La erupción del volcán submarino en Tonga en 2022 aumenta el riesgo de que al menos un año en los próximos cinco la temperatura global supere temporalmente el umbral de calentamiento de 1,5 °C.

El 15 de enero de 2022, un volcán submarino en Tonga, el Hunga Tonga–Hunga Ha’apai, entró en erupción violentamente y liberó columnas de hollín, vapor de agua y dióxido de azufre en la atmósfera.

Las grandes erupciones volcánicas generalmente enfrían el planeta temporalmente porque, hasta que se disipan, las partículas de dióxido de azufre reflejan la luz solar. Sin embargo, un estudio, publicado en Nature Climate Change, ha encontrado que la erupción de Tonga en el Pacífico sur expulsó a la atmósfera una cantidad de agua sin precedentes.

El vapor de agua es un gas de efecto invernadero y, por tanto, según el artículo, \»es posible que durante un período de varios años Hunga Tonga-Hunga Ha\’apai provoque un aumento temporal de las temperaturas superficiales globales\».

El estudio explica que, antes de la erupción, había una probabilidad de 50-50 de que las temperaturas globales superaran los 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales al menos una vez para 2026. Después, la probabilidad de superar este umbral ha aumentado en siete puntos porcentuales. – lo que hace que la “superación de 1,5 ºC” sea más probable que improbable.

Los autores enfatizan que cruzar temporalmente el umbral de 1,5 °C no equivaldría a perder el objetivo del Acuerdo de París, que se refiere a las tendencias de temperatura a largo plazo. Sin embargo, el documento dice que \»el primer año en el que se superen los 1,5 °C atraerá una atención sustancial de los medios, incluso si una parte de esto es consecuencia de Hunga Tonga-Hunga Ha\’apai\».

Hunga Tonga–Hunga Ha\’apai

El 15 de enero de 2022, un volcán submarino en el archipiélago de Tonga en el Océano Pacífico llamado Hunga Tonga–Hunga Ha’apai entró en erupción violentamente. La explosión ocupó el sexto lugar en el índice de explosividad volcánica, lo que la convierte en la erupción más violenta del mundo desde el Monte Pinatubo en Filipinas en 1991.

La explosión se escuchó en Alaska a través del océano, a unas 6.000 millas de distancia, y provocó olas de tsunami que llegaron hasta Rusia, Estados Unidos y Chile. Una nube de ceniza, gas y agua fue expulsada unos 57 km a la atmósfera, la columna más alta jamás registrada de un volcán.

Las cenizas de la erupción cubrieron las islas cercanas, lo que obligó a muchas personas a evacuar a la isla principal. Alrededor del 84% de la población de Tonga se vio afectada por la ceniza y las olas de tsunami inmediatamente después de la erupción, y dos ciudadanos de Tonga murieron.

Además de estos impactos locales, Hunga Tonga–Hunga Ha’apai se distingue de sus predecesores por otra razón importante.

Por lo general, cuando un volcán entra en erupción, las columnas de polvo y aerosoles reflejan la luz solar, lo que provoca que las temperaturas de la superficie bajen. Por ejemplo, cuando el Monte Pinatubo entró en erupción en 1991, las temperaturas globales descendieron 0,5 °C temporalmente. Sin embargo, la erupción de Tonga ha tenido el efecto contrario.

El Dr. Stuart Jenkins, del departamento de Física Atmosférica, Oceánica y Planetaria de la Universidad de Oxford, es el autor principal del estudio. Explica que el Hunga Tonga–Hunga Ha’apai provocó el calentamiento de la superficie gracias a la composición inusual de su penacho:

“La mayoría de las grandes erupciones están dominadas por sus emisiones de dióxido de azufre, que enfrían el planeta temporalmente a medida que dispersan la luz solar entrante. La erupción de Tonga fue inusual porque, en cambio, liberó una gran cantidad de vapor de agua en la estratosfera, un poderoso gas de efecto invernadero, con pocas emisiones de dióxido de azufre”.

Según el estudio, la explosión proyectó solo 0,42 millones de toneladas de aerosoles de dióxido de azufre refrigerante en la estratosfera. Mientras tanto, expulsó un total de 146 millones de toneladas de agua, elevando el contenido de vapor de agua de la estratosfera entre un 10 y un 15 %.

\»La erupción de Tonga fue definitivamente inusual\», dice el Dr. Mark Schoeberl, investigador de la Corporación de Ciencia y Tecnología de Columbia, que dirigió un análisis separado sobre la columna de agua de la erupción de Tonga. Él le dice a Carbon Brief que Hunga Tonga-Hunga Ha\’apai \»arrojó una cantidad de agua sin precedentes a la estratosfera media\».

El vapor de agua se extendió por gran parte de la estratosfera, dice el estudio. Agrega que el efecto de calentamiento del vapor de agua superó el efecto de enfriamiento de los aerosoles de sulfato, lo que provocó que las temperaturas superficiales globales aumentaran temporalmente.

Umbral 1.5 ºC

Desde su erupción en enero de 2022, los científicos han investigado exhaustivamente el impacto del volcán, incluida la altura sin precedentes de su pluma, su impacto en la circulación atmosférica y el efecto en el balance energético global. Sin embargo, este estudio es el primero en investigar qué significa el calentamiento temporal para los umbrales de temperatura global.

Los autores utilizan un modelo de transferencia radiativa para evaluar cómo la erupción de Tonga cambió el equilibrio de energía que entra y sale de la superficie de la tierra, y han encontrado un efecto de calentamiento de 0,12 vatios por metro cuadrado inmediatamente después de la erupción. Usando un modelo climático estiman el cambio de temperatura global durante la próxima década, asumiendo que la cantidad de agua en la estratosfera disminuirá linealmente desde enero de 2022 hasta enero de 2029.

El gráfico a continuación muestra el cambio en la temperatura superficial promedio global en comparación con el promedio de 1850-1900, con y sin el impacto de la erupción de Tonga, durante 2015-35, bajo dos escenarios diferentes que exploran el cambio climático futuro.

El gráfico muestra el escenario SSP1-1.9 de bajas emisiones con (azul oscuro) y sin (gris oscuro) el impacto del volcán Tonga. También muestra el escenario SSP2-4.5 de emisiones moderadas con (verde) y sin (gris claro) el impacto del volcán Tonga. Los resultados principales se muestran con líneas gruesas de colores. Las líneas finas muestran la variabilidad interanual y las líneas discontinuas muestran el rango de resultados del percentil 5 al 95.

¿Qué significa este aumento de temperatura para el umbral de calentamiento de 1,5 °C?

El año pasado, la Organización Meteorológica Mundial estimó que existe una probabilidad de 50-50 de que las temperaturas globales crucen temporalmente el umbral de calentamiento de 1,5 °C en al menos un año entre 2022 y 2026. Sin embargo, esta estimación no tiene en cuenta el efecto de calentamiento de la erupción de Tonga.

El siguiente gráfico muestra la probabilidad de que las temperaturas superficiales globales excedan el umbral de 1,5 °C durante 2015-35 (líneas sólidas) en los cuatro escenarios investigados anteriormente, y la probabilidad acumulada de que ningún año haya excedido aún los 1,5 °C (líneas discontinuas) para cada uno.

El gráfico muestra que la erupción de Tonga aumentó la probabilidad de que al menos un año durante 2022-26 años supere el umbral de calentamiento de 1,5 °C en siete puntos porcentuales. Es decir, bajo el escenario SSP1-19 la probabilidad ha pasado del 50 al 57%, mientras que bajo el SSP2-45 ha pasado del 60 al 67%.

El profesor Pasquale Sellitto del Laboratorio Interuniversitario de Sistemas Atmosféricos también ha publicado una investigación separada sobre el impacto radiativo de la erupción de Tonga. Le dice a Carbon Brief que el trabajo es \»una extensión muy interesante de estudios previos sobre el impacto climático de esta erupción excepcional\», y agrega que sus resultados son \»muy razonables\».

Sin embargo, señala dos áreas en las que se podría mejorar el estudio. En primer lugar, dice que el documento asume que el vapor de agua inyectado en la atmósfera está \»globalmente bien mezclado\», mientras que en realidad, la columna estaba \»confinada en el hemisferio sur\».

En segundo lugar, el documento omite el impacto de enfriamiento de los aerosoles de sulfato inyectados en la atmósfera, afirmando que \»si bien, el depósito de dióxido de azufre es sustancialmente más pequeño que el depósito de vapor de agua que lo acompaña, la perturbación del aerosol estratosférico de Hunga Tonga es en realidad la más grande desde la erupción del Pinatubo en 1991”. Y concluye:

“Creo que el estudio de Jenkins et al. es buen punto de partida para estimar el impacto de la temperatura superficial media global por la erupción de Hunga Tonga en 2022, pero se requieren más estudios en el futuro para hacer estimaciones más precisas”.

Acuerdo de París

En 2015, las Naciones Unidas firmaron el Acuerdo de París, un acuerdo internacional para limitar el calentamiento global a 2 °C por encima de las temperaturas preindustriales, con el objetivo de mantener el calentamiento por debajo de 1,5 °C. Estos umbrales de temperatura han sido puntos de referencia clave para el progreso en la lucha contra el cambio climático desde entonces.

Como tal, el documento enfatiza que la interpretación común del Acuerdo de París es que sus límites de temperatura se refieren al calentamiento global a largo plazo atribuible a la influencia humana, y no al efecto adicional de la variabilidad climática natural causada por eventos como las erupciones volcánicas. Como tal, cruzar temporalmente el umbral de 1.5C durante 2022-26 debido a la erupción de Tonga no dictará el éxito o el fracaso del acuerdo de París.

Jenkins le dice a Carbon Brief que el impacto de la erupción en las temperaturas globales es temporal y se desvanecerá entre 5 y 10 años. Añade:

“Tonga solo está contribuyendo en una cantidad muy pequeña a la anomalía de la temperatura de la superficie hoy. No veremos el impacto de Tonga en eventos de cambio climático como sequías o inundaciones, el efecto es simplemente demasiado pequeño”.Autora: Ayesha Tandon

Publicado en CarbonBrief, el 12 de enero de 2023.