Κλιματολογικές αλλαγές που προκαλούνται από διάφορα φυσικά φαινόμενα

Σε αυτό το θέμα θα εξεταστούν οι αλλαγές που έχουν προκληθεί στο κλίμα του πλανήτη μας - ή που μπορούν να προκληθούν ανά πάσα στιγμή - εξαιτίας κάποιων φυσικών φαινομένων .
Τα φαινόμενα αυτά, σε κάποιες περιπτώσεις, δεν είναι δυνατόν να αναχαιτιστούν ή ακόμη και να προβλεφθούν κι η εμβέλειά τους είναι τέτοια που υπερβαίνει τα τοποχρονικά πλάισια στα οποία λαμβάνουν χώρα, μπορούν να προκαλέσουν τεράστιες ζημιές στο παγκόσμιο κλίμα αλλά και στις διάφορες αλυσίδες των οικοσυστημάτων.
Αρχικά, θα δούμε τις επιπτώσεις για τον πλανήτη μας από την έκρηξη ενός υπερηφαιστείου και από την πρόσκρουση ενός αστεροειδούς με τον πλανήτη μας.

Ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο μπορεί να έχει άμεσες επιπτώσεις στο κλίμα της Γης είναι η έκρηξη ενός υπερηφαιστείου.
Υπερηφαίστειο ονομάζεται το ηφαίστειο εκείνο το οποίο είναι ικανό να εκτοξεύσει ποσότητα μάγματος κι ηφαιστειακού υλικού εν γένει μεγαλύτερη από 1000 κυβικά χιλιόμετρα, ποσότητα που ξεπερνάει κατά πολύ την ποσότητα υλικού που μπορεί να παράξει ένα απλό ηφαίστειο.





Η ποσότητα του μάγματος και της ηφαιστειακής στάχτης που απελευθερώνονται μπορούν σε πρώτο στάδιο να αποτελέσουν κίνδυνο εξαφάνισης για αρκετά είδη πανίδας και χλωρίδας που βρίσκονται κοντά στο υπερηφαίστειο.
Σε ένα δεύτερο στάδιο, το οποίο είναι και το πιο καταστροφικό και πολύ μεγαλύτερης εμβέλειας, μπορούν να απειληθούν πολλά είδη όπου κι αν βρίσκονται στον πλανήτη.
Αυτό συμβαίνει λόγω του ότι με την έκρηξη του υπερηφαιστείου απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μια τεράστια ποσότητα από θειάφι, η οποία παραμένει σε αυτήν και εμποδίζει σε ένα σημαντικό ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας να τη διαπεράσει και να φτάσει στην επιφάνεια του πλανήτη (ηφαιστειακός χειμώνας).
Αυτό το γεγονός πυροδοτεί την έναρξη ενός παγετώνα, η διάρκεια του οποίου μπορεί να κυμαίνεται από μερικές ημέρες έως και λίγα χρόνια ή ακόμη και δεκαετίες.
Οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ως προς τον υπολογισμό μιας τέτοιας έκρηξης, τοποθετώντας την σε 1 ανά 730000 χρόνια περίπου.

Τα πιο γνωστά υπερηφαίστεια είναι τα εξής:

• του Yellowstone (Η.Π.Α.)
• του Long Valley (Η.Π.Α.)
• της καλδέρας του Valles (Η.Π.Α.)
• της λίμνης Toba (Σουμάτρα)
• του Taupo (Νέα Ζηλανδία)
• της καλδέρας του Aira (Ιαπωνία)

Μια έκρηξη ενός υπερηφαιστείου με σημαντικές επιπτώσεις για τον πλανήτη μας αλλά και για τις διάφορες ανθρωποειδείς φυλές που κατοικούσαν σ' αυτόν, ήταν αυτή της λίμνης Toba που σημειώθηκε πριν από περίπου 74000 χρόνια.
Ήταν ίσως η μεγαλύτερη καταστροφή που έλαβε χώρα στον πλανήτη μας τα τελευταία 2 εκατομμύρια χρόνια, απελευθέρωσε 2500 κυβικά χιλιόμετρα μάγματος και προκάλεσε έναν ηφαιστειακό χειμώνα διάρκειας περίπου δέκα ετών.
Οι ανθρωποειδείς φυλές που κατοικούσαν στον πλανήτη μας αποδεκατίστηκαν - κάποιοι υπολογισμοί υπολογίζουν ότι χάθηκε περίπου το 70% - ενώ η πανίδα και η χλωρίδα δέχθηκε επίσης μεγάλο πλήγμα.






Μακροχρόνιες επιπτώσεις
Οι ερευνητές έχουν λόγους να πιστεύουν ότι θα υπήρχαν και άλλες δυσάρεστες — και πιθανόν μακροχρόνιες — συνέπειες, προκαλούμενες από τους τεράστιους όγκους των επιβλαβών αερίων που θα εκτοξεύονταν στην ατμόσφαιρα. Από νέες έρευνες προκύπτει ότι μερικές από αυτές ίσως δεν είναι τόσο κακές όσο φοβόμασταν κάποτε, άλλες όμως ίσως είναι χειρότερες. Και πάλι, η εξέταση της σύστασης διάφορων μικρών παραπροϊόντων περασμένων εκρήξεων υπήρξε διαφωτιστική.
Από τα ποικίλα αέρια που εκλύονται σε κάθε ηφαιστειακή έκρηξη, το διοξείδιο του θείου (SO2) έχει τις σφοδρότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον αντιδρώντας με το οξυγόνο και το νερό, παράγει μικροσκοπικές σταγόνες θειικού οξέος. Τα σταγονίδια αυτά, καθώς δεν επιτρέπουν τη διέλευση του ηλιακού φωτός, αποτελούν την κύρια αιτία που έπειτα από μια υπερέκρηξη θα ενέσκηπτε στη Γη δραματικά ψυχρότερο κλίμα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι σύμφωνα με τον υδρολογικό κύκλο του πλανήτη μας απαιτούνται μήνες ή και χρόνια για την πλήρη απόπλυση των σταγονιδίων τού παραπάνω οξέος, οι αποκαλυπτικές εκτιμήσεις πολλών ερευνητών έκαναν λόγο για «ηφαιστειακούς χειμώνες» διάρκειας δεκαετιών, ακόμη δε και αιώνων. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, άλλοι ερευνητές ανακάλυψαν στοιχεία που μειώνουν δραστικά το παραπάνω χρονικό διάστημα.
Ίχνη θειικού οξέος που παράγεται ύστερα από μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις βρίσκονται σχεδόν πάντοτε εγκλωβισμένα μέσα στο χιόνι και τον πάγο, καθώς το εν λόγω οξύ εγκαταλείπει μαζί με τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα τη μολυσμένη ατμόσφαιρα πέφτοντας πάνω στη γήινη επιφάνεια. Το 1996, ερευνητές που μελετούσαν «καρότα» πάγου από τη Γροιλανδία και την Ανταρκτική ανακάλυψαν την κατακόρυφη αύξηση της συγκέντρωσης του θειικού οξέος που ακολούθησε την υπερέκρηξη της Toba πριν από 74.000 χρόνια. Στην έκρηξη αυτή εκτινάχτηκαν 2.800 κυβικά χιλιόμετρα λάβας και σποδού προκαλώντας μείωση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά 5 με 15 βαθμούς Κελσίου. Οι συνέπειες μιας τέτοιας μεταβολής αναμφίβολα ήταν σφοδρές, δεν είχαν όμως τη διάρκεια που κάποτε θεωρούσαμε, το θειικό οξύ εξαφανίστηκε από το αρχείο πάγου έπειτα από μόλις 6 χρόνια, μάλιστα, μερικοί ερευνητές προτείνουν ότι αυτό συνέβη ακόμη νωρίτερα.
Τα καλά νέα λοιπόν είναι ότι οι ηφαιστειακοί χειμώνες έχουν διάρκεια πιθανότατα μικρότερη από την αναμενόμενη. Ωστόσο, μια νέα μέθοδος που αναπτύχθηκε τα τελευταία 5 χρόνια για τη μελέτη της ισοτοπικής σύστασης των ατόμων οξυγόνου τα οποία εμπεριέχονται στην ηφαιστειακή όξινη βροχή αποκαλύπτει μια εξ ολοκλήρου διαφορετική, ανησυχητική ένδειξη σχετικά με τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις τού SO2 στην ατμόσφαιρα. Για να μετατραπεί το μόριο SO2 σε μόριο θειικού οξέος (H2SO4), πρέπει να οξειδωθεί — με άλλα λόγια, να αποκτήσει δύο άτομα οξυγόνου από κάποια άλλη ένωση που ήδη υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Το ποια ακριβώς ένωση διαδραματίζει τον κρίσιμο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία αποτελεί αντικείμενο θερμών συζητήσεων στο πλαίσιο των τρεχουσών ερευνών. Κι αυτό είναι το όζον, που είναι αέριο του οποίου το μόριο αποτελούν τρία άτομα οξυγόνου — είναι δε ευρύτερα γνωστό διότι προστατεύει τη Γη μας από τις επιβλαβείς υπεριώδεις ηλιακές ακτίνες.
Ερευνητές που μελέτησαν τη σποδό παλιότερων γιγαντιαίων εκρήξεων στην Ανταρκτική έδειξαν ότι και αυτά τα συμβάντα πιθανόν «ροκάνισαν» το στρατοσφαιρικό όζον. Επομένως, αρχίζει να διαφαίνεται ότι οι εκπομπές υπερηφαιστείων δημιουργούν τρύπες στο στρώμα του όζοντος, οι οποίες διατηρούνται για ακόμη μεγαλύτερο χρονικό διάστημα απ’ όσο οι εκπομπές αυτές χρειάζονται για να δημιουργήσουν ψυχρότερο κλίμα.
Αυτή η απώλεια μέρους του προστατευτικού στρώματος του όζοντος θα περιμέναμε να οδηγήσει σε αύξηση του ποσοστού της επιβλαβούς υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης — συνεπώς και των προκαλούμενων από αυτή γενετικών βλαβών. Το μέγεθος και η έκταση της πιθανής καταστροφής του όζοντος ακόμα συζητιούνται. Ενδείξεις από «καρότα» πάγου αποκαλύπτουν μείωση κατά 3% με 8% του στρώματος του όζοντος μετά την έκρηξη του ηφαιστείου Πινατούμπο το 1991. Τι θα συνέβαινε όμως στην περίπτωση μιας έκρηξης 100 φορές μεγαλύτερης; Το πρόβλημα δεν λύνεται με απλούς αριθμητικούς υπολογισμούς, διότι οι λεπτομέρειες των οξειδωτικών αντιδράσεων που πραγματοποιούνται στην ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά περίπλοκες και ελλιπώς κατανοητές.

Πηγές:
Υπερηφαίστειο
Questions about Supervolcanoes
Οι 10 εκρήξεις που συγκλόνισαν τον κόσμο
Υπερηφαίστεια: Κι αν εκραγούν;

Μια πολύ σημαντική καταστροφή για το περιβάλλον αλλά και για τον πλανήτη μας όπως τον γνωρίζουμε σήμερα, τα διάφορα οικοσυστήματα αλλά και το μέλλον της ανθρωπότητας, θα ήταν η πτώση ενός αστεροειδούς στην επιφάνεια της Γης.



Μια μεγάλη μερίδα επιστημόνων συνηγορεί υπέρ της άποψης ότι πριν από 65 περίπου εκατομμύρια χρόνια ένας αστεροειδής με διάμετρο 10 χιλιόμετρα προσέκρουσε στην επιφάνεια της Γης στην περιοχή της χερσονήσου Γιουκατάν που εκείνη την περίοδο ήταν θαλάσσια περιοχή, ανοίγοντας έναν κρατήρα διαμέτρου 200 χιλιομέτρων.
Η ταχύτητα του εικάζεται ότι ήταν 90.000 χιλιόμετρα την ώρα ενώ οι καταστροφές που ακολούθησαν εκτιμώνται ότι ήταν απλώς ασύλληπτες για ολόκληρο τον πλανήτη και τις μορφές ζωής που τότε φιλοξενούσε.
Αν κι υπάρχουν ενστάσεις από ορισμένους επιστήμονες για αυτή την πτώση αστεροειδούς, τα ευρήματα ιριδίου - το οποίο είναι σπάνιο στον γήινο φλοιό και περισσότερο κοινό σε μετεωρίτες - σε αρκετά απολιθώματα εκείνης της εποχής συνηγορούν υπέρ της πτώσης του συγκεκριμένου αστεροειδούς στην επιφάνεια του πλανήτη της Γης.
Καταρχάς, εξαιτίας της πρόσκρουσης το ωστικό κύμα που δημιουργήθηκε υπολογίζεται ότι ατμοποίησε τα πάντα σε μια διάμετρο 400 περίπου χιλιομέτρων εντός δευτερολέπτων.
Τα δάση της κεντρικής και βόρειας Αμερικής κάηκαν σχεδόν ολοσχερώς ενώ είναι πολύ πιθανόν να ακολούθησε ένας σεισμός 13 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ περίπου, ακολουθούμενος από ισχυρούς μετασεισμούς.
Τα παλιρροιακά κύματα τα οποία προκλήθηκαν εξαιτίας της σύγκρουσης και των σεισμών ήταν τόσο δυνατά και μεγάλα που παρέσυραν τα πάντα στο διάβα τους σε πολλές παράκτιες περιοχές.
Επιπλέον, εξαιτίας της σύγκρουσης και της εξάτμισης στην ατμόσφαιρα βράχων και χημικών συστατικών όπως θείο, ακολούθησε ο λεγόμενος "πυρηνικός χειμώνας" ο οποίος προκάλεσε σημαντική πτώση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης οδηγώντας έναν αριθμό ζώων και φυτών στην εξαφάνιση ενώ οι όξινες βροχές που ακολούθησαν είχαν ως αποτέλεσμα και την εξαφάνιση άνω του 60% περίπου των θαλάσσιων ειδών.
Ανάμεσα στα είδη ζώων που εξαφανίστηκαν ήταν οι δεινόσαυροι, οι πτερόσαυροι κι αρκετά άλλα είδη θηλαστικών.
Αν κι αρκετοί επιστήμονες συμφωνούν ότι η πτώση του αστεροειδούς κι οι επιπτώσεις του γεγονότος αυτού στο κλίμα του πλανήτη είναι η αιτία της εξαφάνισης αυτών των ειδών, δε μπορούν εντούτοις να προσδιορίσουν την ακριβή χρονική στιγμή αυτής της εξαφάνισης.



Αν κι η πτώση αστεροειδούς στη Γη - κι ειδικά τέτοιου μεγέθους - δεν είναι τόσο συχνό φαινόμενο, εάν συμβεί κάτι ανάλογο στο μέλλον οι συνέπειες που θα έχει για την ανθρωπότητα θα είναι αρκετά καταστροφικές...
Ένα σχετικά πρόσφατο παράδειγμα πτώσης αστεροειδούς στον πλανήτη μας - ευτυχώς πολύ μικρού μεγέθους - ήταν η λεγόμενη έκρηξη της Τουγκούσκα.
Η επικρατούσα άποψη είναι πως επρόκειτο για την έκρηξη κάποιου μετεωροειδούς σε ύψος περίπου 5 - 10 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της Γης και μάλλον είχε διαστάσεις μερικών δεκάδων μέτρων.
Η ενέργεια που εκλύθηκε ήταν όντως πολύ μεγάλη ενώ εκτιμάται πως καταστράφηκαν περίπου 80 εκατομμύρια δέντρα σε μια έκταση 2,15 εκατομμυρίων στρεμμάτων.
Επίσης, εάν η έκρηξη αυτή είχε πραγματοποιηθεί περίπου 5 ώρες αργότερα, λόγω της περιστροφής της Γης, θα είχε καταστραφεί ολόκληρη η Αγία Πετρούπολη.




Πηγές: Αστεροειδής
Έκρηξη της Τουγκούσκα
Ο θάνατος της δυναστείας των δεινοσαύρων πριν από 65 εκατομύρρια χρόνια..

NASA για ηφαίστειο Τόνγκα: Η έκρηξη ήταν 500 φορές πιο ισχυρή από την ατομική βόμβα στη Χιροσίμα


Ο καπνός δε, έφτασε στο ύψος-ρεκόρ των 55 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης

23.1.2022






Η έκρηξη του ηφαιστείου της Τόνγκα στον Ειρηνικό ήταν τόσο ισχυρή, που ο καπνός της έφτασε στο ύψος-ρεκόρ των 55 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης, στα σύνορα της στρατόσφαιρας με το υψηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας, τη μεσόσφαιρα, όπως δείχνουν νέα δεδομένα από δορυφόρους.

Με δεδομένο ότι το σύνορο της ατμόσφαιρας με το διάστημα - η λεγόμενη γραμμή Κάρμαν - βρίσκεται περίπου στα 100 χιλιόμετρα υψόμετρο, το νέφος της έκρηξης έφτασε τουλάχιστον στη μισή απόσταση από το διάστημα, κάτι που δεν έχει ποτέ διαπιστωθεί στο παρελθόν.

Για «ανήκουστο υψόμετρο» έκαναν λόγο οι Βρετανοί επιστήμονες που μελέτησαν τα στοιχεία, σύμφωνα με το BBC. Η πιο ισχυρή έκρηξη ηφαιστείου στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα είχε συμβεί στο Πινατούμπο των Φιλιππίνων το 1991 και τότε η στήλη καπνού εκτιμάται ότι δεν είχε ξεπεράσει το ύψος των 40 χιλιομέτρων, αν και οι σημερινοί πιο ακριβείς δορυφόροι ίσως είχαν δώσει μεγαλύτερο ύψος για εκείνη την έκρηξη.
Η εκτίμηση του ύψους της στήλης καπνού από την έκρηξη της Τόνγκα βασίστηκε σε δεδομένα από τρεις μετεωρολογικούς δορυφόρους, έναν ιαπωνικό, έναν νοτιοκορεατικό και έναν αμερικανικό. Μόνο ένα μικρό μέρος του νέφους της έκρηξης, κυρίως υδρατμοί παρά στάχτη, έφτασε έως τα 55 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη. Το κύριο μέρος της στήλης έφτασε έως τα 35 χλμ.

Επιστήμονες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) υπολόγισαν ότι η έκρηξη της Τόνγκα απελευθέρωσε εκρηκτική ισχύ ισοδύναμη με 10 μεγατόνους ΤΝΤ, κάτι που σημαίνει ότι ήταν 500 φορές πιο ισχυρή από την ατομική βόμβα στη Χιροσίμα. Οι γεωεπιστήμονες κατατάσσουν την έκρηξη του ηφαιστείου της Τόνγκα στην κλίμακα 5 του δείκτη ηφαιστειακής εκρηκτικότητας (VEI). Πρόκειται για την ισχυρότερη έκρηξη μετά από εκείνη του Πινατούμπο, που είχε καταταχθεί στην κλίμακα 6 (η κλίμακα VEI φτάνει έως το 8 και, συγκριτικά η Μινωική έκρηξη του ηφαιστείου της Θήρας έχει ταξινομηθεί ως 7).


Η έκρηξη του Πινατούμπο είχε μειώσει κατά μισό βαθμό την μέση παγκόσμια θερμοκρασία για τα επόμενα δύο χρόνια, καθώς εκτίναξε 15 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του θείου στην ατμόσφαιρα, εμποδίζοντας την ηλιακή ακτινοβολία να φτάσει στη Γη. Από την άλλη, η έκρηξη του ηφαιστείου της Τόνγκα, σύμφωνα με τον δρα Ρίτσαρντ Μπετς, επικεφαλής του τμήματος κλιματικών επιπτώσεων στη Βρετανική Μετεωρολογική Υπηρεσία, δεν αναμένεται να έχει ανάλογη κλιματική επίπτωση. Όπως ανέφερε, «το Πινατούμπο είχε σημαντική επίπτωση, αλλά οι εκπομπές του ηφαιστείου Χούνγκα-Τόνγκα ήσαν τουλάχιστον 30 φορές μικρότερες, κάτω του μισού εκατομμυρίου τόνου διοξειδίου του θείου, συνεπώς δεν περιμένουμε να οδηγήσουν σε μείωση της θερμοκρασίας, παρά την τεράστια έκρηξη που προκλήθηκε».

Πηγή