Ponad osiem miesięcy po wybuchu podwodnego wulkanu w pobliżu Tonga 14 stycznia naukowcy wciąż analizują konsekwencje dużej eksplozji i dowiadują się, że może ona doprowadzić do ocieplenia planety. Naukowcy niedawno obliczyli, że erupcja wulkanu Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apa uwolniła do atmosfery oszałamiające 50 milionów ton pary wodnej, oprócz ogromnych ilości popiołu i gazów wulkanicznych.

To potężne uwolnienie pary wodnej zwiększyło ilość wilgoci w stratosferze o około 5 procent i mogło wywołać cykl chłodzenia stratosfery i ocieplenia powierzchni - efekty, które według nowego badania mogą utrzymywać się miesiącami. Erupcja Tonga, która rozpoczęła się 13 stycznia i osiągnęła szczyt dwa dni później, była najpotężniejsza w ostatnich dziesięcioleciach na Ziemi.

Według National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) erupcja rozciągnęła się na 260 km i wysłała w powietrze kolumny popiołu, pary i gazu na wysokość ponad 20 km. Duże erupcje wulkaniczne zwykle chłodzą planetę, wyrzucając dwutlenek siarki do górnej atmosfery Ziemi, która filtruje promieniowanie słoneczne.

Cząstki skał i popiołu mogą również tymczasowo ochłodzić planetę, blokując światło słoneczne, według Korporacji Uniwersyteckiej ds. Badań Atmosferycznych Narodowej Fundacji Nauki. Tak więc powszechna i gwałtowna aktywność wulkaniczna w odległej przeszłości mogła przyczynić się do globalnej zmiany klimatu, powodując masowe wymieranie miliony lat temu. 

Niedawne erupcje wykazały również zdolność wulkanów do chłodzenia planety. W 1991 roku, kiedy wulkan Pinatubo na Filipinach wysadził swój szczyt, aerozole wyrzucone w wyniku tej potężnej eksplozji wulkanicznej obniżyły globalną temperaturę o około 0,9 stopnia Fahrenheita (0,5 stopnia Celsjusza) na co najmniej rok. Tonga wyemitował około 441 000 ton (400 000 ton metrycznych) dwutlenku siarki, około 2 procent ilości, która wybuchła na górze Pinatubo podczas erupcji w 1991 roku, ale w przeciwieństwie do Pinatubo (i większości dużych erupcji wulkanicznych, które występują na lądzie), podmorskie pióropusze wulkaniczne Tonga skierowały „znaczne ilości wody” do stratosfery, strefy rozciągającej się od 50 km nad powierzchnią Ziemi do 6-20 km.

W podwodnych wulkanach erupcje podwodne mogą czerpać dużą część swojej wybuchowej energii z interakcji wody i gorącej magmy, która popycha ogromne ilości wody i pary do kolumny erupcyjnej. W ciągu 24 godzin po erupcji pióropusz rozszerzył się na 28 km w atmosferę. Naukowcy przeanalizowali ilość wody w pióropuszu, oceniając dane zebrane przez instrumenty zwane radiosondami, które były przymocowane do balonów pogodowych i wysyłane do piór wulkanicznych. Gdy przyrządy te wznoszą się do atmosfery, ich czujniki mierzą temperaturę, ciśnienie powietrza i wilgotność względną i przekazują te dane do odbiornika naziemnego, donosi NWS.

Atmosferyczna para wodna pochłania promieniowanie słoneczne i oddaje je jako ciepło; dziesiątki milionów ton wilgoci Tonga dryfującej teraz w stratosferze ogrzeją powierzchnię Ziemi – choć według badań nie jest jeszcze jasne, o ile. Ale ponieważ para jest lżejsza niż inne aerozole wulkaniczne i mniej podatna na przyciąganie grawitacyjne, rozproszenie efektu ocieplenia zajmie więcej czasu, a ocieplenie powierzchni może trwać w nadchodzących miesiącach. Tak duża ilość wilgoci atmosferycznej może potencjalnie osłabić warstwę ozonową, ale najbardziej prawdopodobne jest okresowe ocieplenie, które byłoby zbawieniem dla targanej energetycznym kryzysem Europy.