통가 폭발로 대기가 물로 채워져 오존층이 손상될 가능성이 있음

2022년 1월 15일 훙가 통가-헝가 하아파이(Hunga Tonga-Hunga Ha'apai) 화산이 태평양 밑에서 폭발했을 때, 폭발로 인해 53킬로미터(33마일) 높이까지 거대한 물기둥이 솟아올랐습니다. 연구자들은 위성 데이터를 사용하여 이번 사건으로 대략 1,460억 킬로그램(3,220억 파운드)의 물이 성층권으로 이동했으며, 성층권에 최대 10년 동안 남아 오존층 파괴에 기여할 수 있다고 계산했습니다.

폭발 이후 쓰나미가 태평양 전역으로 퍼지자 NASA의 Aura 위성에 탑재된 MLS(Microwave Limb Sounder)는 즉시 지구 대기의 이산화황과 수분 함량의 변화를 관찰하기 시작했습니다.

이제 이 데이터를 분석한 결과, 지구물리학 연구서한(Geophysical Research Letters) 저널에 실린 새로운 연구의 저자들은 방출된 이산화황의 양이 이전 폭발의 양과 대략 비슷했지만, 방출된 물의 양은 "두 규모 모두에서 전례가 없었다"고 보고했습니다. 17년 MLS 기록의 이전 값을 초과함) 및 고도(중권을 관통함)."

"Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 칼데라가 이전에 해수면 아래 150미터(492피트)에 위치해 있었기 때문에 이는 놀라운 일이 아닙니다."라고 그들은 덧붙입니다. 또한 이번 폭발이 21세기 가장 강력한 폭발이었다는 점을 고려하면 얼마나 많은 바닷물이 하늘 높이 솟아올랐는지 짐작할 수 있습니다. 전반적으로, 연구원들은 이번 사건으로 성층권의 총 수분 함량이 약 10% 증가했다고 추정합니다.

일반적으로 대규모 화산 폭발은 방출되는 황 화합물이 지구 대기에서 햇빛을 반사하기 때문에 지구에 냉각 효과가 있습니다. 반면에 물은 태양 에너지를 흡수합니다. 이는 성층권 수분 함량의 엄청난 증가가 지구 온난화를 악화시킬 수 있음을 의미합니다.

더욱이, 연구 저자들은 어떻게 대기 중의 산소 원자와 반응하는 물 분자가 수산화물의 증가로 이어질 수 있으며, 이는 수산기 라디칼 순환으로 알려진 과정을 통해 오존 고갈에 기여할 수 있는지 설명합니다.

설상가상으로 연구원들은 폭발로 인해 방출된 이산화황이 2~3년 내에 소멸될 것으로 예상하지만, 물기둥은 대기 중에 "5~10년" 동안 머물 수 있다고 말합니다. 즉, 수증기의 온난화 효과는 폭발로 인한 냉각 효과보다 오래 지속될 가능성이 높습니다.

결과적으로, 저자들은 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai가 "화산 황산염 에어로졸에 의한 표면 냉각이 아니라 과도한 H2O 복사 강제로 인한 표면 온난화를 통해 기후에 영향을 미치는 것으로 관찰된 최초의 화산 폭발일 수 있다"고 결론지었습니다.