Gần đây, các nhà nghiên cứu tính toán rằng vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga-Hunga vào ngày 14/01/2022 đã phun ra một lượng hơi nước đáng kinh ngạc tổng cộng gần 50 triệu tấn vào bầu khí quyển, cùng với một lượng tro và khí núi lửa khổng lồ.

Một nghiên cứu mới cho biết, việc phun hơi khổng lồ này đã làm tăng lượng ẩm trong tầng bình lưu toàn cầu lên khoảng 5%, kích hoạt công đoạn làm mát nhưng lại làm nóng bề mặt ở tầng bình lưu. Theo dự đoán, những tác động này có thể tồn tại trong nhiều tháng tới.

Vụ phun trào của Tonga, bắt đầu vào ngày 14/01và đạt đỉnh hai ngày sau đó. Đây là vụ phun trào mạnh nhất từng được chứng kiến trên Trái đất trong nhiều thập kỷ.

Phun trào núi lửa ở Tonga.

Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA), vụ nổ kéo dài 260 km và đưa các cột tro bụi, hơi nước và khí bay lên không trung hơn 20 km.

Các vụ phun trào núi lửa lớn thường làm nguội hành tinh bằng cách đưa lưu huỳnh điôxít vào các tầng trên của khí quyển Trái đất, có tác dụng lọc bức xạ mặt trời. Các hạt đá và tro cũng có thể tạm thời làm mát hành tinh bằng cách tạo ra một lớp màn chặn bớt ánh sáng mặt trời

Theo cách này, các hoạt động núi lửa lan rộng và dữ dội trong lịch sử của Trái đất có thể đã góp phần gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu, gây nên sự tuyệt chủng hàng loạt của hệ sinh vật vào hàng triệu năm trước.

Những vụ phun trào gần đây cũng chứng tỏ khả năng làm mát hành tinh của chúng. Vào năm 1991, khi ngọn núi Pinatubo ở Philippines phun trào, các luồng khí phun ra từ ngọn núi lửa hùng mạnh này đã làm giảm nhiệt độ toàn cầu xuống khoảng 0,5 độ C trong suốt một năm.

Chính các núi lửa Tonga cũng từng thải ra khoảng 441.000 tấn lưu huỳnh đioxit, khoảng 2% lượng khí do núi Pinatubo phun ra trong vụ phun trào năm 1991.

Nhưng không giống như Pinatubo (hầu hết các vụ phun trào núi lửa lớn thường xảy ra trên đất liền), các cụm núi lửa ở Tonga nằm dưới mặt nước. Chính vì vậy khi phun trào, chúng thường phun ra một lượng hơi nước khổng lồ vào tầng bình lưu.

Lượng khí khổng lồ do núi lửa Tonga phun ra.

Trong vòng 24 giờ sau khi phun trào, chùm tia do núi lửa Tonga phun ra đã kéo dài hơn 28 km, xối thẳng luồng hơi nước vào bầu khí quyển. Hơi nước trong khí quyển hấp thụ bức xạ mặt trời và phát lại dưới dạng nhiệt. Với hàng chục triệu tấn hơi ẩm của Tonga hiện đang tích tụ trong tầng bình lưu, bề mặt Trái đất sẽ nóng lên.

Nhưng vì hơi nước nhẹ hơn so với các khí núi lửa khác và ít bị ảnh hưởng bởi lực kéo của trọng lực, nên sẽ mất nhiều thời gian hơn để hiệu ứng nóng lên này kết thúc. Do đó, sự ấm lên của bề mặt Trái Đất có thể tiếp tục trong vài tháng tới.

Trước đó, nghiên cứu về vụ phun trào cho thấy Tonga phun ra lượng hơi nước đủ để lấp đầy 58 nghìn bể bơi cỡ Olympic, và lượng ẩm khí quyển phi thường này có thể làm suy yếu tầng ôzôn.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học cũng xác định rằng lượng hơi nước khổng lồ này thực sự có thể thay đổi các chu trình hóa học kiểm soát ôzôn ở tầng bình lưu.