que aumenta la rápida expansión y energía de la explosión. . Una mayor profundidad y la presión adicional del agua habrían ayudado a contener la erupción.

Foto:En esta foto satelital tomada por Planet Labs PBC, se ve humeando una isla creada por el volcán submarino Hunga Tonga Hunga Ha'apai el 7 de enero de 2022.

Muchos científicos se sorprendieron de que una sola erupción pudiera producir un tsunami de aproximadamente 1 metro (3 pies) en todo el Pacífico que destrozó barcos en Nueva Zelanda y provocó un derrame de petróleo y dos ahogamientos en Perú. Lane dijo que los tsunamis en todo el océano generalmente son provocados por terremotos que se extienden a través de áreas enormes y no desde un solo volcán, esencialmente un pequeño punto en el océano. Dijo que otros factores pueden haber estado en juego, como el colapso de un flanco submarino del volcán y el desplazamiento del agua. Dijo que una teoría interesante es que la onda de choque, o explosión sónica, del volcán que viajó dos veces alrededor del mundo puede haber bombeado más energía a las ondas del tsunami.

Foto: El petróleo contamina la playa Cavero en Ventanilla, Callao, Perú, el martes 18 de enero de 2022, después de que las altas olas atribuidas a la erupción de un volcán submarino en Tonga provocaran un derrame de petróleo. El Instituto Peruano de Defensa Civil informó en un comunicado que un barco cargaba petróleo el domingo en la refinería La Pampilla, en la costa del Pacífico, cuando un fuerte oleaje movió la embarcación y provocó el derrame.

Otro misterio es por qué el tsunami no fue más grande y más destructivo en Tonga, que se encuentra casi en la cima del volcán.

"Esa es la pregunta del millón", dijo Cronin. "Al observar las imágenes hasta ahora, el nivel de devastación es menor de lo que temía".

Hasta el miércoles, las autoridades habían confirmado tres muertes en Tonga, y persistían las preocupaciones sobre la población de algunas de las islas más pequeñas más afectadas. Decenas de viviendas quedaron destruidas.

Lane dijo que los tonganos al menos recibieron alguna advertencia, tanto por el aumento de la actividad en el volcán el día antes de la erupción como por la explosión increíblemente fuerte cuando entró en erupción pero antes del tsunami, lo que permitió a muchos trepar a terrenos más altos. Dijo que los arrecifes, lagunas y otras características naturales también pueden haber protegido partes de Tonga, al tiempo que amplificaron las olas en ciertas áreas.

Foto:En esta fotografía proporcionada por las Fuerzas de Defensa de Nueva Zelanda, la ceniza volcánica cubre los tejados y la vegetación en un área de Tonga, el lunes 17 de enero de 2022. La espesa ceniza en la pista de un aeropuerto estaba retrasando las entregas de ayuda a la nación insular de Tonga en el Pacífico. donde se estaban reportando daños importantes días después de una enorme erupción volcánica submarina y un tsunami.

La ceniza que ha cubierto a Tonga es ácida pero no venenosa, dijo Cronin. De hecho, ha estado advirtiendo a los socorristas del Pacífico que es posible que la gente aún pueda beber de sus reservas de agua de lluvia incluso si ha caído algo de ceniza, lo que hará que el agua sea más ácida y salada. Dijo que se trata de aplicar la prueba del sabor y que si el agua escasea, sería mejor beber agua contaminada con cenizas que agua estancada que podría estar contaminada con bacterias. Nueva Zelanda y otras naciones están tratando de llevar agua y otros suministros a Tonga lo más rápido posible. Cronin dijo que todo el suelo de Tonga proviene de ceniza volcánica y que el último vertido de ceniza se arrastraría rápidamente hacia el suelo y haría que la nación fuera más fértil.

Foto:En esta fotografía proporcionada por las Fuerzas de Defensa de Nueva Zelanda, un avión Orion sobrevuela Tonga, donde la ceniza volcánica cubre los tejados y la vegetación, el lunes 17 de enero de 2022. Las espesas cenizas en la pista de un aeropuerto estaban retrasando las entregas de ayuda a la nación insular del Pacífico de Tonga, donde se estaban reportando daños importantes días después de una enorme erupción volcánica submarina y un tsunami.

En ocasiones, las enormes erupciones volcánicas pueden provocar un enfriamiento global temporal a medida que se bombea dióxido de azufre a la estratosfera. Pero en el caso de la erupción de Tonga, las mediciones satelitales iniciales indicaron que la cantidad de dióxido de azufre liberado solo tendría un pequeño efecto de quizás 0,01 grados Celsius (0,02 Fahrenheit) de enfriamiento promedio global, dijo Alan Robock, profesor de la Universidad de Rutgers.

Foto:En esta fotografía proporcionada por las Fuerzas de Defensa de Nueva Zelanda, un miembro de la tripulación de un avión Orion mira por la ventana mientras vuela sobre un área de Tonga que sufre una fuerte caída de ceniza debido a una erupción volcánica en un área de Tonga, el lunes 17 de enero. , 2022. Las espesas cenizas en la pista de un aeropuerto estaban retrasando las entregas de ayuda a la nación insular de Tonga, en el Pacífico, donde se informaban daños importantes días después de una enorme erupción volcánica submarina y un tsunami.

Cronin prevé dos escenarios principales para el volcán. La primera es que se ha agotado por ahora y permanecerá en silencio durante los próximos 10 a 20 años a medida que el magma regrese lentamente. Un segundo escenario es que nuevo magma suba rápidamente para reemplazar el que explotó, en cuyo caso podría haber erupciones en curso. Pero cree que las grietas y fisuras causadas por la gran explosión del sábado permitirán que escape más gas, y las erupciones posteriores no serán tan grandes, al menos por ahora. Tanto Cronin como Lane coinciden en que es necesario realizar un seguimiento mucho mejor del volcán (y de otros en Tonga) para ayudar a predecir mejor eventos futuros.

Foto:Esta combinación de imágenes satelitales tomadas por Himawari-8, un satélite meteorológico japonés operado por la Agencia Meteorológica de Japón y publicadas por el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT), muestra una erupción de un volcán submarino en la nación de Tonga en el Pacífico el sábado 15 de enero. , 2022.

El escritor científico de Associated Press Seth Borenstein en Kensington, Maryland, contribuyó a este informe.

"Weather Guys" Steve Ackerman y Jonathan Martin son profesores del departamento de ciencias atmosféricas y oceánicas de la Universidad de Wisconsin-Madison.

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