הכמות חסרת התקדים של אדי המים, שנפלטו לאטמוספירה מהר הגעש הונגה-טונגה בינואר האחרון, כפי שזוהתה על ידי סוכנות החלל האמריקנית נאס"א, עלולה בסופו של דבר לפגוע בשכבת האוזון ובכך להגביר את התחממות כדור הארץ.
התפרצות הר הגעש בחודש ינואר
(מתוך טוויטר)
ב-15 בינואר התפרץ הר הגעש הונגה טונגה-הונגה האפאי, דבר שהוביל לרעידת אדמה ולגלי צונאמי ששטפו את חופי האי טונגה, הממוקם ממזרח לאוסטרליה ומצפון לניו זילנד, אך גם בפיג'י, ונואטו ובסמואה האמריקנית. עוצמת ההתפרצות הייתה כה גדולה עד שניתן היה לשמוע אותה בניו זילנד, השוכנת 2,383 ק"מ ממדינת האיים שבה חיים כ-105 אלף תושבים. יתרה מכך, בדרום יפן פונו מספר יישובים וגלים גבוהים שהגיעו בשיאם ל-1.5 מטרים, הגיעו לחופי קליפורניה ודרום אמריקה.
נאס"א אף קבעה שההתפרצות הייתה "חזקה פי מאות מונים" מפצצת האטום שהוטלה על הירושימה. ההתפרצות התת-ימית בדרום האוקיינוס השקט שיחררה פלומה אדירה של אדי מים לתוך הסטרטוספירה של כדור הארץ. למעשה, כמות אדי המים חסרת התקדים הייתה כה עצומה, שהספיקה כדי למלא יותר מ-58 אלף בריכות שחייה אולימפיות - נפח עצום של אדי מים שעלול להשפיע לרעה על הטמפרטורה הממוצעת הגלובלית של כדור הארץ. "מעולם לא ראינו דבר כזה", אמר לואיס מילאן, מדען אטמוספירה במעבדה להנעה סילונית של נאס"א בדרום קליפורניה, שהוביל את המחקר שבדק את כמות אדי המים שהחדיר הר הגעש הונגה טונגה לסטרטוספירה - שכבת האטמוספירה בין כ-12 לכ-53 ק"מ מעל פני כדור הארץ. אגב, ההתפרצות שהגיעה לגבהים שטרם נראו, אף חדרה בחלקה למזוספירה (שכבה הנמצאת מעל הסטרטוספירה, בגובה של עד 100 ק"מ מעל פני שטח כדור הארץ).
המחקר של מילאן ועמיתיו, שפורסם ב-Geophysical Research Letters, מעריך כי ההתפרצות הוולקנית רבת העוצמה שלחה 146 טרה-גרם (טרה-גרם אחד שווה ערך לטריליון גרם) של אדי מים לתוך הסטרטוספרה של כדור הארץ. זו כמות השווה ל-10% מהמים שכבר נמצאים באותה שכבה האטמוספרית, וכמעט פי 4 מכמות אדי המים שמדענים מעריכים שהתפרצות הר פינטובו בפיליפינים ב-1991 פלטה לסטרטוספירה.
מילאן ניתח נתונים ממכשיר Microwave Limb Sounder בלוויין Aura של נאס"א, שמודד גזים אטמוספריים, כולל אדי מים ואוזון. לאחר התפרצות הר הגעש הונגה טונגה, הצוות החל לראות את החריגות באדי מים שהיו מחוץ למפה. "היינו צריכים לבדוק בקפידה את כל המדידות כדי לוודא שהן אמינות", אמר מילאן. מדידת כמות אדי המים התאפשרה הודות למכשיר שבו השתמשו מילאן ועמיתיו, מכיוון שהוא משתמש באותות מיקרוגל טבעיים הנפלטים מהאטמוספירה של כדור הארץ ובכך מאפשר "לראות" מבעד למכשולים כמו ענני אפר שיכולים "לעוור" מכשירים אחרים המודדים אדי מים בסטרטוספירה. "זה הכלי היחיד עם כיסוי צפוף מספיק כדי ללכוד את פלומת אדי המים כפי שקרה, והיחיד שלא הושפע מהאפר שהר הגעש הונגה טונגה שיחרר", הסביר מילאן.
חשוב להבין כי אירוע זה הוא חריג משום שהתפרצויות געשיות נוטות להחדיר כמות רבה של מים לסטרטוספירה רק לעיתים רחוקות. ב-18 השנים שבהן נאס"א ערכה מדידות, רק שתי התפרצויות אחרות - התפרצות הר הגעש קאסאטוצ'י שבאלסקה באוגוסט 2008 והתפרצות הר הגעש הצ'יליאני קלבוקו באפריל 2015 - שלחו כמויות משמעותיות של אדי מים לגבהים כאלו.
אבל אלה היו כלום ושום דבר בהשוואה לאירוע בטונגה, שכן אדי המים משתי ההתפרצויות התפוגגו במהירות, בעוד שאדי המים שנפלטו מהר הגעש הונגה טונגה, לעומת זאת, עלולים להישאר בסטרטוספירה למשך שנים רבות, אולי אפילו עשרות שנים. ההשפעה השלילית נובעת מכך שככל שמצטברים אדי מים בשכבות העליונות הללו, חלה השפעה על הכימיה האטמוספרית, ותגובות כימיות מסוימות מתגברות ועלולות להחמיר באופן זמני את היחלשות שכבת האוזון.
הדבר יכול גם להשפיע על טמפרטורת פני השטח, מכיוון שהתפרצויות געשיות מסיביות כמו אלו שהתרחשו בקרקטואה שבאינדונזיה ובפינטובו שבפיליפינים, מקררות בדרך כלל את פני כדור הארץ על ידי פליטת גזים, אבק ואפר שמחזירים את אור השמש בחזרה לחלל. לעומת זאת, הר הגעש שבטונגה לא גרם לכניסת כמויות גדולות של אירוסולים לסטרטוספירה, אך לכמויות האדירות של אדי המים מההתפרצות החדירה לשם עשוי להיות אפקט התחממות, שכן אדי מים לוכדים חום. החוקרים מציינים שכאשר מולקולות מים מתערבבות עם אטומי חמצן, נוצר הידרוקסיד, מה שעלול להוביל לפגיעה באוזון. בנוסף לממצאים הדרמטיים, החוקרים מדדו גם גופרית דו-חמצנית - גז רעיל המהווה את אחד ממזהמי האוויר הנפוצים והקשים ביותר, שמהווה את אחד מהמרכיבים של הגשם החומצי - שהשתחררה בעת ההתפרצות. יחד עם זאת, בהשוואה להתפרצויות אחרות, התגלה כי מדובר בכמות שאיננה חריגה. בכל אופן, ההשפעה של תהליך זה תתפוגג כאשר אדי המים יתפוגגו מהסטרטוספרה ולא יספיקו כדי להחמיר באופן ניכר את השפעותיהם על שינויי האקלים.
3 צפייה בגלריה
הר הגש הונגה טונגה בשנת 2015
(צילום: NASA Earth Observatory image by Jesse Allen, using Landsat data from the U.S. Geological Survey)
ההסבר לכך שכמות המים העצומה שנכנסה לסטרטוספירה התאפשרה, נעוץ בעובדה שלוע הר הגעש התת-ימי - שקע בצורת אגן שנוצר בדרך כלל לאחר התפרצות מאגמה או התנקזות מתא שטחי מתחת להר הגעש - היה בדיוק בעומק הנכון באוקיינוס: בערך 150 מטר. אם הוא היה פחות עמוק, מי הים המחוממים על ידי המאגמה המתפרצת, לא היו מייצרים את אדי המים הסטרטוספריים חסרי התקדים שזיהו מילאן ועמיתיו. בהקשר זה, אם העומק היה רב יותר, אזי שהלחצים העצומים במעמקי האוקיינוס היו יכולים להחליש משמעותית את עוצמת ההתפרצות.
