Trwałe zimowe aerozole stratosferyczne z erupcji Laki w 1783 r. wywołały ocieplenie zimy nad północną Eurazją

Wulkan, który ocieplił zimę

Większość z nas uważa, że wielkie erupcje wulkaniczne ochładzają planetę: przyciemniają Słońce i obniżają temperatury przez rok lub dwa. To badanie snuje jednak bardziej zaskakującą opowieść. Analizując na nowo potężną erupcję Laki z 1783 r. na Islandii, autorzy pokazują, że wulkan może schłodzić glob jako całość, a jednocześnie ocieplić zimy w części północnej Eurazji. Zrozumienie tego nietypowego wzorca pomaga naukowcom lepiej przewidywać ryzyka klimatyczne przyszłych erupcji oraz proponowanych zabiegów geo-inżynieryjnych polegających na celowym wprowadzaniu cząstek do stratosfery.

Nietypowa północna erupcja

Erupcja Laki była jedną z najsilniejszych w ciągu ostatniego tysiąclecia, uwalniając znacznie więcej gazów siarkowych niż słynna erupcja Pinatubo w 1991 r. W przeciwieństwie do wielu erupcji zmieniających klimat, które występują w tropikach i są jednorazowym wybuchem, Laki miała miejsce na wysokich szerokościach i uwalniała gazy przez około osiem miesięcy. Siarka przekształciła się w drobne cząstki w górnej atmosferze, które rozprzestrzeniły się po półkuli północnej. Źródła historyczne opisują fale gorąca, mroźne okresy, powodzie i klęski głodu w kolejnych latach, lecz wzorzec i przyczyny tych ekstremów były od dawna przedmiotem debat.

Odtworzenie 1783 r. z lepszymi danymi wejściowymi

Wcześniejsze symulacje klimatu traktowały Laki jako jednorazowy letni impuls i często umieszczały jej chmurę aerozoli w niewłaściwym paśmie szerokości geograficznej, a nawet w złym roku. W tym badaniu autorzy odbudowują forcowanie erupcji — rozkład cząstek blokujących światło słoneczne — tak, by odpowiadało rzeczywistej islandzkiej lokalizacji i wieloetapowemu charakterowi zdarzenia. Opierają się na nowoczesnych modelach klimatu z wysoką górną warstwą, które szczegółowo śledzą chemię i fizykę aerozoli, a następnie wprowadzają to udoskonalone forcowanie do powszechnie używanego modelu systemu Ziemi. Porównują symulowane temperatury z dwiema niezależnymi rekonstrukcjami łączącymi źródła historyczne, letniskowe pierścienie drzew, rdzenie lodowe i wczesne zapisy instrumentalne.

Zimowa wyspa ciepła w chłodniejszym świecie

Model potwierdza, że Laki ochłodziła półkulę północną jako całość, szczególnie w miesiącach bezpośrednio po erupcji. Jednak już pierwszej zimy dzieje się coś nieintuicyjnego: duża część północnej Eurazji, zwłaszcza Rosja i Syberia, staje się cieplejsza niż zwykle, w niektórych miejscach o ponad 3 stopnie Celsjusza. Oba zbiory rekonstrukcyjne pokazują podobną plamę zimowego ocieplenia nad Eurazją, podczas gdy inne regiony, jak części Europy i Ameryki Północnej, doświadczyły silnego chłodu. Zbieżność modelu i dowodów sugeruje, że chmura aerozoli z erupcji odegrała kluczową rolę w ukształtowaniu nietypowego wzorca zimowego, choć naturalne wahania systemu klimatycznego również miały znaczenie i mogły w niektórych realizacjach dać neutralne lub chłodne zimy.

Jak cząstki stratosferyczne przeorganizowały wiatry

Klucz tkwi w tym, kiedy i gdzie cząstki z Laki się utrzymywały. Ponieważ chmura aerozoli utrzymywała się przez jesień i wczesną zimę w dolnej stratosferze na średnich i wysokich szerokościach północnych, absorbowała promieniowanie słoneczne i silniej ogrzewała tę warstwę powietrza w średnich szerokościach niż nad ciemną nocą polarną. To wyostrzyło kontrast temperatury pomiędzy średnimi szerokościami a Arktyką wyżej w atmosferze, wzmacniając wir polarny — wysoką strefę wiatrów zachodnich wokół bieguna. Silniejszy wir sprzyjał wzorcowi znanemu jako dodatnia oscylacja północnoatlantycka (NAO), który pogłębia Niż Islandzki i wzmacnia wiatry zachodnie przynoszące łagodne, wilgotne powietrze oceaniczne do północnej Eurazji. Efekt: regionalne ocieplenie zimą na lądzie, mimo że planeta jako całość się ochłodziła.

Dlaczego sezon i lokalizacja mają znaczenie

Autorzy pokazują, że reakcja polegająca na zimowym ociepleniu pojawia się tylko wtedy, gdy wystarczająca ilość aerozoli znajduje się w stratosferze w okresie chłodnym. Inne duże erupcje na wysokich szerokościach w ostatnim tysiącleciu, których cząstki nie utrzymywały się do zimy, nie wywołują podobnego ocieplenia w modelach. Podobnie oddzielny zestaw symulacji wykazuje, że erupcje tropikalne wywołują ocieplenie zimowe Eurazji tylko wtedy, gdy wystąpią w sezonach pozwalających ich chmurom aerozolowym przetrwać do zimy. Oznacza to, że wpływ erupcji na klimat zależy nie tylko od jej rozmiaru, lecz także od miejsca i pory wybuchu.

Wnioski na dziś i jutro

Udane odtworzenie wywołanego przez Laki ocieplenia zimowego wzmacnia tezę, że ścisłe sprzężenie między stratosferą a niższymi warstwami atmosfery może odwrócić regionalne wzorce klimatyczne po dużych erupcjach. Przynosi też przestrogę wobec propozycji schładzania planety przez wstrzykiwanie siarczanowych aerozoli do stratosfery. Jeśli jedna, naturalnie występująca erupcja na wysokich szerokościach może spowodować silne zimowe ocieplenie nad Eurazją, warstwy aerozoli wprowadzone celowo mogą zrobić to samo. Autorzy argumentują, że każda rzetelna ocena takich schematów musi uwzględniać, jak lokalizacja aerozoli, pora roku i naturalna zmienność klimatu łączą się, kształtując regionalnych zwycięzców i przegranych.

Cytowanie: Yang, L., Gao, C., Liu, F. et al. Persistent stratospheric cold-season aerosols from the 1783 Laki eruption produced winter warming over Northern Eurasia. Commun Earth Environ 7, 173 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03197-5

Słowa kluczowe: erupcja Laki, ocieplenie zimy, aerozole stratosferyczne, wir polarny, interakcja wulkan–klimat