Como o Hunga Tonga pode afetar o clima durante anos

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (ou simplesmente Hunga Tonga) entrou em erupção a 15 de janeiro de 2022, no Reino de Tonga, no Pacífico. O fenómeno gerou um tsunami que levou à emissão de alertas em toda a bacia do Pacífico e produziu ondas sonoras que deram várias voltas ao planeta.

Um novo estudo, publicado no Journal of Climate, analisa os impactos climáticos desta erupção.

Os nossos resultados indicam que o vulcão pode explicar o buraco do ozono extraordinariamente grande registado no ano passado, bem como o verão de 2024 muito mais chuvoso do que o previsto.

A erupção poderá continuar a afetar o tempo no inverno durante os próximos anos.

Uma nuvem de fumo que arrefece

Em regra, o fumo expelido por um vulcão - sobretudo o dióxido de enxofre presente nessa nuvem - acaba por provocar um arrefecimento temporário da superfície terrestre.

Isto acontece porque o dióxido de enxofre se converte em aerossóis de sulfato, que refletem a luz solar para o espaço antes de esta alcançar a superfície. Este efeito de sombra arrefece temporariamente a superfície, até os sulfatos regressarem ao solo ou serem removidos pela chuva.

Não foi isso que aconteceu com o Hunga Tonga.

Por se tratar de um vulcão submarino, o Hunga Tonga libertou pouco fumo, mas uma grande quantidade de vapor de água: entre 100 e 150 milhões de toneladas, o equivalente a 60 000 piscinas olímpicas. O calor extremo da erupção transformou enormes volumes de água do mar em vapor, que foi projetado para as camadas altas da atmosfera pela força da explosão.

Toda essa água chegou à estratosfera, uma camada atmosférica situada aproximadamente entre 15 e 40 quilómetros acima da superfície. Por ser demasiado seca, esta camada não produz nuvens nem chuva.

O vapor de água na estratosfera tem dois efeitos principais. Por um lado, contribui para as reações químicas que destroem a camada de ozono; por outro, é um gás com efeito de estufa muito potente.

As observações de erupções vulcânicas não oferecem qualquer precedente que permita saber o que tamanha quantidade de água faria ao clima, nem durante quanto tempo. Isto deve-se ao facto de o vapor de água em toda a estratosfera só poder ser medido por satélite. Estes existem apenas desde 1979 e, nesse período, não ocorreu nenhuma erupção comparável à do Hunga Tonga.

Seguir o vapor de água

Desde o primeiro dia da erupção, especialistas em ciência da estratosfera de todo o mundo começaram a analisar as observações por satélite. Alguns estudos examinaram os efeitos mais habituais das erupções vulcânicas, como a quantidade de aerossóis de sulfato e a sua evolução posterior; outros centraram-se nos possíveis efeitos do vapor de água; e alguns abordaram ambos os aspetos.

No entanto, ninguém sabia realmente como se comportaria o vapor de água na estratosfera. Durante quanto tempo permaneceria nessa camada? Para onde se deslocaria? E, mais importante ainda, o que significaria para o clima enquanto ali se mantivesse?

Foram precisamente estas as perguntas a que procurámos responder.

Queríamos perceber o que aconteceria no futuro, mas, infelizmente, não é possível medi-lo. Por isso, recorremos a modelos climáticos, criados especificamente para analisar projeções futuras.

Realizámos duas simulações com o mesmo modelo climático. Numa, assumimos que não tinha ocorrido qualquer erupção vulcânica; na outra, introduzimos manualmente na estratosfera um volume de vapor de água equivalente a 60 000 piscinas olímpicas. Em seguida, comparámos ambas as simulações, sabendo que quaisquer diferenças teriam de resultar do vapor de água acrescentado.

O que descobrimos sobre o buraco do ozono?

O grande buraco do ozono observado entre agosto e dezembro de 2023 deveu-se, pelo menos em parte, ao Hunga Tonga. As nossas simulações previram esse buraco do ozono quase dois anos antes.

Importa salientar que este foi o único ano em que seria de esperar qualquer influência da erupção vulcânica no buraco do ozono. Nessa altura, o vapor de água tivera apenas tempo suficiente para alcançar a estratosfera polar sobre a Antártida e, nos anos seguintes, já não restará vapor de água em quantidade suficiente para aumentar o buraco do ozono.

Como o buraco do ozono se prolongou até ao final de dezembro, verificou-se também uma fase positiva do Modo Anular do Sul no verão de 2024. Para a Austrália, isto representou uma maior probabilidade de um verão chuvoso, exatamente o contrário do que a maioria das pessoas esperava após a declaração de El Niño. Mais uma vez, o nosso modelo antecipou isto com dois anos de antecedência.

Quanto às temperaturas médias globais, que medem a intensidade das alterações climáticas que estamos a viver, o impacto do Hunga Tonga é muito reduzido: apenas cerca de 0,015 graus Celsius. (Este resultado foi confirmado de forma independente por outro estudo.) Assim, as temperaturas incrivelmente elevadas medidas há cerca de um ano não podem ser atribuídas à erupção do Hunga Tonga.

Perturbações durante o resto da década

Contudo, existem efeitos persistentes e surpreendentes em algumas regiões do planeta.

Para a metade norte da Austrália, o nosso modelo prevê invernos mais frios e mais chuvosos do que o habitual até aproximadamente 2029. Na América do Norte, antecipa invernos mais quentes do que o normal, enquanto para a Escandinávia volta a prever invernos mais frios do que o habitual.

O vulcão parece alterar a forma como certas ondas se deslocam pela atmosfera. Estas ondas atmosféricas são responsáveis pelas zonas de alta e baixa pressão, que influenciam diretamente o nosso tempo.

É importante esclarecer que este é apenas um estudo e uma forma específica de investigar o impacto que a erupção do Hunga Tonga poderá ter no tempo e no clima. Tal como qualquer outro modelo climático, o nosso não é perfeito.

Também não incluímos outros efeitos, como o ciclo El Niño–La Niña. Ainda assim, esperamos que o estudo desperte interesse científico para compreender o que uma quantidade tão grande de vapor de água na estratosfera pode significar para o clima.

Resta saber se investigações futuras confirmarão ou contrariarão as nossas conclusões - acolhemos qualquer um dos resultados.

Martin Jucker, Professor de Dinâmica Atmosférica, UNSW Sydney

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.