Моделирование NASA предполагает, что некоторые вулканы могут нагревать климат и разрушать озоновый слой

Новое климатическое моделирование NASA предполагает, что чрезвычайно крупные вулканические извержения, называемые "трапповыми (флюдбазальтовыми) извержениями", могут значительно нагреть климат Земли и опустошить озоновый слой, защищающий жизнь от ультрафиолетового излучения солнца.

Этот результат противоречит предыдущим исследованиям, указывавшим на охлаждающий эффект таких вулканов. Моделирование также предполагает, что хотя масштабные трапповые извержения на Марсе и Венере могли способствовать потеплению их климата, они же могли обречь долгосрочную обитаемость этих миров, способствуя потере воды. В отличие от кратких взрывных извержений, траппы представляют собой регионы с серией извержений, длящихся столетиями каждое и происходящих на протяжении сотен тысяч лет. Некоторые из них совпали по времени с событиями массового вымирания.

"Мы ожидали интенсивного охлаждения в наших симуляциях, однако обнаружили, что краткий период охлаждения был подавлен эффектом потепления", — сказал ведущий автор исследования Скотт Гузевич из Центра космических полетов имени Годдарда NASA. Хотя потеря озона не стала неожиданностью, моделирование показало её потенциальный масштаб — сокращение примерно на две трети от среднемировых значений, что эквивалентно появлению над всей планетой озоновой дыры, сравнимой с тяжелой антарктической.

Исследователи использовали модель Goddard Earth Observing System Chemistry-Climate Model для имитации четырёхлетней фазы извержения Колумбийских базальтов (Columbia River Basalt), произошедшего 15–17 миллионов лет назад. Модель показала, что глобальное чистое охлаждение длилось около двух лет, после чего эффект потепления стал преобладать и сохранялся около 15 лет. Ключевым открытием стал механизм обратной связи: сернистый газ преобразуется в сульфатные аэрозоли, которые, отражая солнечный свет, вызывают охлаждение, но также поглощают инфракрасное излучение, нагревая верхнюю тропосферу. Это позволяет водяному пару проникать в стратосферу, увеличивая его содержание там на 10 000%. Водяной пар, будучи мощным парниковым газом, вызывает дальнейшее потепление поверхности.

Этот всплеск влаги также объясняет сильное разрушение озонового слоя, происходящее как из-за изменения циркуляции стратосферы, так и из-за химических реакций с участием гидроксильного радикала (OH). Данный механизм с выбросом водяного пара в верхние слои атмосферы может объяснить, как масштабный трапповый вулканизм мог способствовать потере воды и иссушению Марса и Венеры в прошлом.