Ένα άγνωστο ηφαίστειο εξερράγη τόσο σφοδρά το 1831 που έψυξε το κλίμα της Γης. Τώρα, σχεδόν 200 χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες εντόπισαν το «μυστήριο ηφαίστειο».
Η έκρηξη ήταν μια από τις πιο ισχυρές του 19ου αιώνα, εκτοξεύοντας τόσο πολύ διοξείδιο του θείου στη στρατόσφαιρα που οι μέσες ετήσιες θερμοκρασίες στο βόρειο ημισφαίριο έπεσαν κατά περίπου 1 βαθμό Κελσίου (1,8 βαθμούς Φαρενάιτ). Το γεγονός έλαβε χώρα στην εκπνοή της Μικρής Εποχής των Παγετώνων, μιας από τις πιο κρύες περιόδους στη Γη τα τελευταία 10.000 χρόνια.
Ενώ το έτος αυτής της ιστορικής έκρηξης ήταν γνωστό, η τοποθεσία του ηφαιστείου δεν ήταν.
Οι ερευνητές έλυσαν πρόσφατα αυτό το παζλ αναλύοντας πυρήνες πάγου στη Γροιλανδία και κοιτάζοντας πίσω στον χρόνο μέσα από τα στρώματα των πυρήνων προκειμένου να εξετάσουν ισότοπα θείου, κόκκους τέφρας και μικροσκοπικά ηφαιστειακά θραύσματα γυαλιού που εναποτέθηκαν μεταξύ 1831 και 1834.
Χρησιμοποιώντας γεωχημεία, ραδιενεργή χρονολόγηση και μοντελοποίηση μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή, ούτως ώστε να χαρτογραφήσουν τις τροχιές των σωματιδίων, οι επιστήμονες συνέδεσαν την έκρηξη του 1831 με ένα ηφαίστειο-νησί στον βορειοδυτικό Ειρηνικό Ωκεανό, δήλωσαν στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.
Σύμφωνα με την ανάλυση, το μυστήριο ηφαίστειο ήταν το Zavaritskii (επίσης γράφεται Zavaritsky) στο νησί Simushir, μέρος του αρχιπελάγους των Κουρίλων νήσων, μια περιοχή γύρω από την οποίαν ερίζουν η Ρωσία και η Ιαπωνία. Πριν από τα ευρήματα των επιστημόνων, η τελευταία γνωστή έκρηξη του Zavaritskii ήταν το 800 π.Χ.
«Για πολλά από τα ηφαίστεια της Γης, ιδιαίτερα εκείνα που βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές, έχουμε πολύ κακή κατανόηση της ιστορίας των εκρήξεων τους», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ. William Hutchison, κύριος ερευνητής στο School of Earth and Environmental Sciences στο Πανεπιστήμιο της St. Andrews στο Ηνωμένο Βασίλειο.
«Το Zavaritskii βρίσκεται σε ένα εξαιρετικά απομακρυσμένο νησί μεταξύ Ιαπωνίας και Ρωσίας. Κανείς δεν ζει εκεί και τα ιστορικά αρχεία περιορίζονται σε μια χούφτα ημερολόγια από πλοία που περνούσαν από αυτά τα νησιά κάθε λίγα χρόνια», εξήγησε ο Hutchison στο CNN μέσω email.
Με λίγες διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τη δραστηριότητα του Zavaritskii κατά τον 19ο αιώνα, κανείς δεν υποψιαζόταν προηγουμένως ότι θα μπορούσε να είναι υποψήφιο για την έκρηξη του 1831. Αντίθετα, οι ερευνητές εξέτασαν ηφαίστεια που ήταν πιο κοντά στον ισημερινό, όπως το ηφαίστειο Babuyan Claro στις Φιλιππίνες, σύμφωνα με τη μελέτη.
«Αυτή η έκρηξη είχε παγκόσμιες κλιματικές επιπτώσεις, αλλά λανθασμένα αποδόθηκε σε ένα τροπικό ηφαίστειο για μεγάλο χρονικό διάστημα», δήλωσε ο Δρ. Stefan Brönnimann, επικεφαλής της μονάδας κλιματολογίας του Πανεπιστημίου της Βέρνης στην Ελβετία. «Η έρευνα δείχνει τώρα ότι η έκρηξη έγινε στις Κουρίλες, όχι στους τροπικούς», είπε ο Brönnimann, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Η εξέταση των πυρήνων του πάγου της Γροιλανδίας αποκάλυψε ότι το 1831, η πτώση θείου -σημάδι ηφαιστειακής δραστηριότητας- ήταν περίπου 6 ½ φορές μεγαλύτερη στη Γροιλανδία από ό,τι στην Ανταρκτική. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι η πηγή ήταν μια μεγάλη έκρηξη από ένα ηφαίστειο μεσαίου πλάτους στο βόρειο ημισφαίριο, ανέφεραν οι ερευνητές.
Η ομάδα μελέτης ανέλυσε επίσης με χημικές μεθόδους την τέφρα και τα θραύσματα του ηφαιστειακού γυαλιού, τα οποία είχαν μήκος που δεν ξεπερνούσε τις 0,0008 ίντσες (0,02 χιλιοστά). Όταν οι επιστήμονες συνέκριναν τα αποτελέσματά τους με γεωχημικά σύνολα δεδομένων από ηφαιστειακές περιοχές, τα πιο κοντινά αποτελέσματα ήταν στην Ιαπωνία και τις Κουρίλες νήσους. Οι ηφαιστειακές εκρήξεις στην Ιαπωνία του 19ου αιώνα ήταν καλά τεκμηριωμένες και δεν υπήρχαν αρχεία για μεγάλη έκρηξη το 1831. Αλλά συνάδελφοί τους που είχαν επισκεφτεί προηγουμένως ηφαίστεια στις Κουρίλες νήσους έδωσαν δείγματα που οδήγησαν τους ερευνητές σε μια γεωχημική αντιστοίχιση με την καλδέρα του Zavaritskii.
«Η στιγμή στο εργαστήριο που αναλύει τις δύο στάχτες μαζί -μια από το ηφαίστειο και μια από τον πυρήνα του πάγου- ήταν μια γνήσια στιγμή “Εύρηκα!”», σημειώνει ο Hutchison στο email του. Η χρονολόγηση με χρήση ραδιενεργού άνθρακα των κοιτασμάτων τέφρας, ή ηφαιστειακής στάχτης, στο νησί Simushir τα τοποθετούσε μέσα στα τελευταία 300 χρόνια. Επιπλέον, η ανάλυση του όγκου της καλδέρας και των ισοτόπων θείου καταδείκνυε ότι ο κρατήρας σχηματίστηκε μετά από μια τεράστια έκρηξη μεταξύ 1700 και 1900, καθιστώντας το Zavaritskii «τον κύριο υποψήφιο» για τη μυστηριώδη έκρηξη το 1831, έγραψαν οι συγγραφείς.
«Εξακολουθώ να εκπλήσσομαι που μια έκρηξη αυτού του μεγέθους δεν αναφέρθηκε», προσέθεσε ο Hutchison. «Ίσως υπάρχουν αναφορές για πτώση τέφρας ή ατμοσφαιρικά φαινόμενα που συνέβησαν το 1831 που βρίσκονται σε μια σκονισμένη γωνιά μιας βιβλιοθήκης στη Ρωσία ή την Ιαπωνία. Η συνέχεια της δουλειάς για να εμβαθύνω σε αυτά τα αρχεία πραγματικά με ενθουσιάζει».
Μαζί με το Zavaritskii, άλλα τρία ηφαίστεια ανατίναξαν τις κορυφές τους μεταξύ 1808 και 1835. Το γεγονός σηματοδότησε την εξασθένιση της Μικρής Εποχής των Παγετώνων, μια κλιματική ανωμαλία που διήρκεσε από τις αρχές του 1400 έως περίπου το 1850. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι ετήσιες θερμοκρασίες στο βόρειο ημισφαίριο μειώθηκαν κατά 1,1 βαθμό Φαρενάιτ (0,6 °C) κατά μέσο όρο. Σε ορισμένα μέρη, οι θερμοκρασίες ήταν κατά 3,6 βαθμούς Φαρενάιτ (2 °C) χαμηλότερες από το κανονικό και η ψύξη παρέμεινε επί δεκαετίες.
Δύο από τις τέσσερις εκρήξεις είχαν εντοπιστεί προηγουμένως: Το όρος Tambora στην Ινδονησία εξερράγη το 1815 και το επίσης στρωματοηφαίστειο Cosegüina εξερράγη στη Νικαράγουα το 1835. Το ηφαίστειο που προκάλεσε την έκρηξη του 1808/1809 παραμένει άγνωστο. Η προσθήκη του Zavaritskii υπογραμμίζει τη δυνατότητα των ηφαιστείων στις Κουρίλες νήσους να διαταράξουν το κλίμα της Γης, ανέφεραν οι συγγραφείς της μελέτης.
Μετά την έκρηξη του 1831, εμφανίστηκαν ψυχρότερες και ξηρότερες συνθήκες στο βόρειο ημισφαίριο. Ακολούθησαν γρήγορα αναφορές για εκτεταμένη πείνα και κακουχίες, με λιμούς να σαρώνουν την Ινδία, την Ιαπωνία και την Ευρώπη, επηρεάζοντας εκατομμύρια ανθρώπους.
«Μοιάζει εύλογο ότι η ψύξη του ηφαιστειακού κλίματος οδήγησε σε αποτυχία στις καλλιέργειες και κατ’ επέκτασιν σε λιμό», είπε ο Hutchison. «Έναν εκ των θεμελιωδών στόχων της συνεχιζόμενης έρευνά μας είναι να κατανοήσουμε σε ποιον βαθμό αυτοί οι λιμοί προκλήθηκαν από την ψύξη του κλίματος του ηφαιστείου ή από άλλους κοινωνικοπολιτικούς παράγοντες».
Παρέχοντας μια πληροφορία που λείπει από καιρό σχετικά με τα ηφαίστεια του 19ου αιώνα που έψυξαν το κλίμα της Γης, «η μελέτη μάλλον ενισχύει τις εκτιμήσεις μας για τον σημαντικό ρόλο που διαδραμάτισαν οι ηφαιστειακές εκρήξεις κατά το τελευταίο στάδιο της Μικρής Εποχής των Παγετώνων», επεσήμανε ο Brönnimann.
Όπως το Zavaritskii, πολλά ηφαίστεια σε ολάκερο τον πλανήτη βρίσκονται σε απομονωμένα μέρη και παρακολουθούνται ελάχιστα, καθιστώντας δύσκολη την πρόβλεψη όσον αφορά στο πότε και το πού ενδέχεται να σημειωθεί η επόμενη μεγάλη έκρηξη, συμπλήρωσε ο Hutchison.
Εάν υπάρχει ένα μάθημα που πρέπει να αντληθεί από την έκρηξη του 1831, είναι ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα σε απομακρυσμένα σημεία μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες για ολόκληρο τον πλανήτη – τις οποίες οι άνθρωποι είναι πιθανόν να μην είναι έτοιμοι ν’ αντιμετωπίσουν.
«Δεν έχουμε μια πραγματικά συντονισμένη διεθνή κοινότητα για να είμαστε έτοιμοι όταν συμβεί το επόμενο μεγάλο περιστατικό», τόνισε ο Hutchison. «Αυτό είναι κάτι που οφείλουμε να σκεφτούμε και ως επιστήμονες και ως κοινωνία», κατέληξε.