El monte Tambora es un volcán en la isla de Sumbawa en la actual Indonesia , entonces parte de las Indias Orientales Holandesas , [2] y su erupción de 1815 fue la erupción volcánica más poderosa de la historia humana registrada . Esta erupción con índice de explosividad volcánica (VEI) 7 expulsó de 37 a 45 km 3 (8,9 a 10,8 millas cúbicas) de material equivalente a roca densa (DRE) a la atmósfera, [3] y fue la erupción VEI-7 confirmada más reciente. [4]
Aunque la erupción del monte Tambora alcanzó un clímax violento el 10 de abril de 1815, [5] se produjeron un aumento de la formación de vapor y pequeñas erupciones freáticas durante los siguientes seis meses a tres años. Las cenizas de la columna eruptiva se dispersaron por todo el mundo y redujeron las temperaturas globales en un evento conocido a veces como el Año Sin Verano en 1816. [6] Este breve período de cambio climático significativo provocó condiciones climáticas extremas y pérdidas de cosechas en muchas áreas del mundo. . Varios forzamientos climáticos coincidieron e interactuaron de una manera sistemática que no se ha observado después de ninguna otra gran erupción volcánica desde principios de la Edad de Piedra .
El monte Tambora experimentó varios siglos de inactividad antes de 1815, causado por el enfriamiento gradual del magma hidratado en su cámara de magma cerrada. [7] Dentro de la cámara, a profundidades entre 1,5 y 4,5 km (5.000 y 15.000 pies), se formó la exsolución de un magma fluido a alta presión durante el enfriamiento y cristalización del magma. Se generó una sobrepresurización de la cámara de aproximadamente 4000 a 5000 bar (400 a 500 MPa; 58 000 a 73 000 psi), con una temperatura que oscilaba entre 700 y 850 ° C (1290 a 1560 ° F). [7] En 1812, el volcán comenzó a retumbar y generó una nube oscura. [8] El 5 de abril de 1815, se produjo una erupción gigante, seguida de estruendosos sonidos de detonación que se escucharon en Makassar en Sulawesi a 380 km (240 millas) de distancia, Batavia (ahora Yakarta ) en Java a 1260 km (780 millas) de distancia, y Ternate en el Islas Molucas a 1.400 km (870 millas) de distancia. En la mañana del 6 de abril, comenzaron a caer cenizas volcánicas en Java Oriental y se produjeron débiles sonidos de detonación que duraron hasta el 10 de abril. Lo que al principio se pensó que era el sonido de disparos se escuchó el 10 de abril en Sumatra , a más de 2.600 kilómetros (1.600 millas) de distancia. [9]
Aproximadamente a las 19:00 horas del 10 de abril, las erupciones se intensificaron. [8] Tres columnas se elevaron y se fusionaron. [9] : 249 Toda la montaña se convirtió en una masa fluida de "fuego líquido". [9] : 249 piedras pómez de hasta 20 cm (8 pulgadas) de diámetro comenzaron a llover alrededor de las 20:00, seguidas de ceniza alrededor de las 21:00-22:00. Poco después, se produjo un violento torbellino que azotó la aldea de Saugur (ahora Sangar), derribando casi todas las casas y arrastrando por el aire todo lo que encontraba, incluidos grandes árboles. [10] Los flujos piroclásticos cayeron en cascada desde la montaña hasta el mar en todos los lados de la península, arrasando el pueblo de Tambora . Un tsunami de tamaño moderado azotó las costas de varias islas del archipiélago indonesio el 10 de abril, con una altura de hasta 4 m (13 pies) en Sanggar alrededor de las 22:00 horas. [8] Se informó de un tsunami de 1 a 2 m (3 a 7 pies) de altura en Besuki, Java Oriental, antes de la medianoche, y uno de 2 m (7 pies) de altura en las Islas Molucas . Se estima que el número total de muertos ronda los 4.600. [11] Se escucharon fuertes explosiones hasta la noche siguiente, el 11 de abril. El velo de ceniza se extendió hasta Java Occidental y Sulawesi del Sur . En Batavia se notaba un olor a nitroso y cayeron fuertes lluvias teñidas de tefra , que finalmente amainaron entre el 11 y el 17 de abril. [8]
Las primeras explosiones se oyeron en esta isla la tarde del 5 de abril, se notaron en todos los barrios y continuaron a intervalos hasta el día siguiente. En un primer momento, el ruido se atribuyó casi universalmente a un cañón lejano; tanto es así, que un destacamento de tropas marchó desde Djocjocarta , creyendo que se estaba atacando un puesto vecino, y junto a la costa, en dos ocasiones se enviaron barcos en busca de un supuesto barco en peligro.
— Memorias de Sir Stamford Raffles . [9] : 241
La explosión tuvo un VEI estimado de 7. [12] Se estima que se expulsaron 41 km 3 (10 millas cúbicas) de traquiandesita piroclástica, con un peso aproximado de 10 mil millones de toneladas . Esto dejó una caldera que medía entre 6 y 7 km ( 3+1 ⁄ 2 – 4+1 ⁄ milla) de ancho y 600 a 700 m (2000 a 2300 pies) de profundidad . [8] La densidad de las cenizas caídas en Makassar fue de 636 kg/m 3 (39,7 lb/pie cúbico). [13] Antes de la explosión, la elevación máxima del monte Tambora era de unos 4.300 m (14.100 pies), [8] lo que lo convierte en uno de los picos más altos del archipiélago de Indonesia. Después de la explosión, su elevación máxima había caído a sólo 2.851 m (9.354 pies), aproximadamente dos tercios de su altura anterior. [14]
La erupción de Tambora de 1815 es la erupción más grande observada en la historia registrada, como se muestra en la siguiente tabla. [8] [4] La explosión se escuchó a 2.600 km (1.600 millas) de distancia y la ceniza cayó al menos a 1.300 km (810 millas) de distancia. [8]
En mi viaje hacia la parte occidental de la isla pasé por casi todo Dompo y una parte considerable de Bima . Es impactante contemplar la extrema miseria a la que han sido reducidos los habitantes. Al borde del camino aún quedaban los restos de varios cadáveres y las huellas del lugar donde muchos otros habían sido enterrados: los pueblos casi completamente desiertos y las casas derrumbadas, los habitantes supervivientes se habían dispersado en busca de alimentos. ... Desde la erupción, en Bima, Dompo y Sang'ir ha prevalecido una violenta diarrea que se ha llevado a un gran número de personas. Los nativos suponen que fue causado por beber agua impregnada de cenizas; y los caballos también han muerto, en gran número, a causa de una enfermedad similar.
—Teniente. Philips, a quien Sir Stamford Raffles le ordenó ir a Sumbawa. [9] : 248–249
Toda la vegetación de la isla fue destruida. Los árboles arrancados de raíz, mezclados con ceniza de piedra pómez, fueron arrastrados al mar y formaron balsas de hasta cinco kilómetros (tres millas) de ancho. [8] Entre el 1 y el 3 de octubre, los barcos británicos Fairlie y James Sibbald encontraron extensas balsas de piedra pómez a unos 3.600 km (2.200 millas) al oeste de Tambora. [15] Nubes de espesas cenizas todavía cubrían la cumbre el 23 de abril. Las explosiones cesaron el 15 de julio, aunque se observaron emisiones de humo hasta el 23 de agosto. En agosto de 1819, cuatro años después del suceso, se registraron llamas y fuertes réplicas.
Un tsunami de tamaño moderado azotó las costas de varias islas del archipiélago indonesio el 10 de abril, con una altura de hasta 4 m (13 pies) en Sanggar alrededor de las 22:00 horas. [8] Se informó de un tsunami de 1 a 2 m (3 a 7 pies) de altura en Besuki, Java Oriental, antes de la medianoche, y uno de 2 m (7 pies) de altura en las Islas Molucas . Se estima que el número total de muertos ronda los 4.600. [11]
La columna de erupción alcanzó la estratosfera a una altitud de más de 43 km (141.000 pies). [4] Las partículas de ceniza más gruesas se asentaron una o dos semanas después de las erupciones, pero las partículas de ceniza más finas permanecieron en la atmósfera desde unos pocos meses hasta algunos años a altitudes de 10 a 30 km (33 000 a 98 000 pies). [8] Los vientos longitudinales esparcen estas finas partículas por todo el mundo, creando fenómenos ópticos. En Londres se observaron con frecuencia atardeceres y crepúsculos prolongados y de colores brillantes entre el 28 de junio y el 2 de julio de 1815 y el 3 de septiembre y el 7 de octubre de 1815. [8] El brillo del cielo crepuscular normalmente aparecía de color naranja o rojo cerca del horizonte y violeta o rosa arriba.
El número estimado de muertes varía según la fuente. Zollinger (1855) cifra el número de muertes directas en 10.000, probablemente causadas por flujos piroclásticos. En Sumbawa, 18.000 personas murieron de hambre o de enfermedades. Alrededor de 10.000 personas en Lombok murieron a causa de enfermedades y hambre. [16] Petroeschevsky (1949) estimó que unas 48.000 personas murieron en Sumbawa y 44.000 en Lombok. [17] Stothers en 1984 y varios otros autores han aceptado la afirmación de Petroeschevsky de 88.000 muertes en total. [8] Sin embargo, un artículo de 1998 escrito por J. Tanguy y otros afirmó que las cifras de Petroeschevsky eran infundadas y estaban basadas en referencias imposibles de rastrear. [18] La revisión de Tanguy del número de muertos se basó en el trabajo de Zollinger en Sumbawa durante varios meses después de la erupción y en las notas de Thomas Raffles . [9] Tanguy señaló que pudo haber habido víctimas adicionales en Bali y Java Oriental debido al hambre y las enfermedades. Su estimación fue de 11.000 muertes por efectos volcánicos directos y 49.000 por hambrunas y enfermedades epidémicas posteriores a la erupción. [18] Oppenheimer escribió que hubo al menos 71.000 muertes en total. [4] Reid ha estimado que 100.000 personas en Sumbawa, Bali y otros lugares murieron por los efectos directos e indirectos de la erupción. [19]
La erupción provocó un invierno volcánico . Durante el verano del hemisferio norte de 1816, las temperaturas globales se enfriaron 0,53 °C (0,95 °F). Este enfriamiento provocó directa o indirectamente 90.000 muertes. La erupción del monte Tambora fue la principal causa de esta anomalía climática. [20] Si bien hubo otras erupciones en 1815, Tambora está clasificada como una erupción VEI-7 con una columna de 45 km (148.000 pies) de altura, eclipsando a todas las demás en al menos un orden de magnitud.
El VEI se utiliza para cuantificar la cantidad de material expulsado, siendo un VEI-7 de 100 km 3 (24 millas cúbicas). Cada valor de índice por debajo de ese es un orden de magnitud (es decir, diez veces) menor. Además, la erupción de 1815 se produjo durante un Mínimo de Dalton , un período de radiación solar inusualmente baja. [21] El vulcanismo juega un papel importante en los cambios climáticos, tanto a nivel local como global. Esto no siempre se entendió y no entró en los círculos científicos como un hecho hasta que la erupción del Krakatoa en 1883 tiñó los cielos de naranja. [20]
La escala de la erupción volcánica determinará la importancia del impacto sobre el clima y otros procesos químicos, pero se medirá un cambio incluso en los entornos más locales. Cuando los volcanes entran en erupción, expulsan dióxido de carbono (CO 2 ), agua, hidrógeno, dióxido de azufre (SO2), cloruro de hidrógeno , fluoruro de hidrógeno y muchos otros gases (Meronen et al. 2012). El CO 2 y el agua son gases de efecto invernadero , que representan el 0,0415 por ciento y el 0,4 por ciento de la atmósfera, respectivamente. Su pequeña proporción oculta su importante papel a la hora de atrapar la radiación solar y reirradiarla de regreso a la Tierra.
La erupción de 1815 liberó SO 2 a la estratosfera, provocando una anomalía climática global. Diferentes métodos han estimado la masa de azufre eyectada durante la erupción: el método petrológico ; una medición óptica de la profundidad basada en observaciones anatómicas ; y el método de concentración de sulfato de núcleos de hielo polar , utilizando núcleos de Groenlandia y la Antártida . Las cifras varían según el método, oscilando entre 10 y 120 millones de toneladas . [4]
En la primavera y el verano de 1815, se observó una "niebla seca" persistente en el noreste de Estados Unidos. La niebla enrojeció y oscureció la luz del sol, de modo que las manchas solares eran visibles a simple vista. Ni el viento ni la lluvia dispersaron la "niebla". Fue identificado como un velo de aerosol de sulfato estratosférico. [4] En el verano de 1816, los países del hemisferio norte sufrieron condiciones climáticas extremas, denominadas el "Año sin verano". Las temperaturas globales promedio disminuyeron entre 0,4 y 0,7 °C (0,7 a 1,3 °F), [8] lo suficiente como para causar importantes problemas agrícolas en todo el mundo. El 4 de junio de 1816, se informaron heladas en las elevaciones superiores de New Hampshire, Maine (entonces parte de Massachusetts), Vermont y el norte de Nueva York. El 6 de junio de 1816, nevó en Albany, Nueva York y Dennysville, Maine . [4] El 8 de junio de 1816, se informó que la capa de nieve en Cabot, Vermont, todavía tenía 46 cm (18 pulgadas) de profundidad. [23] Tales condiciones se produjeron durante al menos tres meses y arruinaron la mayoría de los cultivos agrícolas en América del Norte. Canadá experimentó un frío extremo durante ese verano. Nieve de 30 cm (12 pulgadas) de profundidad acumulada cerca de la ciudad de Quebec del 6 al 10 de junio de 1816.
El segundo año más frío en el hemisferio norte desde alrededor de 1400 fue 1816, y la década de 1810 es la década más fría registrada. Esa fue la consecuencia de la erupción del Tambora en 1815 y posiblemente de otra erupción del VEI-6 a finales de 1808 . Las anomalías de la temperatura de la superficie durante el verano de 1816, 1817 y 1818 fueron −0,51 °C (−0,92 °F), −0,44 °C (−0,79 °F) y −0,29 °C (−0,52 °F), respectivamente. . [12] Algunas partes de Europa también experimentaron un invierno más tormentoso. [ cita necesaria ]
Se ha atribuido a esta anomalía climática la gravedad de las epidemias de tifus en el sureste de Europa y a lo largo del mar Mediterráneo oriental entre 1816 y 1819. [4] Los cambios climáticos perturbaron los monzones indios , provocaron tres cosechas fallidas y hambrunas, y contribuyeron a la propagación del tifus. una nueva cepa de cólera que se originó en Bengala en 1816. [24] Mucho ganado murió en Nueva Inglaterra durante el invierno de 1816-1817. Las temperaturas frescas y las fuertes lluvias provocaron cosechas fallidas en las Islas Británicas . Las familias de Gales viajaron largas distancias como refugiados, pidiendo comida. La hambruna prevaleció en el norte y suroeste de Irlanda, tras el fracaso de las cosechas de trigo, avena y patatas. La crisis fue grave en Alemania, donde los precios de los alimentos aumentaron bruscamente y en muchas ciudades europeas se produjeron manifestaciones frente a mercados de cereales y panaderías, seguidas de disturbios, incendios provocados y saqueos. Fue la peor hambruna del siglo XIX. [4]
El vulcanismo afecta a la atmósfera de dos maneras distintas: un enfriamiento a corto plazo causado por la insolación reflejada y un calentamiento a largo plazo debido al aumento de los niveles de CO 2 . La mayor parte del vapor de agua y del CO 2 se acumula en las nubes en unas pocas semanas o meses porque ambos ya están presentes en grandes cantidades, por lo que los efectos son limitados. [25] Se ha sugerido que una erupción volcánica en 1809 también pudo haber contribuido a una reducción de las temperaturas globales. [22]
Según la mayoría de los cálculos, la erupción de Tambora fue al menos un orden de magnitud completo (10 veces) mayor que la del Monte Pinatubo en 1991 (Graft et al. 1993) [ cita necesaria ] Se estima que 1220 m (4000 pies) de la erupción La cima de la montaña se derrumbó para formar una caldera, reduciendo la altura de la cumbre en un tercio. Alrededor de 100 km 3 (24 millas cúbicas) de roca fueron lanzados al aire (Williams 2012) [ cita necesaria ] También se bombearon gases tóxicos a la atmósfera, incluido azufre que causó infecciones pulmonares (Cole-Dai et al. 2009). [ cita necesaria ] La ceniza volcánica tenía más de 100 cm (40 pulgadas) de profundidad dentro de los 75 km (45 millas) de la erupción, mientras que las áreas dentro de un radio de 500 km (300 millas) vieron una caída de ceniza de 5 cm (2 pulgadas) y ceniza. se podía encontrar a una distancia de hasta 1.300 km (810 millas). [4] Las cenizas quemaron y sofocaron los cultivos, creando una escasez inmediata de alimentos en Indonesia. (Cole-Dai et al. 2009) [ cita necesaria ] La eyección de estos gases, especialmente cloruro de hidrógeno , provocó que la precipitación fuera extremadamente ácida. matando gran parte de los cultivos que sobrevivieron o rebrotaron durante la primavera. La escasez de alimentos se vio agravada por las guerras napoleónicas , las inundaciones y el cólera. [4] Su liberación de energía fue equivalente a aproximadamente 33 gigatoneladas de TNT (1,4 × 10 20 J ). [26]
Las cenizas en la atmósfera durante varios meses después de la erupción reflejaron cantidades significativas de radiación solar, lo que provocó veranos inusualmente fríos que contribuyeron a la escasez de alimentos. [4] China, Europa y América del Norte tuvieron temperaturas bien documentadas por debajo de lo normal, que devastaron sus cosechas. La temporada de monzones en China e India se alteró, provocando inundaciones en el valle del Yangtze y obligando a miles de chinos a huir de las zonas costeras. (Granados et al. 2012) [ cita necesaria ] Los gases también reflejaron parte de la radiación solar entrante ya disminuida, provocando una disminución de 0,4 a 0,7 °C (0,7 a 1,3 °F) en las temperaturas globales a lo largo de la década. Durante los veranos de 1816 y 1817 se formó una presa de hielo en Suiza , lo que le valió a 1816 el título de "Año sin verano". [25] Los meses de invierno de 1816 no fueron muy diferentes de los de años anteriores, pero la primavera y el verano mantuvieron temperaturas frescas hasta heladas. El invierno de 1817, sin embargo, fue radicalmente diferente, con temperaturas inferiores a -34 °C (-30 °F) en el centro y norte de Nueva York, lo suficientemente frías como para congelar lagos y ríos que normalmente se utilizaban para transportar suministros. Tanto Europa como América del Norte sufrieron heladas que duraron hasta junio, con una acumulación de nieve de 32 cm (13 pulgadas) en agosto, que acabó con los cultivos recientemente plantados y paralizó la industria alimentaria. La duración de las temporadas de crecimiento en partes de Massachusetts y New Hampshire fue de menos de 80 días en 1816, lo que provocó pérdidas en las cosechas (Oppenheimer 2003). Se observaron puestas de sol visualmente únicas en Europa occidental y se observó niebla roja a lo largo de la costa este de los EE. UU. Estas condiciones atmosféricas únicas persistieron durante la mayor parte de 2,5 años (Robock 2000) [ cita necesaria ]
Los científicos han utilizado núcleos de hielo para monitorear los gases atmosféricos durante la década fría (1810-1819), y los resultados han sido desconcertantes. Las concentraciones de sulfato encontradas tanto en la estación Siple , en la Antártida como en el centro de Groenlandia rebotaron de 5,0 [ se necesita aclaración ] en enero de 1816 a 1,1 [ se necesita aclaración ] en agosto de 1818. [22] Esto significa que se expulsaron a la atmósfera entre 25 y 30 teragramos de azufre. , la mayor parte de los cuales provino de Tambora, seguido de una rápida disminución a través de procesos naturales. Tambora provocó el mayor cambio en las concentraciones de azufre en los núcleos de hielo de los últimos 5.000 años. Las estimaciones del rendimiento de azufre varían de 10 teragramos (Black et al. 2012) [ cita necesaria ] a 120 teragramos (Stothers 2000) [ cita necesaria ] siendo el promedio de las estimaciones de 25 a 30 teragramos. Las altas concentraciones de azufre podrían haber causado un calentamiento estratosférico de alrededor de 15 °C (27 °F) durante cuatro años, lo que resultó en un enfriamiento retardado de las temperaturas de la superficie que duró nueve años. (Cole-Dai et al. 2009) [ cita necesario ] Esto ha sido denominado un " invierno volcánico ", similar a un invierno nuclear debido a la disminución general de las temperaturas y las pésimas condiciones agrícolas. [4]
Los datos climáticos han demostrado que la variación entre las mínimas y máximas diarias puede haber influido en la temperatura promedio más baja porque las fluctuaciones fueron mucho más moderadas. Generalmente, las mañanas eran más cálidas debido a la nubosidad nocturna y las tardes eran más frescas porque las nubes se habían disipado. Hubo fluctuaciones documentadas en la cobertura de nubes en varios lugares, lo que sugería que se trataba de un suceso nocturno y que el sol las eliminaba, como si fuera una niebla. [4] Los límites de clase entre 1810 y 1830 sin años de perturbaciones volcánicas fueron de alrededor de 7,9 °C (14,2 °F). Por el contrario, los años de perturbación volcánica (1815-1817) tuvieron un cambio de sólo alrededor de 2,3 °C (4,1 °F). Esto significó que el ciclo anual medio en 1816 fue más lineal que en forma de campana y 1817 sufrió un enfriamiento en todos los ámbitos. El sureste de Inglaterra, el norte de Francia y los Países Bajos experimentaron la mayor cantidad de enfriamiento en Europa, seguidos por Nueva York, New Hampshire, Delaware y Rhode Island en América del Norte. [25] Las precipitaciones documentadas fueron hasta un 80 por ciento superiores a las normales calculadas con respecto a 1816, con cantidades inusualmente altas de nieve en Suiza, Francia, Alemania y Polonia. Esto contrasta nuevamente con las precipitaciones inusualmente bajas en 1818, que causaron sequías en la mayor parte de Europa y Asia. (Auchmann et al. 2012) [27] Rusia ya había experimentado veranos inusualmente cálidos y secos desde 1815 y esto continuó durante los siguientes tres años. años. También hay reducciones documentadas en la temperatura del océano cerca del Mar Báltico , el Mar del Norte y el Mar Mediterráneo. Esto parece haber sido un indicador de cambios en los patrones de circulación oceánica y posiblemente cambios en la dirección y velocidad del viento (Meronen et al. 2012) [ cita necesaria ]
Teniendo en cuenta el Mínimo de Dalton y la presencia de hambrunas y sequías anteriores a la erupción, la erupción de Tambora aceleró o exacerbó las condiciones climáticas extremas de 1815. Mientras que otras erupciones y otros eventos climatológicos habrían llevado a un enfriamiento global de aproximadamente 0,2 °C ( 0,4 °F), Tambora aumentó sustancialmente en ese punto de referencia. [22]
Fuente: Oppenheimer (2003), [4] y Programa Smithsonian de Vulcanismo Global para VEI. [29]
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