Az ózonrétegünket is károsította a tongai vulkánkitörés

A Hunga Tonga–Hunga Ha’apai kitöréséről számos alkalommal írtunk már mi is, ennek egészen egyszerűen az az oka, hogy óriási mennyiségű adattal rendelkezünk róla, köszönhetően a modern műszeres és műholdas méréseknek. Hasonló kitörések voltak a történelmi időkben is, ám eddig egyről se tudtunk ilyen sokrétű információt begyűjteni, ez pedig különösen fontossá teszi a tudomány számára.

A kitörés során 55 kilométeres légköri magasságig emelkedett a robbanással kiszabaduló anyag – főként a gázok és a víz. Ezek hatásainak vizsgálata közben derült fény arra is, hogy az ózonrétegünket is károsította a kitörés. Ez persze nem meglepetés, hiszen régóta tudjuk, hogy a hasonló kaliberű kitörések befolyásolják, mi történik a sztratoszférában. A Science hasábjain közzé tett kutatás során a műholdas megfigyelések mellett magaslégköri ballonokkal (a meteorológiai ballonok speciális méréseket végző változataival) végeztek méréseket a Réunioni Egyetem szakembere vezette nagy, nemzetközi csoport tagjai.

Számos nagy vulkánkitörés esetében tudjuk, hogy hozzájárulnak az ózonszint rövid távú csökkenéséhez, ezt általában a műholdas mérések alapján tudjuk követni. Réunion szigete az egyetlen olyan hely e trópusi óceáni régióban, ahonnan azonban rendszeresen végeznek magaslégköri ballonos méréseket, amelyek adatai (a műholdasak mellett) most igen hasznosak voltak az összehasonlításokhoz. A kutatásban 9 ballonfelbocsátás során végzett mérések eredményeit dolgozták fel.

A kitörés során a sztratoszférába jutott víz a műholdas mérések kora óta a leghatalmasabb mennyiségű volt, mintegy 150 millió tonnányi, ami a teljes sztratoszféra átlagos víztartalmát nagyjából 10 százalékkal növelte meg. Ez az esemény olyan lehetőséget teremtett, amelynek segítségével pontosabban bepillanthatunk a sztratoszférában lejátszódó folyamatokba. Ez volt a célja a kutatócsoportnak is.

A kitörés után 5 nappal megkezdett mérések alapján a sztratoszféra ózontartalma a Csendes-óceán trópusi délnyugati, és az Indiai-óceán trópusi régiója felett, egy héttel a kitörés után 5 százalékos csökkenést mutatott. Összevetésül: a hírhedt antarktiszi ózonlyuk, amely szeptember-november között jön létre minden évben, kb. 60 százalékos, hónapokig fennálló ózoncsökkenéssel jár – vagyis még a hatalmas vulkánkitörés is sokkalta kisebb kárt okozott, mint az ember évtizedekkel ezelőtt elviekben már beszüntetett szennyező tevékenysége. Egyúttal azonban arra is felhívja a figyelmet, hogy milyen elképesztően hatalmas kitörés volt a tongai!

Minek köszönhető ez a hatás?

Az elsődleges szerepet maga a víz játszotta. Egyrészt nőtt a sztratoszféra relatív páratartalma, másrészt az emiatt átalakult hőmérsékleti viszonyok révén olyan kémiai reakciók játszódhattak le az aeroszolcseppecskéken, amelyek közvetlenül hozzájárultak az ózonmolekulák bomlásához. (Egyes ilyen reakciókhoz hidegebb környezetre van szükség, a feljutó vízpára kisugárzási hűtőhatása miatt pedig hűlt a sztratoszféra ott, ahova a vulkánkitörés feljuttatta a vizet.)

A sok víz miatt gyorsan létrejöhettek azok a cseppecskék, amelyek felületén azután a légköri klórvegyületek katalizátorként funkcionálva hozzájárultak az ózon lebomlásához. A ballonos mérésekben e klórvegyületek mennyiségének változásait tudták kimutatni a szakemberek. Magyarul: a kitörés során a légkörbe jutott anyagok ideális terepet jelentettek az aktív klórvegyületek kialakulásának és általuk a gyors ózonbontó reakcióknak. Igazából ebben a megfigyelés-sorozatban pusztán az lepte meg a szakembereket, hogy mindez milyen elképesztően gyorsan játszódott le. Az egyelőre nem világos, hogy a kitörés során a magasba került halogéneknek esetleg volt-e plusz szerepük ebben a gyors trópusi ózonszint-csökkenésben.

Azt még feltétlenül muszáj megjegyezni, hogy a 2022-es ózonlyuk-szezon idejére még nem jutott el a sarkvidékre a víz, így nem volt befolyása a tavalyi ózonlyukra. A 2023-as szezon pedig, a várakozásokkal ellentétben teljesen átlagos. A víz jórészt még a sztratoszférában van, de már nem koncentráltan (a kitörés után kis helyen koncentrálódott), így a történetnek még nincs vége, a hosszú távú megfigyelések fognak többet elárulni az esetleges hosszú távú hatásokról.

A kutatás a vulkánkitörések sztratoszférára kifejtett hatásairól is pontosabb képet festett, amelyre akár a klímaváltozás kapcsán, akár a jövőbeli kitörések hatásvizsgálatainál nagy hasznát lehet majd venni.