Cuando Hunga Tonga–Hunga Haʻapai, un volcán submarino cerca de Tonga en el océano Pacífico Sur, entró en erupción en 2022, los científicos esperaban que expulsara suficiente vapor de agua a la estratosfera como para impulsar la temperatura global por encima del umbral de 1,5 °C establecido por los Acuerdos de París. Un nuevo estudio dirigido por la UCLA demuestra que la erupción no solo no calentó el planeta, sino que, de hecho, redujo las temperaturas en el hemisferio sur en 0,1 °C.
por Holly Ober, Universidad de California, Los Ángeles
La razón: La erupción formó aerosoles de sulfato más pequeños que tuvieron un eficiente efecto de enfriamiento que, inesperadamente, superó el efecto de calentamiento del vapor de agua. Mientras tanto, el vapor de agua interactuó con el dióxido de azufre y otros componentes atmosféricos, incluido el ozono, de maneras que no amplificaron el calentamiento.
Si bien se trata de una buena noticia, el estudio también sugiere que los esfuerzos para revertir el cambio climático cargando la atmósfera con sustancias que reaccionan con la radiación solar para enviar calor de regreso al espacio, un esfuerzo conocido como geoingeniería, son potencialmente incluso más riesgosos de lo que se pensaba anteriormente y deben tener en cuenta nuevas complicaciones.
«Si planeamos utilizar métodos que impliquen la liberación de aerosoles de sulfato a la estratosfera para reflejar la luz solar, debemos considerar cómo otros factores, como el vapor de agua y la mezcla atmosférica, podrían influir en el resultado», afirmó Ashok Gupta, científico atmosférico de la UCLA y primer autor de un artículo que describe los hallazgos en Communications Earth & Environment . «El impacto general de estas medidas depende de la comprensión de las complejas interacciones entre los componentes atmosféricos que afectan la formación y las propiedades de los aerosoles de sulfato estratosféricos».
El volcán Hunga Tonga entró en erupción el 15 de enero de 2022 desde un respiradero a tan solo 200 metros bajo la superficie del océano, expulsando una enorme cantidad de vapor de agua, junto con una cantidad moderada de dióxido de azufre, a la estratosfera. El dióxido de azufre se convirtió rápidamente en diminutas partículas llamadas aerosoles de sulfato, que reflejan la luz solar de vuelta al espacio.
Los científicos estaban preocupados porque los aerosoles de sulfato y el vapor de agua tienen efectos climáticos opuestos. Los aerosoles de sulfato provocan un enfriamiento de la atmósfera. Erupciones volcánicas pasadas, como la del cercano Pinatubo en 1991, han tenido este tipo de efecto de enfriamiento en el clima.
Por otro lado, el vapor de agua, un gas de efecto invernadero, enfría la estratosfera pero calienta la superficie terrestre. Sin embargo, este efecto también está relacionado con la altitud del vapor de agua: cuanto más alto asciende en la estratosfera, mayor es el efecto de calentamiento en la Tierra. Dada la cantidad de vapor de agua a gran altitud procedente de la erupción del Hunga y la relativamente baja cantidad de dióxido de azufre , un aumento del calentamiento global parecía el resultado más probable.
Métodos para el estudio de las emisiones volcánicas
Gupta y el profesor de ciencias atmosféricas de la UCLA, Jasper Kok, trabajaron con Ralf Bennartz y Kristen Fauria, de la Universidad de Vanderbilt, y con Tushar Mittal, de la Universidad Estatal de Pensilvania, para estudiar cómo se propagaron las emisiones volcánicas por la atmósfera durante los dos años posteriores a la erupción y cómo afectaron al equilibrio energético de la Tierra. Utilizaron datos satelitales para rastrear la distribución del vapor de agua, los aerosoles de sulfato y el ozono a lo largo del tiempo y el espacio.
A continuación, analizaron cómo estas observaciones satelitales revelaron el impacto de la alteración del vapor de agua estratosférico, los aerosoles de sulfato y el ozono en la interacción entre la radiación solar y el calor terrestre. Este análisis detallado les ayudó a determinar cómo la erupción volcánica alteró el movimiento de la energía en la atmósfera y afectó las temperaturas superficiales.
Cómo descubrieron los investigadores que el volcán provocó el enfriamiento
El análisis mostró que estos componentes causaron pérdidas netas de energía radiativa casi instantáneas, o enfriamiento, tanto en la parte superior de la atmósfera como cerca de la tropopausa, el límite que separa la troposfera (la capa más baja de la atmósfera terrestre) de la estratosfera, lo que resultó en un enfriamiento de aproximadamente 0,1 C en el hemisferio sur para fines de 2022 y 2023. Los aerosoles de sulfato fueron aproximadamente un 50% más pequeños que los que se produjeron después de la erupción del Pinatubo, lo que los hizo mejores para bloquear la luz solar y enfriar la atmósfera a pesar de la gran carga de vapor de agua.
Las partículas más pequeñas se mueven de forma más errática y, por lo tanto, tienen más probabilidades de reflejar la luz solar. El sorprendente resultado se debió a que los investigadores incluyeron el ozono y otros componentes de la atmósfera en su análisis, mientras que estudios previos se centraron principalmente en el aerosol de sulfato y el vapor de agua.
Este estudio demuestra que las erupciones submarinas superficiales pueden desencadenar cambios complejos en la atmósfera. Si bien el hemisferio sur experimentó un efecto de enfriamiento debido principalmente a las partículas que rebotan la luz solar, algunos indicios apuntan a un leve efecto de calentamiento debido a esta erupción en el hemisferio norte, ya que el vapor de agua puede permanecer durante años en la estratosfera. En general, la erupción del Hunga de 2022 indujo un ligero efecto de enfriamiento en el planeta a partir de 2022.
«En definitiva, los aerosoles de sulfato contribuyeron al enfriamiento temporal en el hemisferio sur, aunque la magnitud general fue relativamente pequeña», afirmó Gupta. «Parte de este efecto de enfriamiento puede atribuirse a que los aerosoles de sulfato se encuentran en un punto óptimo en cuanto al tamaño de partícula, un resultado influenciado por complejas interacciones químicas y procesos de mezcla estratosférica aún no completamente comprendidos».
Este trabajo también destaca que las iniciativas de geoingeniería pueden tener múltiples consecuencias, potencialmente imprevistas. Es crucial comprender a fondo un sistema atmosférico determinado para determinar si el enfoque de geoingeniería propuesto conducirá, en última instancia, a un enfriamiento o a un calentamiento.
Más información: Ashok Kumar Gupta et al., La erupción del Hunga de enero de 2022 enfrió el hemisferio sur en 2022 y 2023, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02181-9
