Eruzioni vulcaniche e clima: perché possono raffreddare la Terra?

La risposta: un vulcano può influenzare il clima anche molto lontano

L’effetto più immediato di un’eruzione riguarda il territorio vicino: lava, cenere, gas e altri fenomeni possono minacciare persone e infrastrutture. L’influenza climatica è una questione distinta. Alcuni materiali raggiungono strati elevati dell’atmosfera e modificano il bilancio energetico su aree molto più ampie. Il programma di sorveglianza vulcanica dell’USGS descrive il ruolo degli aerosol di solfato nel raffreddamento successivo alle grandi eruzioni.

È un risultato che può sembrare controintuitivo: un fenomeno associato a magma rovente produce una diminuzione della temperatura media. Ma il calore della lava e l’effetto sul passaggio della radiazione solare non sono la stessa cosa. Per il clima globale conta quanta energia entra ed esce dal sistema Terra, non soltanto la temperatura del materiale emesso da una bocca eruttiva.

Occorre quindi evitare due scorciatoie. La prima è pensare che ogni eruzione faccia diminuire la temperatura mondiale. La seconda è credere che il raffreddamento sia una soluzione al riscaldamento antropico. Un disturbo temporaneo del bilancio energetico può provocare conseguenze serie senza rimuovere la causa della tendenza di lungo periodo.

Il punto di partenza: che cosa dice il commento di Nature del 2024

Il 12 novembre 2024 Nature ha pubblicato un commento di Markus Stoffel, Christophe Corona e Scott St. George sulle conseguenze di una futura grande eruzione. Il testo introduttivo richiama Tambora e invita a considerare eventi estremi con effetti planetari anche mentre si affronta il riscaldamento globale. Il sottotitolo evidenzia la necessità di capire come i rischi vulcanici si manifesterebbero in un mondo più caldo.

È importante riconoscere il tipo di pubblicazione: è un Comment, non il bollettino di un osservatorio e non la previsione di un’eruzione in una data determinata. Il testo integrale sul sito dell’editore richiede un accesso a pagamento. Questa scheda prende spunto dalla parte accessibile e sviluppa una spiegazione autonoma attraverso studi originali e fonti istituzionali, distinguendo osservazioni, simulazioni e scenari.

Dall’anidride solforosa agli aerosol: il meccanismo del raffreddamento

L’anidride solforosa, o biossido di zolfo, ha formula SO₂. Quando viene emessa in quota, le trasformazioni chimiche atmosferiche possono produrre piccole particelle e goccioline contenenti solfati. Questi aerosol interagiscono con la radiazione: una parte della luce solare viene dispersa verso lo spazio e meno energia raggiunge la superficie. L’USGS spiega la portata globale dei gas vulcanici e il ruolo dello zolfo.

Aerosol non significa bomboletta spray: in questo contesto indica particelle solide o liquide sospese nell’aria. Non sono tutti uguali e non hanno tutti il medesimo effetto. Dimensioni, composizione e distribuzione determinano come interagiscono con la luce. Per questo una misura della sola massa emessa non basta a prevedere con precisione il raffreddamento.

La ricostruzione NASA degli effetti climatici del vulcanismo distingue inoltre il raffreddamento degli strati inferiori da risposte diverse in quota e nelle singole regioni. Non è corretto immaginare che l’intera atmosfera si raffreddi allo stesso modo: lo stesso evento può produrre segnali differenti secondo l’altezza, la stagione e il luogo considerato.

Perché la stratosfera conta più della spettacolarità della nube

La troposfera è lo strato inferiore dell’atmosfera, nel quale si sviluppa gran parte del tempo meteorologico. La stratosfera si trova sopra, separata dalla tropopausa. Non è una soglia a quota identica ovunque: la sua posizione varia. Raggiungere quell’ambiente può consentire ai prodotti di un’eruzione di permanere e diffondersi in modo diverso rispetto alle emissioni più basse.

Lo studio di Aubry e colleghi del 2021 descrive aerosol stratosferici con permanenze nell’ordine di uno–tre anni. Questo non significa che superare una quota garantisca un certo numero di gradi di raffreddamento: una soglia atmosferica non è un interruttore universale.

Immaginiamo due eruzioni con una nube visivamente simile: nella prima gran parte del materiale viene rimossa rapidamente; nella seconda una quota rilevante di zolfo alimenta aerosol persistenti in stratosfera. L’esempio serve a chiarire quali informazioni mancano in una fotografia. Per valutare l’effetto climatico occorrono misure dei gas e della loro evoluzione, non una graduatoria delle immagini più impressionanti.

Cenere, SO₂, CO₂ e vapore acqueo non sono la stessa cosa

La cenere vulcanica è materiale roccioso frammentato: non va confusa con gli aerosol di solfato che si formano dai gas. Nel rapporto Impact of Volcanic Gases dell’USGS, la maggior parte della cenere iniettata in stratosfera viene descritta come rimossa in giorni o settimane, molto più rapidamente del velo di aerosol responsabile di alcuni effetti prolungati.

Anche distinguere i gas è essenziale. La CO₂ è un gas serra; lo SO₂ è un precursore di aerosol; il vapore acqueo può modificare bilancio radiativo e chimica atmosferica, con risultati che dipendono dalla quota e dalle altre componenti della nube. La parola generica «fumo» nasconde queste differenze e rende difficile capire perché le eruzioni non producano tutte la stessa risposta.

La tabella riassume funzioni diverse, non assegna un segno climatico identico a ogni singola molecola in qualsiasi condizione. Per il caso inconsueto di Hunga Tonga, discusso più avanti, gli studi considerano insieme acqua, aerosol e risposta dell’atmosfera: isolare una sola componente può portare alla conclusione sbagliata.

Quanto può durare l’effetto sul clima?

Non c’è una durata valida per tutte le eruzioni. L’IPCC, nel capitolo sullo stato del sistema climatico del rapporto 2021, richiama gli effetti più marcati degli aerosol vulcanici nei primi due–cinque anni dopo una forte eruzione. È un’indicazione di scala temporale, non la promessa che un particolare evento altererà ogni regione per cinque anni esatti.

Bisogna distinguere la permanenza delle particelle dalla risposta di superficie e oceani. Se la perturbazione radiativa diminuisce, il sistema non torna necessariamente allo stato precedente nello stesso istante: componenti diverse scambiano e immagazzinano calore in modi diversi. Un singolo calendario non descrive simultaneamente aerosol, temperatura dell’aria, mare e precipitazioni.

Un paragone utile è quello con una stanza schermata per un periodo: la variazione della luce è immediata, mentre la temperatura dipende anche da ciò che accumula o cede calore. Non è un modello quantitativo dell’atmosfera, ma chiarisce perché «quanto dura la nube?» e «quanto dura la risposta climatica?» siano domande collegate e non perfettamente equivalenti.

Pinatubo 1991: un caso osservato di raffreddamento globale

L’eruzione del Pinatubo nelle Filippine, culminata nel giugno 1991, è uno dei casi più studiati. L’USGS raccoglie gli effetti atmosferici dell’evento nel volume Fire and Mud: la formazione della nube di aerosol permise di confrontare misurazioni e modelli climatici. È un riferimento osservato, non soltanto uno scenario teorico.

La sintesi nello studio di Aubry e colleghi indica per il Pinatubo un raffreddamento medio globale della bassa troposfera nell’ordine di 0,4–0,5 °C per oltre un anno. Non significa mezzo grado in meno ogni giorno in ogni città.

Proprio questo evento mostra perché un decimale nella media globale possa essere significativo senza descrivere il tempo locale. Un’anomalia è una differenza rispetto a un riferimento, non la temperatura assoluta misurata dal termometro. E osservare un temporaneo calo non significa che siano scomparsi i gas serra accumulati nell’atmosfera.

Tambora 1815 e l’anno senza estate del 1816

Il Tambora, nell’attuale Indonesia, ebbe una grande eruzione nell’aprile 1815. La NASA collega l’evento al raffreddamento e all’anno senza estate del 1816. L’espressione storica non va interpretata come la sparizione della stagione in ogni parte del pianeta: riassume anomalie particolarmente gravi in alcune regioni.

Uno studio originale pubblicato su Climate of the Past nel 2016 combina serie meteorologiche e fonti documentarie delle terre ceche. Ricostruisce un’estate molto fredda nel 1816, cattivi raccolti e forti aumenti dei prezzi dei cereali nel 1817. È un esempio circoscritto e documentato del passaggio da una perturbazione climatica a conseguenze economiche e sociali.

La lezione non è che un futuro evento ripeterà esattamente la storia del 1816. Cambiano popolazione, agricoltura, infrastrutture e commercio. Il confronto serve a identificare vulnerabilità e domande da studiare, non a ricavare da un precedente storico il calendario di una crisi contemporanea.

Hunga Tonga 2022: perché il vapore acqueo non basta a spiegare il risultato

L’eruzione sottomarina di Hunga Tonga–Hunga Haʻapai del gennaio 2022 immise una quantità eccezionale di acqua nella stratosfera. Le osservazioni dello strumento NASA SAGE III hanno seguito sia aerosol sia vapore acqueo. È un caso che richiede attenzione alle interazioni, non l’applicazione automatica dello schema di un’altra eruzione.

Uno studio del 2024, descritto sul sito scientifico NASA, stima che l’effetto degli aerosol prevalga sul contributo riscaldante dell’acqua nel periodo analizzato, con un piccolo raffreddamento potenziale nell’emisfero sud. È un risultato riferito a un insieme preciso di processi e tempi, non una misura universale per tutte le eruzioni sottomarine.

Anche il lavoro di Stenchikov e colleghi pubblicato nel 2025 trova, nella propria simulazione, una prevalenza del raffreddamento da aerosol e perturbazioni troposferiche contenute entro la variabilità naturale. Non è quindi corretto dedurre «Tonga ha causato il caldo record» soltanto perché il vapore acqueo è un gas serra. Il risultato netto deve essere calcolato e confrontato con le osservazioni.

Una Terra più calda può rispondere diversamente alle eruzioni

Il rapporto funziona anche nell’altra direzione: lo stato dell’atmosfera modifica la risposta a un’eruzione. Nelle simulazioni di Aubry e colleghi del 2021, un forte riscaldamento cambia tropopausa e ciclo degli aerosol, con effetti differenti per eventi moderati e grandi eruzioni tropicali.

Questi risultati non autorizzano lo slogan «ogni futura eruzione raffredderà di più». Sono ottenuti con ipotesi e modelli specifici. La dimensione dell’evento, la quota di iniezione e la circolazione devono essere valutate insieme. Una proiezione condizionata descrive ciò che potrebbe avvenire in un certo scenario, non ciò che avverrà necessariamente nel prossimo episodio.

È un buon esempio di lettura critica: prima di riportare una percentuale bisogna chiedere a quale esperimento appartenga, quale sia il riferimento e quale intervallo temporale venga confrontato. Trasformare il risultato di una simulazione in una legge valida per tutti i vulcani farebbe perdere proprio l’informazione scientifica più importante.

Non cambia soltanto la temperatura: piogge e circolazione atmosferica

Una perturbazione radiativa può accompagnarsi a modifiche della circolazione e delle precipitazioni. L’IPCC dedica alle influenze vulcaniche una valutazione nel capitolo sulle proiezioni climatiche. Gli effetti non si riducono alla sottrazione di uno stesso valore da tutte le temperature: distribuzione geografica e variabilità del sistema rimangono decisive.

Per esempio, una media mondiale più bassa non esclude che una regione o una stagione si discostino da quel segno. Lo mostra anche la discussione NASA delle simulazioni del Pinatubo, nelle quali il raffreddamento generale può coesistere con risposte invernali diverse sulle aree continentali dell’emisfero nord. È un motivo per non usare la media come previsione meteorologica locale.

Un agricoltore, un gestore idrico e un responsabile della rete elettrica hanno inoltre bisogno di variabili differenti. Luce disponibile, pioggia, durata del gelo e domanda stagionale possono contare più del solo dato medio globale. Questa è una considerazione pratica sulla lettura degli impatti, non la previsione di problemi specifici per un territorio italiano.

Raccolti e alimentazione: perché raffreddare non significa migliorare

Un minore stress da caldo può sembrare un vantaggio per le colture, ma non è l’unica variabile. Lo studio di Proctor e colleghi pubblicato su Nature nel 2018 usa El Chichón e Pinatubo per analizzare come gli aerosol abbiano modificato la luce e le rese agricole. Il contributo legato alla minore disponibilità di luce risulta negativo per mais, soia, riso e frumento nelle stime presentate.

Lo studio discute anche scenari di gestione della radiazione solare, senza dimostrare che ogni coltura o regione subirebbe lo stesso danno. Il punto utile per questa scheda è più limitato: la riduzione della temperatura non si può tradurre automaticamente in un beneficio alimentare, perché cambiano contemporaneamente luce e altre condizioni.

Immaginiamo una coltura meno esposta a una temperatura eccessiva, ma con meno radiazione disponibile o piogge fuori stagione. Per valutarne il bilancio bisogna considerare insieme fase di crescita, varietà e calendario agricolo. Né «più fresco» né «più caldo» sono, da soli, un indicatore sufficiente della resa. Da qui la necessità di studiare gli impatti e non soltanto la temperatura media.

Quanto sappiamo delle eruzioni del passato?

Le misure satellitari coprono soltanto una parte della storia. Per risalire a eventi più antichi si confrontano archivi differenti: depositi geologici, documenti, tracce nel ghiaccio e ricostruzioni climatiche. Il lavoro di Lin e colleghi su Climate of the Past del 2022, citato anche nella bibliografia del commento di Nature, ricostruisce il vulcanismo del periodo glaciale attraverso carote di ghiaccio di Groenlandia e Antartide.

Una traccia di solfato non equivale però, da sola, a conoscere tutti i dettagli dell’eruzione. Collegare il deposito a luogo, data, quantità emessa e risposta climatica richiede ulteriori dati e una valutazione delle incertezze. I diversi archivi non sono copie identiche dello stesso evento: ciascuno registra una parte del processo.

È simile a ricostruire un episodio con fotografie scattate da luoghi diversi e con orologi non perfettamente sincronizzati. Più riscontri indipendenti possono rendere la ricostruzione più solida, ma non trasformano ogni dettaglio in certezza. Per questo una stima scientifica può essere aggiornata senza che venga meno il meccanismo fisico generale che si sta studiando.

La CO₂ dei vulcani spiega il riscaldamento globale attuale?

No. I vulcani emettono CO₂, ma non sono la causa principale del riscaldamento contemporaneo. La NASA confronta le emissioni vulcaniche con quelle delle attività umane e mostra che il contributo antropico annuo è molto maggiore. L’esistenza di una sorgente naturale non dimostra che essa spieghi l’aumento osservato.

La sintesi IPCC del 2023 per i decisori politici attribuisce il riscaldamento globale alle attività umane, principalmente attraverso le emissioni di gas serra. È una valutazione delle evidenze sul clima, distinta dall’analisi degli effetti di un singolo evento vulcanico.

Due fenomeni possono quindi essere veri nello stesso momento: i gas serra antropici spingono verso una tendenza di riscaldamento e gli aerosol di una grande eruzione possono introdurre una temporanea perturbazione raffreddante. Il secondo non cancella il primo. Per approfondire le differenze fra cause, variabilità e conseguenze locali si può leggere anche perché in Italia l’estate è sempre più calda.

Una grande eruzione potrebbe risolvere la crisi climatica?

No: un raffreddamento temporaneo non elimina la CO₂ accumulata. Inoltre la distribuzione degli effetti può essere diseguale e dannosa. Usare una media globale più bassa come sinonimo di «clima tornato a posto» ignora piogge, raccolti e le altre componenti del sistema. Sono proprio queste differenze a rendere scorretto presentare il vulcanismo come un rimedio.

Il confronto USGS fra il Pinatubo e le proposte di geoingegneria aiuta a capire perché il fenomeno sia studiato anche come analogia fisica. Analogia, però, non significa equivalenza né prova che un intervento intenzionale sarebbe sicuro, controllabile o desiderabile.

Si può pensare alla differenza fra mascherare temporaneamente un segnale e rimuoverne la causa. Il paragone non sostituisce i modelli climatici, ma evita un errore logico: ridurre per un periodo l’energia solare assorbita non equivale a riportare la composizione dell’atmosfera allo stato precedente. Nemmeno riprodurre una sola componente della nube riprodurrebbe tutta l’eruzione.

E per l’Etna e gli altri vulcani italiani?

La presenza di cenere nei cieli italiani o un’interruzione del traffico aereo non dimostrano, da sole, un effetto sul clima mondiale. Sono possibili impatti locali o regionali importanti senza una perturbazione globale paragonabile a quella del Pinatubo. Questa distinzione non riduce la gravità dei pericoli vicino a un vulcano: cambia il tipo di problema che stiamo valutando.

Per una notizia su un’eruzione bisogna cercare informazioni specifiche su composizione e quantità dei gas, quota raggiunta e durata delle emissioni. Il solo nome del vulcano non fornisce questi dati. La scheda su perché l’Etna erutta così spesso riguarda l’attività del sistema vulcanico; quella sui Campi Flegrei e la loro sorveglianza tratta un altro contesto ancora.

La valutazione del pericolo e le indicazioni operative vanno ricavate dai bollettini degli enti competenti. Questa guida spiega processi climatici e precedenti scientifici: non contiene un’allerta per un vulcano italiano, non modifica livelli di rischio e non consente di prevedere il meteo dei prossimi mesi a partire da una fotografia di un’eruzione.

Come leggere una notizia su vulcani e clima senza cadere negli equivoci

La prima domanda è quale risultato venga descritto: una misura, una ricostruzione storica, un esperimento modellistico o un commento sui rischi. La seconda è la scala: un effetto nella stratosfera non è automaticamente un cambiamento della temperatura al suolo; una variazione emisferica non è un valore identico per tutto il pianeta.

Occorre poi chiedere rispetto a quale situazione venga calcolata la differenza. «Raffreddamento dovuto all’eruzione» può indicare una temperatura inferiore a quella che si sarebbe verificata senza l’evento, non necessariamente un anno più freddo di tutti i precedenti. Se altre forzanti agiscono nello stesso periodo, la temperatura osservata è il risultato complessivo, non l’etichetta di una sola causa.

Infine va distinto il rischio dalla previsione. Prepararsi a un evento potenzialmente grave non richiede di sapere quando accadrà; affermare che accadrà in una certa data richiede invece informazioni che un articolo generale sul clima non fornisce. La tabella propone una checklist editoriale per mantenere separati questi passaggi.

In sintesi: sì, ma dipende dall’eruzione e dal periodo

Le eruzioni possono incidere sul clima attraverso materiali e meccanismi differenti. I grandi eventi ricchi di zolfo che alimentano aerosol stratosferici possono raffreddare temporaneamente la superficie; la cenere visibile non è, da sola, la misura di quel potenziale. Pinatubo, Tambora e Hunga Tonga mostrano perché servano dati e contesto.

Il messaggio più utile non è aspettarsi una catastrofe a scadenza né sperare in un raffreddamento risolutivo. È distinguere fenomeno fisico, evidenza e conseguenza: capire che cosa cambia, per quanto tempo, dove e con quali incertezze. Studiare il rischio vulcanico e ridurre il riscaldamento di origine umana sono esigenze compatibili, non alternative.