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Erupción del volcán Samalas de 1257

En 1257, se produjo una erupción catastrófica en Samalas, un volcán en la isla indonesia de Lombok . El evento tuvo un índice de explosividad volcánica probable de 7, [a] lo que lo convierte en una de las erupciones volcánicas más grandes durante la época del Holoceno . Dejó atrás una gran caldera que contiene el lago Segara Anak . La actividad volcánica posterior creó más centros volcánicos en la caldera, incluido el cono Barujari, que permanece activo.

El evento creó columnas de erupción que alcanzaron decenas de kilómetros en la atmósfera y flujos piroclásticos que sepultaron gran parte de Lombok y cruzaron el mar para llegar a la vecina isla de Sumbawa . Los flujos destruyeron viviendas humanas, incluida la ciudad de Pamatan , que era la capital de un reino en Lombok. Las cenizas de la erupción cayeron hasta 340 kilómetros (210 millas) de distancia en Java ; el volcán depositó más de 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas) de rocas y cenizas.

Los aerosoles inyectados en la atmósfera redujeron la radiación solar que llegaba a la superficie terrestre, lo que provocó un invierno volcánico y enfrió la atmósfera durante varios años. Esto provocó hambrunas y pérdidas de cosechas en Europa y otros lugares, aunque todavía se debate la escala exacta de las anomalías de temperatura y sus consecuencias. La erupción puede haber ayudado a desencadenar la Pequeña Edad de Hielo , un período frío de siglos de duración durante los últimos mil años.

Antes de que se conociera el lugar de la erupción, un examen de los núcleos de hielo de todo el mundo había detectado un gran aumento en la deposición de sulfato alrededor de 1257, lo que proporcionaba una fuerte evidencia de que se produjo una gran erupción volcánica en ese momento. En 2013, los científicos vincularon los registros históricos sobre el monte Samalas a estos aumentos. Estos registros fueron escritos por personas que presenciaron el evento y lo registraron en el Babad Lombok , un documento escrito en hojas de palma .

Geología

Samalas (también conocido como Rinjani Tua [4] ) era parte de lo que ahora es el complejo volcánico Rinjani, en Lombok, en Indonesia. [5] Los restos del volcán forman la caldera Segara Anak, con el monte Rinjani en su borde oriental. [4] Desde la destrucción de Samalas, se han formado dos nuevos volcanes, Rombongan y Barujari, en la caldera. El monte Rinjani también ha estado volcánicamente activo, formando su propio cráter, Segara Muncar. [6] Otros volcanes de la región incluyen Agung , Batur y Bratan , en la isla de Bali al oeste. [7]

Ubicación de Lombok

Lombok es una de las islas menores de la Sonda [8] en el arco de la Sonda [9] de Indonesia, [10] una zona de subducción donde la placa australiana se subduce debajo de la placa euroasiática [9] a una velocidad de 7 centímetros por año (2,8 pulgadas/año). [11] Los magmas que alimentan el monte Samalas y el monte Rinjani probablemente se derivan de rocas de peridotita debajo de Lombok, en la cuña del manto . [9] Antes de la erupción, el monte Samalas puede haber sido tan alto como 4.200 ± 100 metros (13.780 ± 330 pies), según reconstrucciones que extrapolan hacia arriba desde las laderas inferiores supervivientes, [12] y, por tanto, más alto que el monte Kinabalu , que actualmente es la montaña más alta de Asia tropical; [13] La altura actual del Samalas es menor que la del vecino monte Rinjani, que alcanza los 3.726 metros (12.224 pies). [12]

Las unidades geológicas más antiguas de Lombok son del Oligoceno - Mioceno , [5] [10] con antiguas unidades volcánicas aflorando en partes del sur de la isla. [4] [5] Samalas fue construido por actividad volcánica antes de 12.000 BP . Rinjani se formó entre 11.940 ± 40 y 2.550 ± 50 BP, [10] con una erupción entre 5.990 ± 50 y 2.550 ± 50 BP formando la piedra pómez de Propok con un volumen equivalente de roca densa de 0,1 kilómetros cúbicos (0,024 mi3). [14] La piedra pómez de Rinjani, con un volumen de 0,3 kilómetros cúbicos (0,072 mi3) de roca densa equivalente, [15] [b] puede haber sido depositada por una erupción de Rinjani o Samalas; [17] Está datado en 2550 ± 50 AP, [15] al final del rango de tiempo durante el cual se formó Rinjani. [10] Los depósitos de esta erupción alcanzaron espesores de 6 centímetros (2,4 pulgadas) a 28 kilómetros (17 millas) de distancia. [18] Erupciones adicionales de Rinjani o Samalas están datadas en 11 980 ± 40, 11 940 ± 40 y 6250 ± 40 AP. [14] La actividad eruptiva continuó hasta unos 500 años antes de 1257. [19] La mayor parte de la actividad volcánica ahora ocurre en el volcán Barujari con erupciones en 1884, 1904, 1906, 1909, 1915, 1966, 1994, 2004 y 2009; Rombongan estuvo activo en 1944. La actividad volcánica consiste principalmente en erupciones explosivas y flujos de cenizas. [20]

Las rocas del volcán Samalas son en su mayoría dacíticas , con una concentración de SiO2contenido de 62–63 por ciento en peso. [10] Las rocas volcánicas en el arco de Banda son en su mayoría calcoalcalinas y van desde basalto sobre andesita hasta dacita . [20] La corteza debajo del volcán tiene aproximadamente 20 kilómetros (12 millas) de espesor, y el extremo inferior de la zona Wadati–Benioff tiene aproximadamente 164 kilómetros (102 millas) de profundidad. [9]

Erupción

Un pequeño cono que se eleva sobre un lago verdoso dentro de un gran cráter en una montaña.
La caldera de Segara Anak , que se creó por la erupción

Los acontecimientos de la erupción de 1257 se han reconstruido mediante el análisis geológico de los depósitos que dejó [14] y mediante registros históricos. [21] La erupción probablemente ocurrió durante el verano boreal [22] en septiembre (incertidumbre de 2 a 3 meses) de ese año, a la luz del tiempo que habría tardado en llegar a las capas de hielo polares y quedar registradas en los núcleos de hielo [23] y el patrón de los depósitos de tefra. [22] 1257 es el año más probable de la erupción, aunque también es posible una fecha de 1258. [24]

Fases

Las fases de la erupción también se conocen como P1 (fase freática y magmática), P2 (freatomagmática con flujos piroclásticos), P3 ( pliniana ) y P4 (flujos piroclásticos). [25] La duración de las fases P1 y P3 no se conoce individualmente, pero las dos fases combinadas (sin incluir P2) duraron entre 12 y 15 horas. [26] La columna de erupción alcanzó una altura de 39-40 kilómetros (24-25 mi) durante la primera etapa (P1), [27] y de 38-43 kilómetros (24-27 mi) durante la tercera etapa (P3); [26] fue lo suficientemente alta como para que el SO 2 en ella y su relación de isótopos de azufre se vieran influenciados por la fotólisis a grandes altitudes. [28]

Evento

La erupción comenzó con una fase freática (propulsada por una explosión de vapor) que depositó 3 centímetros (1,2 pulgadas) de ceniza sobre 400 kilómetros cuadrados (150 millas cuadradas) del noroeste de Lombok. Le siguió una fase magmática , y cayó piedra pómez rica en lítica , alcanzando un espesor de 8 centímetros (3,1 pulgadas) tanto en dirección contraria al viento en Lombok Oriental como en Bali. [14] A esto le siguió una roca lapilli , así como una caída de ceniza y flujos piroclásticos que quedaron parcialmente confinados dentro de los valles del flanco occidental de Samalas. Algunos depósitos de ceniza fueron erosionados por los flujos piroclásticos, que crearon estructuras de surcos en la ceniza. Los flujos piroclásticos atravesaron 10 kilómetros (6,2 mi) del mar de Bali , alcanzando las islas Gili al noroeste de Samalas [29] y Taliwang al este de Lombok, [21] mientras que los bloques de piedra pómez presumiblemente cubrieron el estrecho de Alas entre Lombok y Sumbawa . [30] Los depósitos muestran evidencia de interacción de la lava con el agua, por lo que esta fase de erupción probablemente fue freatomagmática . Fue seguida por tres episodios de caída de piedra pómez, con depósitos sobre un área más amplia que la alcanzada por cualquiera de las otras fases de erupción. [29] Estas piedras pómez cayeron hasta 61 kilómetros (38 mi) al este, contra el viento predominante, en Sumbawa, donde tienen hasta 7 centímetros (2,8 in) de espesor. [31]

La deposición de estas piedras pómez fue seguida por otra etapa de actividad de flujo piroclástico, probablemente causada por el colapso de la columna de erupción que generó los flujos. En este momento, la erupción cambió de una etapa de generación de columna de erupción a una etapa similar a una fuente y la caldera comenzó a formarse. Estos flujos piroclásticos fueron desviados por la topografía de Lombok, llenando valles y desplazándose alrededor de obstáculos como volcanes más antiguos a medida que se expandían por la isla incinerando la vegetación de la isla. La interacción entre estos flujos y el aire desencadenó la formación de nubes de erupción adicionales y flujos piroclásticos secundarios. Donde los flujos ingresaron al mar al norte y al este de Lombok, las explosiones de vapor crearon conos de piedra pómez en las playas y flujos piroclásticos secundarios adicionales. [31]

Los flujos piroclásticos descendieron por las laderas septentrionales de Samalas; en las laderas meridionales se dividieron en dos ramas que se dirigieron hacia el estrecho de Alas al este y el estrecho de Bali al oeste. [32] Los arrecifes de coral fueron enterrados por los flujos piroclásticos; algunos flujos cruzaron el estrecho de Alas entre Sumbawa y Lombok y formaron depósitos en Sumbawa. [33] Estos flujos piroclásticos alcanzaron volúmenes de 29 kilómetros cúbicos (7,0 millas cúbicas) en Lombok, [34] y espesores de 35 metros (115 pies) hasta 25 kilómetros (16 millas) de Samalas. [35] Los flujos piroclásticos alteraron la geografía de Lombok; ellos y los sedimentos erosionados de los depósitos de Samalas extendieron las costas de la isla [36] y enterraron valles fluviales ; una nueva red fluvial se desarrolló sobre los depósitos volcánicos después de la erupción. [37]

Roca y ceniza

Las rocas volcánicas expulsadas por la erupción cubrieron Bali y Lombok y partes de Sumbawa. [11] La tefra en forma de capas de ceniza fina de la erupción cayó tan lejos como Java, formando parte de la tefra de Muntilan, que se encontró en las laderas de otros volcanes de Java, pero que no pudo vincularse a las erupciones en estos sistemas volcánicos. Esta tefra ahora se considera un producto de la erupción de 1257 y, por lo tanto, también se la conoce como tefra de Samalas. [31] [38] Alcanza espesores de 2 a 3 centímetros (0,79 a 1,18 pulgadas) en el monte Merapi , 15 centímetros (5,9 pulgadas) en el monte Bromo , 22 centímetros (8,7 pulgadas) en Ijen [39] y 12 a 17 centímetros (4,7 a 6,7 ​​pulgadas) en el volcán Agung de Bali. [40] En el lago Logung, a 340 kilómetros (210 millas) de Samalas [31] en Java, tiene 3 centímetros (1,2 pulgadas) de espesor. La mayor parte de la tefra se depositó al oeste-suroeste de Samalas. [41] Teniendo en cuenta el espesor de la tefra de Samalas encontrada en el monte Merapi, el volumen total puede haber alcanzado los 32-39 kilómetros cúbicos (7,7-9,4 millas cúbicas). [42] El índice de dispersión (el área superficial cubierta por una caída de ceniza o tefra) de la erupción alcanzó los 7.500 kilómetros cuadrados (2.900 millas cuadradas) durante la primera etapa y los 110.500 kilómetros cuadrados (42.700 millas cuadradas) durante la tercera etapa, lo que implica que se trató de una erupción pliniana y una erupción ultrapliniana respectivamente. [43]

Las caídas de piedra pómez con un grano fino y un color cremoso de la erupción de Samalas se han utilizado como un marcador tefrocronológico [c] en Bali. [45] Se encontró tefra del volcán en núcleos de hielo a una distancia de hasta 13.500 kilómetros (8.400 millas), [46] y una capa de tefra muestreada en la isla Dongdao en el Mar de China Meridional se ha vinculado tentativamente con Samalas. [47] Las cenizas y los aerosoles podrían haber impactado a humanos y corales a grandes distancias de la erupción. [48]

Existen varias estimaciones de los volúmenes expulsados ​​durante las distintas etapas de la erupción de Samalas. La primera etapa alcanzó un volumen de 12,6 a 13,4 kilómetros cúbicos (3,0 a 3,2 millas cúbicas). Se ha estimado que la fase freatomagmática tuvo un volumen de 0,9 a 3,5 kilómetros cúbicos (0,22 a 0,84 millas cúbicas). [49] El volumen equivalente total de roca densa de toda la erupción fue de al menos 40 kilómetros cúbicos (9,6 millas cúbicas). [43] El magma erupcionado fue traquidacítico y contenía anfíbol , apatita , clinopiroxeno , sulfuro de hierro , ortopiroxeno , plagioclasa y titanomagnetita . Se formó a partir de magma basáltico por cristalización fraccionada [50] y tuvo una temperatura de aproximadamente 1000 °C (1830 °F). [12] Su erupción pudo haber sido provocada por la entrada de nuevo magma en la cámara de magma o por los efectos de la flotabilidad de las burbujas de gas. [51]

Intensidad

La erupción tuvo un índice de explosividad volcánica de 7, [52] convirtiéndola en una de las mayores erupciones de la época actual, el Holoceno. [53] Erupciones de intensidad comparable incluyen la erupción del lago Kuriles (en Kamchatka , Rusia) en el séptimo milenio a. C. , la erupción del Monte Mazama (Estados Unidos, Oregón ) en el sexto milenio a. C., [53] la erupción del Cerro Blanco ( Argentina ) hace unos 4200 años, [54] la erupción minoica (en Santorini , Grecia) [53] entre 1627 y 1600 a. C., [55] la erupción de Tierra Blanca Joven del lago Ilopango (El Salvador) en el siglo VI, y el Monte Tambora en 1815. [53] Estas grandes erupciones volcánicas pueden provocar impactos catastróficos en los seres humanos y una pérdida generalizada de vidas tanto cerca del volcán como a mayores distancias. [56]

Caldera

La erupción creó la caldera Segara Anak de 6 a 7 kilómetros (3,7 a 4,3 millas) de ancho donde antes se encontraba la montaña Samalas; [6] dentro de sus paredes de 700 a 2800 metros (2300 a 9200 pies) de altura, se formó un lago de cráter de 200 metros (660 pies) de profundidad [15] llamado lago Segara Anak . [57] El cono Barujari se eleva 320 metros (1050 pies) sobre el agua del lago y ha entrado en erupción 15 veces desde 1847. [15] Es posible que haya existido un lago de cráter en Samalas antes de la erupción y que haya suministrado a su fase freatomagmática entre 0,1 y 0,3 kilómetros cúbicos (0,024 a 0,072 millas cúbicas) de agua. Alternativamente, el agua podría haber sido suministrada por acuíferos . [58] Aproximadamente 2,1–2,9 kilómetros cúbicos (0,50–0,70 millas cúbicas) de roca de Rinjani cayeron en la caldera, [59] un colapso que fue presenciado por humanos [21] y dejó una estructura de colapso que corta las laderas de Rinjani frente a la caldera de Samalas. [12]

La erupción que formó la caldera fue reconocida por primera vez en 2003, y en 2004 se le atribuyó un volumen de 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas). [14] Las primeras investigaciones consideraron que la erupción que formó la caldera ocurrió entre 1210 y 1300. En 2013, Lavigne sugirió que la erupción ocurrió entre mayo y octubre de 1257, lo que resultó en los cambios climáticos de 1258. [6] Varias aldeas en Lombok están construidas sobre los depósitos de flujo piroclástico del evento de 1257. [60]

Historial de investigación

Un importante evento volcánico en 1257-1258 fue descubierto por primera vez a partir de datos en núcleos de hielo; [61] [62] [63] específicamente se encontraron mayores concentraciones de sulfato [64] en 1980 dentro del núcleo de hielo de Creta [65] ( Groenlandia , perforado en 1974 [66] ) asociado con un depósito de ceniza riolítica . [67] La ​​erupción fue conocida como la "erupción misteriosa". [68] La capa de 1257-1258 es la tercera señal de sulfato más grande en Creta; [69] al principio se había considerado una fuente en un volcán cerca de Groenlandia [64] pero los registros islandeses no hicieron mención de erupciones alrededor de 1250 y se encontró en 1988 que los núcleos de hielo en la Antártida —en la Estación Byrd y el Polo Sur— también contenían señales de sulfato. [70] También se encontraron picos de sulfato en núcleos de hielo de la isla Ellesmere , Canadá, [71] y los picos de sulfato de Samalas se usaron como marcadores estratigráficos para núcleos de hielo incluso antes de que se conociera el volcán que los causó. [72]

Los núcleos de hielo indicaron un gran pico de sulfato, acompañado de deposición de tefra, [73] alrededor de 1257-1259, [74] [73] el más grande [d] en 7000 años y el doble del tamaño del pico debido a la erupción de Tambora de 1815. [ 74] En 2003, se estimó un volumen equivalente de roca densa de 200 a 800 kilómetros cúbicos (48 a 192 millas cúbicas) para esta erupción, [76] pero también se propuso que la erupción podría haber sido algo más pequeña y más rica en azufre. [77] [61] Se pensó que el volcán responsable estaba ubicado en el Anillo de Fuego [78] pero no pudo ser identificado al principio; [62] El volcán Tofua en Tonga fue propuesto al principio, pero se descartó, ya que la erupción de Tofua era demasiado pequeña para generar los picos de sulfato de 1257. [79] Una erupción volcánica en 1256 en Harrat al-Rahat cerca de Medina también fue demasiado pequeña para desencadenar estos eventos. [80] Otras propuestas incluyeron varias erupciones simultáneas. [81] El diámetro de la caldera dejada por la erupción se estimó en 10-30 kilómetros (6,2-18,6 mi), [82] y se estimó que la ubicación estaba cerca del ecuador y probablemente al norte de él. [83]

Aunque al principio no se pudo correlacionar ninguna anomalía climática clara con las 1257 capas de sulfato, [84] [85] en 2000 [84] se identificaron fenómenos climáticos en registros medievales del hemisferio norte [62] [63] que son característicos de las erupciones volcánicas. [64] Anteriormente, se habían informado alteraciones climáticas a partir de estudios de anillos de árboles y reconstrucciones climáticas. [84] Los depósitos mostraron que las perturbaciones climáticas informadas en ese momento se debieron a un evento volcánico, y la propagación global indicó que un volcán tropical fue la causa. [57]

La sugerencia de que Samalas/Rinjani podría ser el volcán fuente se planteó por primera vez en 2012, ya que los otros volcanes candidatos, El Chichón y Quilotoa , no coincidían con la química de los picos de azufre. [86] El Chichón, Quilotoa y Okataina también fueron inconsistentes con el lapso de tiempo y el tamaño de la erupción. [63]

Todas las casas fueron destruidas y arrastradas por el mar, y mucha gente murió.

Babad Lombok [87]

El vínculo concluyente entre estos eventos y una erupción de Samalas se realizó en 2013 sobre la base de [62] la datación por radiocarbono de árboles en Lombok [88] y el Babad Lombok , una serie de escritos en javanés antiguo sobre hojas de palma [62] que describían un evento volcánico catastrófico en Lombok que ocurrió antes de 1300. [12] Estos hallazgos indujeron a Franck Lavigne, [64] un geocientífico de la Universidad Pantheon-Sorbonne [89] que ya había sospechado que un volcán en esa isla podría ser responsable, a concluir que el volcán Samalas era este volcán. [64] El papel de la erupción de Samalas en los eventos climáticos globales se confirmó al comparar la geoquímica de los fragmentos de vidrio encontrados en los núcleos de hielo con la de los depósitos de erupción en Lombok. [57] Más tarde, las similitudes geoquímicas entre la tefra encontrada en los núcleos de hielo polares y los productos de erupción de Samalas reforzaron esta localización. [90] [91]

Efectos climáticos

Datos paleoclimáticos y de aerosoles

Los núcleos de hielo en el hemisferio norte y sur muestran picos de sulfato asociados con Samalas. La señal es la más fuerte en el hemisferio sur durante los últimos 1000 años; [92] una reconstrucción incluso la considera la más fuerte de los últimos 2500 años. [93] Es aproximadamente ocho veces más fuerte que la de Krakatau . [64] En el hemisferio norte solo es superada por la señal de la destructiva erupción de Laki de 1783/1784. [92] Los picos de sulfato del núcleo de hielo se han utilizado como un marcador de tiempo en estudios cronoestratigráficos. [94] Los núcleos de hielo de Illimani en Bolivia contienen talio [95] y picos de sulfato de la erupción. [96] A modo de comparación, la erupción de Pinatubo de 1991 expulsó solo alrededor de una décima parte de la cantidad de azufre expulsada por Samalas. [97] Se ha observado la deposición de sulfato de la erupción del Samalas en Svalbard , [98] y la lluvia ácida del ácido sulfúrico del volcán puede haber afectado directamente a las turberas del norte de Suecia. [99]

Además, los aerosoles de sulfato pueden haber extraído grandes cantidades del isótopo berilio . 10
Ser de la estratosfera ; tal evento de extracción y la posterior deposición en núcleos de hielo pueden imitar cambios en la actividad solar . [100] La cantidad de dióxido de azufre liberado por la erupción se ha estimado en 158 ± 12 millones de toneladas. [101] Si la liberación de masa fue mayor o menor que para Tambora es controvertido; Tambora podría haber producido más azufre [102] pero Samalas puede haber sido más eficaz en la inyección de tefra en la estratosfera . [103] Después de la erupción, probablemente tomó semanas a meses para que la lluvia radiactiva alcanzara grandes distancias desde el volcán. [78] Cuando las erupciones volcánicas a gran escala inyectan aerosoles en la atmósfera, pueden formar velos estratosféricos . Estos reducen la cantidad de luz que llega a la superficie y causan temperaturas más bajas, lo que puede conducir a rendimientos pobres de los cultivos. [104] En el caso de la erupción de Samalas, dichos aerosoles de sulfato pueden haber permanecido en altas concentraciones durante unos tres años según los hallazgos en elnúcleo de hielo Dome C en la Antártida , aunque una cantidad menor puede haber persistido durante un tiempo adicional. [105]

Otros registros del impacto de la erupción incluyen una disminución del crecimiento de los árboles en Mongolia entre 1258 y 1262 según los datos de los anillos de los árboles, [106] anillos de escarcha (anillos de los árboles dañados por las heladas durante la temporada de crecimiento [107] ), anillos de árboles claros en Canadá y el noroeste de Siberia entre 1258 y 1259 respectivamente, [108] anillos de árboles delgados en Sierra Nevada , California, EE. UU. [109] enfriamiento en los registros de temperatura de la superficie del mar frente a la península de Corea [110] y en los sedimentos de los lagos del noreste de China, [111] un monzón muy húmedo en Vietnam, [88] sequías en muchos lugares del hemisferio norte [112] así como en los registros de cuevas del sur de Tailandia , [e] [113] y un adelgazamiento de los anillos de los árboles durante una década en Noruega y Suecia. [114] El enfriamiento puede haber durado entre 4 y 5 años según las simulaciones y los datos de los anillos de los árboles. [115]

Otro efecto del cambio climático inducido por la erupción puede haber sido una breve disminución de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico. [81] Se registró una disminución en la tasa de crecimiento de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico después de la erupción del Pinatubo en 1992; varios mecanismos para las disminuciones de CO atmosférico impulsadas por los volcanes
2Se han propuesto concentraciones más altas, incluidos océanos más fríos que absorben CO2 adicional.
2y liberando menos, disminuyendo las tasas de respiración , lo que lleva a la acumulación de carbono en la biosfera , [116] y aumentando la productividad de la biosfera debido al aumento de la luz solar dispersa y la fertilización de los océanos por cenizas volcánicas. [117]

La señal de Samalas solo se informa de manera inconsistente a partir de la información climática de los anillos de los árboles , [118] [119] y los efectos de la temperatura también fueron limitados, probablemente porque la gran salida de sulfato alteró el tamaño promedio de las partículas y, por lo tanto, su forzamiento radiativo . [120] El modelado climático indicó que la erupción de Samalas puede haber reducido las temperaturas globales en aproximadamente 2 °C (3,6 °F), un valor en gran medida no replicado por datos proxy. [121] [122] Un mejor modelado con un modelo de circulación general que incluye una descripción detallada del aerosol indicó que la anomalía de temperatura principal ocurrió en 1258 y continuó hasta 1261. [122] Los modelos climáticos tienden a sobreestimar el impacto climático de una erupción volcánica; [123] una explicación es que los modelos climáticos tienden a asumir que la profundidad óptica del aerosol aumenta linealmente con la cantidad de azufre erupcionado [124] cuando en realidad los procesos autolimitantes limitan su crecimiento. [125] La posible ocurrencia de un fenómeno de El Niño antes de la erupción puede haber reducido aún más el enfriamiento. [126]

Se cree que la erupción de Samalas, junto con el enfriamiento del siglo XIV, desencadenó un crecimiento de los casquetes polares y el hielo marino , [127] y los glaciares en los Alpes, el Himalaya de Bután , el noroeste del Pacífico y los Andes patagónicos crecieron en tamaño. [128] [129] Los avances del hielo después de la erupción de Samalas pueden haber fortalecido y prolongado los efectos climáticos. [99] La actividad volcánica posterior en 1269, 1278 y 1286 y los efectos del hielo marino en el Atlántico Norte habrían contribuido aún más a la expansión del hielo. [130] Los avances de los glaciares desencadenados por la erupción de Samalas están documentados en la isla de Baffin , donde el hielo que avanzaba mató y luego incorporó la vegetación, conservándola. [ 131] Asimismo, un cambio en el Ártico de Canadá de una fase climática cálida a una más fría coincide con la erupción de Samalas. [132]

Efectos simulados

Según reconstrucciones de 2003, el enfriamiento de verano alcanzó 0,69 °C (1,24 °F) en el hemisferio sur y 0,46 °C (0,83 °F) en el hemisferio norte. [84] Datos indirectos más recientes indican que se produjo una caída de temperatura de 0,7 °C (1,3 °F) en 1258 y de 1,2 °C (2,2 °F) en 1259, pero con diferencias entre varias áreas geográficas. [133] A modo de comparación, el forzamiento radiativo de la erupción de Pinatubo de 1991 fue aproximadamente una séptima parte del de la erupción de Samalas. [134] Las temperaturas de la superficie del mar también disminuyeron entre 0,3 y 2,2 °C (0,54 y 3,96 °F), [135] lo que desencadenó cambios en las circulaciones oceánicas. Los cambios en la temperatura y la salinidad de los océanos pueden haber durado una década. [136] Tanto la precipitación como la evaporación disminuyeron, pero la evaporación se redujo más que la precipitación. [137]

Las erupciones volcánicas también pueden liberar bromo y cloro a la estratosfera, donde contribuyen a la descomposición del ozono a través de sus óxidos monóxido de cloro y monóxido de bromo . Si bien la mayor parte del bromo y el cloro erupcionados habrían sido arrastrados por la columna de erupción y, por lo tanto, no habrían ingresado a la estratosfera, las cantidades que se han modelado para la liberación de halógenos de Samalas (227 ± 18 millones de toneladas de cloro y hasta 1,3 ± 0,3 millones de toneladas de bromo) habrían reducido el ozono estratosférico < [68] aunque solo una pequeña parte de los halógenos habrían alcanzado la estratosfera. [138] Una hipótesis es que el aumento resultante de la radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra puede haber provocado una inmunosupresión generalizada en las poblaciones humanas, lo que explica la aparición de epidemias en los años posteriores a la erupción. [139]

Efectos del clima en diversas áreas

Samalas, junto con la erupción misteriosa de 1452/1453 y la erupción de 1815 del Monte Tambora , fue uno de los eventos de enfriamiento más fuertes del último milenio, incluso más que en el pico de la Pequeña Edad de Hielo. [140] Después de un invierno cálido temprano 1257-1258 [f] [141] que resultó en la floración temprana de violetas según informes del Reino de Francia , [142] los veranos europeos fueron más fríos después de la erupción, [144] y los inviernos fueron largos y fríos. [145]

La erupción de Samalas se produjo después de la Anomalía Climática Medieval , [146] un período a principios del último milenio con temperaturas inusualmente cálidas, [147] y en un momento en el que un período de estabilidad climática estaba terminando, con erupciones anteriores en 1108, 1171 y 1230 que ya habían alterado el clima global. Los períodos de tiempo posteriores mostraron una mayor actividad volcánica hasta principios del siglo XX. [148] El período de tiempo 1250-1300 fue fuertemente perturbado por la actividad volcánica [130] de cuatro erupciones en 1230, 1257, 1276 y 1286, [149] y está registrado por una morrena de un avance glacial en la isla Disko , [150] aunque la morrena puede indicar una ola de frío anterior a Samalas. [151] Estas perturbaciones volcánicas, junto con los efectos de retroalimentación positiva del aumento de hielo, pueden haber iniciado la Pequeña Edad de Hielo [g] incluso sin la necesidad de cambios en la radiación solar, [153] [154] aunque esta teoría no está exenta de desacuerdos. [155] La erupción de Samalas en Europa a veces se utiliza como un marcador cronológico para el comienzo de la Pequeña Edad de Hielo. [156]

Otros efectos inferidos de la erupción son:

Otras regiones como Alaska no se vieron afectadas en su mayor parte. [183] ​​Hay poca evidencia de que el crecimiento de los árboles fuera influenciado por el frío en lo que ahora es el oeste de los Estados Unidos , [184] donde la erupción puede haber interrumpido un período prolongado de sequía . [185] El efecto climático en Alaska puede haber sido moderado por el océano cercano. [186] En 1259, Europa occidental y la costa oeste de América del Norte tenían un clima templado [133] y no hay evidencia de cambios en las precipitaciones de verano en Europa central . [187] Los anillos de los árboles no muestran mucha evidencia de cambios en las precipitaciones. [188]

Consecuencias sociales e históricas

La erupción provocó un desastre global en 1257-1258. [57] Las erupciones volcánicas de gran magnitud pueden causar importantes penurias humanas, incluida la hambruna, lejos del volcán debido a su efecto sobre el clima. Los efectos sociales suelen verse reducidos por la resiliencia de los seres humanos; por lo tanto, a menudo existe incertidumbre sobre los vínculos causales entre las variaciones climáticas inducidas por los volcanes y los cambios sociales al mismo tiempo. [104]

Reino de Lombok y Bali (Indonesia)

En aquella época, la Indonesia occidental y central estaban divididas en reinos rivales que a menudo construían complejos de templos con inscripciones que documentaban acontecimientos históricos. [56] Sin embargo, existen pocas pruebas históricas directas de las consecuencias de la erupción del Samalas. [189] El Babad Lombok describe cómo las aldeas de Lombok fueron destruidas a mediados del siglo XIII por los flujos de ceniza, gas y lava, [62] y dos documentos adicionales conocidos como el Babad Sembalun y el Babad Suwung también pueden hacer referencia a la erupción. [190] [i] También son, junto con otros textos, la fuente del nombre "Samalas" [4] mientras que el nombre "Suwung" - "tranquilo y sin vida" - puede, a su vez, ser una referencia a las consecuencias de la erupción. [191]

El monte Rinjani sufrió una avalancha y el monte Samalas se derrumbó, seguido de grandes corrientes de escombros acompañadas del ruido de las rocas. Estas corrientes destruyeron Pamatan. Todas las casas fueron destruidas y arrastradas por el mar, y mucha gente murió. Durante siete días, grandes terremotos sacudieron la Tierra, varados en Leneng, arrastrados por las corrientes de rocas, la gente escapó y algunos de ellos escalaron las colinas.

—Babad  Lombok [192]

La ciudad de Pamatan, capital de un reino en Lombok, fue destruida, y ambas desaparecieron del registro histórico. La familia real sobrevivió al desastre según el texto javanés, [193] que también menciona esfuerzos de reconstrucción y recuperación después de la erupción, [194] y no hay evidencia clara de que el reino en sí fuera destruido por la erupción, ya que la historia allí es poco conocida en general. [189] Miles de personas murieron durante la erupción [12] aunque es posible que la población de Lombok huyera antes de la erupción. [195] En Bali, el número de inscripciones [j] disminuyó después de la erupción, [197] y Bali y Lombok pueden haber sido despobladas por ella, [198] posiblemente durante generaciones, lo que permitió al rey Kertanegara de Singhasari en Java conquistar Bali en 1284 con poca resistencia. [142] [197] Puede haber tardado alrededor de un siglo para que Lombok se recuperara de la erupción. [199] La costa occidental de Sumbawa quedó despoblada y permanece así hasta el día de hoy; presumiblemente la población local consideraba la zona devastada por la erupción como "prohibida" y este recuerdo persistió hasta tiempos recientes. [200]

Oceanía y Nueva Zelanda

Los acontecimientos históricos en Oceanía suelen estar mal datados, lo que dificulta evaluar el momento y el papel de eventos específicos, pero hay evidencia de que entre 1250 y 1300 hubo crisis en Oceanía, por ejemplo en la Isla de Pascua , que pueden estar vinculadas con el comienzo de la Pequeña Edad de Hielo y la erupción de Samalas. [48] Alrededor de 1300, los asentamientos en muchos lugares del Pacífico se reubicaron, tal vez debido a una caída del nivel del mar que ocurrió después de 1250, y la erupción de Pinatubo de 1991 se ha relacionado con pequeñas caídas en el nivel del mar. [169]

El cambio climático provocado por la erupción del volcán Samalas y el comienzo de la Pequeña Edad de Hielo puede haber llevado a la gente de Polinesia a migrar hacia el sudoeste en el siglo XIII. El primer asentamiento de Nueva Zelanda probablemente ocurrió entre 1230 y 1280 d. C. y la llegada de gente allí y en otras islas de la región puede reflejar esa migración inducida por el clima. [201]

Europa, Oriente Próximo y Oriente Medio

Las crónicas contemporáneas en Europa mencionan condiciones climáticas inusuales en 1258. [202] Los informes de 1258 en Francia e Inglaterra indican una niebla seca, dando la impresión de una capa de nubes persistente a los observadores contemporáneos. [203] Las crónicas medievales dicen que en 1258, el verano fue frío y lluvioso, causando inundaciones y malas cosechas, [63] con frío de febrero a junio. [204] Se produjeron heladas en el verano de 1259 según las crónicas rusas. [108] En Europa y Oriente Medio , se informaron cambios en los colores atmosféricos, tormentas, frío y clima severo en 1258-1259, [205] con problemas agrícolas que se extendieron al norte de África . [206] En Europa, el exceso de lluvia, el frío y la alta nubosidad dañaron los cultivos y causaron hambrunas seguidas de epidemias , [207] [208] [88] aunque la de 1258-1259 no condujo a hambrunas tan graves como otras como la Gran Hambruna de 1315-1317 . [209]

El precio de los cereales aumentó en Gran Bretaña, [205] Francia, [210] e Italia, aumentado por la especulación de precios. [211] Durante este tiempo se produjeron brotes de enfermedades en Oriente Medio, Inglaterra [210] e Italia, incluido el tifus . [212] Durante y después del invierno de 1258-59, se informó con menos frecuencia de condiciones meteorológicas excepcionales, pero el invierno de 1260-61 fue muy severo en Islandia, Italia y otros lugares. [213] La perturbación causada por la erupción puede haber influido en el inicio de la revuelta mudéjar de 1264-1266 en Iberia . [214]

Inglaterra e Italia

Hinchados y pudriéndose en grupos de cinco o seis, los muertos yacían abandonados en pocilgas, estercoleros y calles fangosas.

Matthew Paris , cronista de St. Albans [215]

Una hambruna en Londres ha sido vinculada a este evento; [52] esta crisis alimentaria no fue extraordinaria [216] y hubo problemas con las cosechas ya antes de la erupción. [217] [218] La hambruna ocurrió en un momento de crisis política entre el rey Enrique III de Inglaterra y los magnates ingleses . [219] Los testigos informaron de un número de muertos de 15.000 a 20.000 en Londres. Un entierro masivo de víctimas de hambruna fue encontrado en la década de 1990 en el centro de Londres. [88] Matthew Paris de St Albans describió cómo hasta mediados de agosto de 1258, el clima alternaba entre frío y fuertes lluvias, causando una alta mortalidad. [215] La hambruna resultante fue lo suficientemente grave como para que se importara grano de Alemania y Holanda. [220]

En Italia, el mal tiempo, incluidas las intensas lluvias de 1258, causó pérdidas de cosechas en toda la península, como lo documentan numerosas crónicas, [221] aunque los impactos variaron entre regiones. [212] En relación con la mayor parte de Europa, el impacto en Italia se produjo un año después. [222] En 1259, una ola de frío provocó una alta mortalidad en toda Italia. [223] Las ciudades de Bolonia y Siena en Italia intentaron gestionar la crisis alimentaria comprando y subvencionando el grano, prohibiendo su exportación y limitando su precio. [224] Siena también inició relaciones diplomáticas con Manfredo, rey de Sicilia , aparentemente para ayudar a gestionar la crisis alimentaria, [225] mientras que surgió una crisis política en Bolonia, que también se debilitó geopolíticamente. [226] Parma ordenó la venta de grano y encargó a los funcionarios que vigilaran los mercados, incluido el cierre de los sábados, [227] y prohibió las exportaciones de alimentos. [228] Es probable que el derrocamiento del podestá (señor) de Parma Giberto da Gente  [it] en 1259 fuera facilitado por la crisis, que indujo a sus partidarios a permanecer pasivos. [229] En Pavía , donde ya estaba en marcha una crisis política en 1257, [230] se tomaron varias medidas económicas y policiales durante los dos años siguientes para asegurar el suministro de alimentos. [231] La ciudad de Como , en el norte de Italia, reparó las riberas de los ríos que habían sido dañadas por las inundaciones, [232] y adquirió grano para su consumo. [233] En Perugia , hubo tres años de crisis alimentaria entre 1257 y 1260, [234] y la cuestión del suministro de alimentos jugó un papel importante en la política de la ciudad e impulsó un mayor control social. [235] Perugia es también donde surgió el movimiento Flagelante ; [236] Puede haberse originado en la angustia social causada por los efectos de la erupción, aunque la guerra y otras causas probablemente jugaron un papel más importante que los eventos naturales. [237]

Consecuencias a largo plazo en Europa y Oriente Próximo

A largo plazo, el enfriamiento del Atlántico Norte y la expansión del hielo marino en él pueden haber afectado a las sociedades de Groenlandia e Islandia [238] al restringir la navegación y la agricultura, tal vez permitiendo que más choques climáticos alrededor de 1425 pusieran fin a la existencia del asentamiento nórdico en Groenlandia. [239] Otra posible consecuencia a largo plazo de la erupción fue la pérdida de control del Imperio bizantino sobre Anatolia occidental , debido a un cambio en el poder político de los agricultores bizantinos a los pastores principalmente turcomanos en el área. Los inviernos más fríos causados ​​por la erupción habrían afectado a la agricultura más severamente que al pastoreo. [240]

Región de las Cuatro Esquinas, América del Norte

La erupción de Samalas de 1257 tuvo lugar durante el Período Pueblo III en el suroeste de América del Norte, durante el cual la región de Mesa Verde en el río San Juan fue el sitio de las llamadas viviendas en los acantilados . Varios sitios fueron abandonados después de la erupción. [241] La erupción tuvo lugar durante una época de disminución de las precipitaciones y temperaturas más bajas y cuando la población estaba disminuyendo. [242] La erupción de Samalas [243] fue una entre varias erupciones durante este período que pueden haber desencadenado tensiones climáticas [244] como un clima más frío, [241] que a su vez causó conflictos dentro de la sociedad de los Ancestrales Puebloans ; posiblemente abandonaron la meseta norte de Colorado como consecuencia. [244]

Altiplano, Sudamérica

En el Altiplano de América del Sur, un intervalo frío y seco entre 1200 y 1450 se ha asociado con la erupción del volcán Samalas y la erupción del volcán Quilotoa en 1280 en Ecuador. El uso de la agricultura de secano aumentó en el área entre el Salar de Uyuni y el Salar de Coipasa a pesar del cambio climático, lo que implica que la población local hizo frente de manera efectiva a los efectos de la erupción. [245]

Asia oriental

También se registraron problemas en China, Japón y Corea. [88] En Japón, la crónica de Azuma Kagami menciona que los arrozales y los jardines fueron destruidos por el clima frío y húmedo, [246] y la llamada hambruna Shôga, que entre otras cosas estimuló al reformador religioso japonés Nichiren , [247] puede haberse agravado por el mal tiempo en 1258 y 1259. [209] Junto con las invasiones mongolas de Corea , las dificultades causadas por la erupción de Samalas pueden haber precipitado la caída del régimen militar de Goryeo y de su último dictador Choe, Ch'oe Ui . [248] Las anomalías monzónicas provocadas por la erupción de Samalas también pueden haber afectado a Angkor Wat en la actual Camboya , que sufrió un descenso de la población en ese momento. [249] Otros efectos de la erupción pueden haber incluido [250] un oscurecimiento total de la Luna en mayo de 1258 durante un eclipse lunar , [251] un fenómeno también registrado en Europa; los aerosoles volcánicos redujeron la cantidad de luz solar dispersada en la sombra de la Tierra y, por lo tanto, el brillo de la Luna eclipsada. [252]

Imperio mongol

El aumento de las precipitaciones provocado por la erupción puede haber facilitado las invasiones mongolas del Levante [253] pero más tarde el regreso del clima pre-Samalas habría reducido la capacidad ganadera de la región, reduciendo así su eficacia militar [254] y allanando el camino a su derrota militar en la Batalla de Ain Jalut . [255] Los efectos de la erupción, como hambrunas, sequías y epidemias [256] también pueden haber acelerado el declive del Imperio mongol , aunque es poco probable que el evento volcánico haya sido la única causa. [169] Puede haber alterado el resultado de la Guerra Civil Toluid [256] y desplazado su centro de poder hacia la parte china dominada por Kublai Khan, que estaba más adaptada a las condiciones frías del invierno. [257]

Asia Central y la Peste Negra

La erupción del Samalas y otros volcanes provocó perturbaciones climáticas en Asia Central, incluido un enfriamiento [258] que fue seguido por un calentamiento. Este calentamiento puede haber proporcionado las condiciones ambientales para la propagación y diversificación de Yersinia pestis , el agente causante de la plaga , [259] que alrededor de 1268 comenzó a diversificarse y finalmente produjo la cepa que causó la Peste Negra . [260] Las poblaciones humanas pueden haber sido debilitadas por las crisis alimentarias inducidas por el enfriamiento volcánico y el malestar político/militar, lo que facilitó el establecimiento del brote. [261]

Véase también

Notas

  1. ^ El índice de explosividad volcánica es una escala que mide la intensidad de una erupción explosiva ; [2] una magnitud de 7 indica una erupción que produce al menos 100 kilómetros cúbicos (24 millas cúbicas) de depósitos volcánicos. Estas erupciones ocurren una o dos veces por milenio, aunque su frecuencia podría estar subestimada debido a registros geológicos e históricos incompletos. [3]
  2. ^ El equivalente de roca densa es una medida de qué tan voluminoso era el magma del que se originó el material piroclástico. [16]
  3. ^ La tefrocronología es una técnica que utiliza capas datadas de tefra para correlacionar y sincronizar eventos. [44]
  4. ^ Los picos de sulfato de alrededor del 44 a. C. y el 426 a. C., descubiertos más tarde, rivalizan con su tamaño. [75]
  5. ^ Aunque las sequías en Tailandia parecen continuar más allá del punto en el que los efectos de los aerosoles de Samalas deberían haber cesado. [113]
  6. ^ El calentamiento invernal se observa con frecuencia después de las erupciones volcánicas tropicales, [141] debido a los efectos dinámicos desencadenados por los aerosoles de sulfato. [142] [143]
  7. ^ La Pequeña Edad de Hielo fue un período de varios siglos durante el último milenio durante el cual las temperaturas globales estuvieron deprimidas; [147] el enfriamiento estuvo asociado con erupciones volcánicas. [152]
  8. ^ δ 18 O es la relación entre el isótopo oxígeno-18 y el isótopo oxígeno-16 más común en el agua, que está influenciada por el clima. [176]
  9. ^ El término Babad se refiere a las crónicas javanesas y balinesas. Estos babads no son obras originales sino recopilaciones de obras más antiguas que presumiblemente fueron escritas alrededor del siglo XIV. [190]
  10. ^ Y sobre Lombok, el registro histórico del pueblo Sasak . [196]

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Fuentes

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