Η ηφαιστειακή δράση είναι ίσως το σπουδαιότερο γεωλογικό φαινόμενο για τη ζωή και τους ζώντες οργανισμούς του πλανήτη μας.

Οι εκρήξεις ηφαιστείων ήταν και είναι ένα από τα πιο συναρπαστικά φυσικά φαινόμενα, που προσέλκυαν, φόβιζαν και μάγευαν τον άνθρωπο. Δεν προκαλεί έκπληξη γι’ αυτό ότι οι εκρήξεις ηφαιστείων είναι ένα από τα πρώτα θέματα που αποθανάτισε ο νεολιθικός άνθρωπος σε τοιχογραφίες οικισμών της Κεντρικής Ανατολίας, πριν 8.500 χρόνια. Τα ηφαίστεια ήταν ο πρώτος, κύριος τροφοδότης, μαζί με τους κεραυνούς, του πολύτιμου εργαλείου της φωτιάς. Τα ηφαίστεια ήταν η πηγή του «πολύτιμου λίθου» της νεολιθικής εποχής, του οψιανού. Αυτά παρείχαν στη συνέχεια την ηφαιστειακή στάχτη για να παραχθεί, αναμιγνύοντάς την με ασβέστη, το πρώτο τσιμέντο που έπηζε και άντεχε στο νερό. Το θειάφι που παρήγαγαν ήταν το καλύτερο απολυμαντικό μέσο και καθοριστικής σημασίας φάρμακο για την αμπελουργία και την κηπουρική. Από αυτά εξορύχτηκαν εκατομμύρια κυβικά μέτρα πετρώματα, μεγάλης αντοχής και κάλλους, για να οικοδομηθούν ακροπόλεις και κάστρα, ναοί και κατοικίες. Πάνω ή δίπλα στα ηφαίστεια ήταν οι θερμές πηγές που ίαιναν πάσα νόσον. Το ηφαιστειακό έδαφος ήταν το πιο έφορο από όλα τα εδάφη, αυτό που έδινε δυο και τρεις σοδιές το χρόνο αν υπήρχε διαθέσιμο νερό.

Τα ηφαίστεια συνδέονται βέβαια και με καταστροφικά φαινόμενα. Παρά το ότι ο κίνδυνος από την ηφαιστειακή δράση είναι πολύ μικρότερος σχετικά με άλλες φυσικές καταστροφές, τα θύματα και οι καταστροφές από τις μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις είναι αξιόλογα. Δυστυχώς «πάνω στη δική μας Γη είμαστε πολύ μικροί για να καθαρίσουμε τα ηφαίστειά μας» όπως έκανε ο Μικρός Πρίγκιπας του Αντουάν ντε Σαιντ Εξιπερί στο δικό του μικρό πλανήτη. Οι ηφαιστειακές εκρήξεις ανήκουν όμως στην κατηγορία των φυσικών καταστροφών που η σημερινή γνώση κάνει δυνατή την μάκρο- μέσο- και βραχυπρόθεσμη πρόβλεψή τους. Η εκτίμηση του ηφαιστειακού κινδύνου και επικινδυνότητας γίνονται μέρα με τη μέρα όλο και πιο ακριβείς και επιτρέπουν να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες.

Χιλιάδες μύθοι πλάστηκαν από όλες τις φυλές του πλανήτη, σε όλες τις εποχές, που θεοποιούν την ηφαιστειακή δράση. Εκατοντάδες μυθιστορήματα έχουν συγγραφεί και χιλιάδες μέτρα ταινιών έχουν καταγράψει φανταστικές ή πραγματικές, πάντα φαντασμαγορικές, σκηνές δημιουργικής ή καταστροφικής ηφαιστειακής δράσης. Ο μοναδικός Ιούλιος Βερν τα χρησιμοποιεί ως διόδους για τη γνώση του εσωτερικού της γης. Το «ταξίδι» του «στο κέντρο της γης» ξεκινά με την κάθοδο από ένα κρατήρα ηφαιστείου της Ισλανδίας και η επιστροφή στην επιφάνεια πραγματοποιείται με την εκτόξευση της παρέας των εξερευνητών από τον κρατήρα του Στρόμπολι, στα Αιόλια νησιά της Ιταλίας. 150 χρόνια μετά τη συγγραφή του μυθιστορήματος, το Στρόμπολι συνεχίζει αδιάλειπτα να εκρήγνυται κάθε 20 περίπου λεπτά, θυμίζοντας μας πόσο ζωντανός είναι ο πλανήτης μας. Κάθε 20 λεπτά τινάζει στον αέρα νέο πυρακτωμένο μάγμα, το οποίο τροφοδοτεί ένα εξαιρετικά περίπλοκο κύκλο στη λιθόσφαιρα, υδρόσφαιρα και ατμόσφαιρα που διατηρεί τον πλανήτη μας ζωντανό, μέσω μιας εύθραυστης δυναμικής ισορροπίας.

Το εκπληκτικό, σε σχέση με το ταξίδι που αφηγείται ο Ιούλιος Βερν, είναι ότι σήμερα είμαστε βέβαιοι πως κάθε στοιχειώδες σωματίδιο που αποτελεί το σώμα μας έχει κάνει αυτό το ταξίδι! Η αστερόσκονη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι έχει ανακυκλωθεί πολλές φορές από την επιφάνεια στο εσωτερικό της γης, έχει εκτιναχθεί ξανά και ξανά από κρατήρες ηφαιστείων πριν αρχίσει να παίρνει τη σημερινή μορφή της ως έμβια ύλη.

Ενώ οι αστροφυσικοί δεν έχουν καταλήξει ακόμα ποιο είναι το επικρατέστερο πρότυπο δημιουργίας του πλανήτη (ομοιογενής ή μη συσσωμάτωση της κοσμικής ύλης), συμφωνούν ότι στα τελευταία στάδια δημιουργίας της υπήρχε αρκετή διαθέσιμη θερμότητα ώστε το εξωτερικό της περίβλημα να μετατραπεί σε τήγμα. Λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του, ο πλανήτης μας περιβαλλόταν από έναν «ωκεανό μάγματος»: Όλα τα ελαφρότερα βραχώδη συστατικά, που έχουν συσσωρευτεί στην εξωτερική του επιφάνεια, βρίσκονταν σε ρευστή, πυρακτωμένη κατάσταση.

Καθώς η γη αρχίζει να ψύχεται, ακτινοβολώντας θερμότητα στο σύμπαν, το πιο επιφανειακό μάγμα στερεοποιείται και δημιουργεί τον πρώτο πετρώδη φλοιό. Ο πρώτος αυτός φλοιός είναι έντονα ασταθής, καθώς επιπλέει πάνω στον ωκεανό μάγματος. Τεμαχίζεται σε μεγάλες συμπαγείς πλάκες, τις πρώτες τεκτονικές πλάκες του πλανήτη. Το υποκείμενο του φλοιού μάγμα, βρίσκει στη συνέχεια διέξοδο μέσω των ρωγμών που διαχωρίζουν τις πλάκες, αναβλύζει ή εκτοξεύεται στην επιφάνεια, ψύχεται, στερεοποιείται σε λάβα και οικοδομεί χιλιάδες νέα ηφαίστεια, προσθέτοντας μεγάλους όγκους συμπαγούς πετρώματος στον φλοιό.

Χρειάστηκε να περάσουν ακόμη 300-400 εκατομμύρια χρόνια για να αρχίσει, με τη φυσική και χημική διαφοροποίηση του μάγματος, να παράγεται από τα νέα ηφαίστεια και τη διάβρωση των παλαιών ο ηπειρωτικός φλοιός, να χερσεύσει ξεπροβάλλοντας από τους πρωτόγονους ωκεανούς και να σχηματίσει τις πρώτες ηπείρους.

Ο ηπειρωτικός φλοιός είναι μοναδικό γνώρισμα της γης. Οι άλλοι «βραχώδεις» πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης) και ο δορυφόρος μας (Σελήνη) δεν διαθέτουν τέτοιο φλοιό. Η ύπαρξή του στη γη οφείλεται σε δύο στοιχεία: την ύπαρξη νερού και την τεκτονική των πλακών. Το νερό αποσαθρώνει και διαβρώνει τα παλιότερα πετρώματα ενώ παράλληλα ενυδατώνει το βασαλτικό φλοιό. Η τεκτονική των πλακών βυθίζει τη μια πλάκα κάτω από την άλλη και παράγει ελαφρότερο «ορογενετικό» μάγμα, το οποίο ψύχεται, στερεοποιείται και συσσωρεύεται δημιουργώντας τις ηπείρους.

Στη συνέχεια, με το μηχανισμό της τεκτονικής των πλακών, τα ηφαίστεια δημιουργούν, ανανεώνουν και εν μέρει ανακυκλώνουν τη λιθόσφαιρα. Αν θεωρήσουμε ότι ο πλανήτης μας είναι ηλικίας εκατό ετών – για να προσαρμόσουμε τους αριθμούς στην ανθρώπινη κλίμακα του χρόνου – κάθε 3,5 χρόνια ανανεώνει την επιφάνειά του. Δημιουργείται με αυτό τον τρόπο μια πολυμορφία γεω-οικολογικών συστημάτων, στα οποία οφείλουν την εκπληκτική ποικιλότητά τους οι μορφές ζωής του πλανήτη γη. Χωρίς την τεκτονική των πλακών και τα ηφαίστεια η ζωή μάλλον δεν θα είχε αναπτυχθεί στον πλανήτη. Εάν δε είχε αναπτυχθεί χωρίς αυτά, κατά πάσα πιθανότητα δεν θα είχε οδηγηθεί σε τέτοια ποικιλότητα και στο αποκορύφωμά της, στον ίδιο τον άνθρωπο.

Στους υπόλοιπους βραχώδεις πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος και στη Σελήνη, η τεκτονική πλακών ή δεν υπήρξε, ή σταμάτησε πολύ νωρίς. Με βάση τις σημερινές γνώσεις και πρότυπα της θερμικής κατάστασης του πλανήτη μας, μπορούμε να υπολογίσουμε ότι θα συνεχίσει να παραμένει ζωντανός, με έντονη ηφαιστειακή δράση και σεισμούς, για τουλάχιστον 500 εκατομμύρια χρόνια ακόμη. Κατόπιν θα μετατραπεί σε έναν θνήσκωντα πλανήτη, όπως εκτιμάται ότι είναι σήμερα η Αφροδίτη.

Καθοριστικής σημασίας για την εξέλιξη του πλανήτη γη σε ζωντανό πλανήτη ήταν η σύσταση της ατμόσφαιράς του, και τα ηφαίστεια είχαν ξανά εδώ τον πρώτο λόγο. Η πλειοψηφία των επιστημόνων που ασχολούνται με τη μελέτη της γένεσης και των μεταβολών της γήινης ατμόσφαιρας αποδέχεται ότι η αρχική ατμόσφαιρα του πλανήτη μας δεν υπάρχει πια. Τα ελαφρά αέρια στοιχεία που παρέμεναν κοντά του στις πρώτες φάσεις της συσσωμάτωσής του, σαρώθηκαν από τον «αέρα του Ταύρου», τη θύελλα που εξαπέλυσε ο ήλιος μας, όταν απεκαταστάθη η σταθερότητα της πυρηνικής καύσης του, όπως κάνει κάθε αστέρι. Ότι λοιπόν υπάρχει σήμερα ως ατμόσφαιρα, γεννήθηκε από τα αέρια που απελευθερώνουν οι ηφαιστειακές εκρήξεις στη διάρκεια της ζωής της γης, μετά τον «αέρα του Ταύρου», με μια μικρή πιθανόν συμβολή των μετεωριτών πάγου, οι οποίοι μετέφεραν νερό από το διάστημα.

Μια πρώτη προσέγγιση στον υπολογισμό των αερίων που έχουν παραχθεί από την ηφαιστειακή δράση των 4,5 δισεκατομμυρίων ετών στη γη εκπλήσσει: οι ποσότητες νερού, χλωρίου, αζώτου και άνθρακα που προκύπτουν, σχεδόν ταυτίζονται με το σύνολο των στοιχείων αυτών στη σημερινή ατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα και τα ιζήματα της λιθόσφαιρας (όπου δεσμεύονται μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα ως ασβεστόλιθοι). Εξαίρεση αποτελούν δύο στοιχεία, το οξυγόνο και το θείο: το πρώτο δεν παράγεται από τα ηφαίστεια ενώ το δεύτερο παράγεται από αυτά σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες από εκείνες τις οποίες συναντάμε σήμερα. Για το οξυγόνο γνωρίζουμε σήμερα ότι άρχισε να παράγεται από τη ζώσα ύλη (χρησιμοποιώντας τον όρο με όλες τις επιφυλάξεις του σχηματικού ορισμού της ως αυτοποιητική οργανική ύλη και να συσσωρεύεται σε μικρά ποσοστά μόλις πριν 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, αρχικά ως (παρα)προϊόν της ζύμωσης των βακτηριδίων και αργότερα, μαζικά πλέον, ως προϊόν της φωτοσύνθεσης. Για το θείο τα πράγματα δεν είναι τόσο ξεκάθαρα. Με βάση τον προηγούμενο υπολογισμό θα έπρεπε να υπάρχει 50 φορές παραπάνω θείο σε ατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα και τα ιζήματα της λιθόσφαιρας. Αυτό θα σήμαινε μεγάλες ποσότητες θειικού οξέος, απαγορευτικού παράγοντα για την πλειοψηφία των σημερινών έμβιων όντων. Εκείνο που φαίνεται να μας έσωσε είναι ο σίδηρος και η τεκτονική των πλακών: ο πρώτος δεσμεύει το θείο δημιουργώντας το σιδηροπυρίτη, ενώ η τεκτονική των πλακών φροντίζει να το απομακρύνει, ανακυκλώνοντάς το στο εσωτερικό της γης.

Η ζωηφόρος δύναμη των ηφαιστείων δεν περιορίζεται στο να ανανεώνει την ωκεάνια λιθόσφαιρα, να αυξάνει τον ηπειρωτικό φλοιό και να τροφοδοτεί την ατμόσφαιρα και υδρόσφαιρα του πλανήτη. Όλο και περισσότεροι επιστήμονες που ασχολούνται με το μυστήριο της εμφάνισης της ζωής, της δόμησης των πρώτων μορφών ζώσας ύλης, θεωρούν το ηφαιστειακό περιβάλλον ως το πλέον κατάλληλο για τη δημιουργία των συνθηκών γένεσης της ζωής.

Παρά την εκπληκτική ποικιλότητα των ζώντων οργανισμών, αυτοί αποτελούνται από πολύ λίγα στοιχεία (κυρίως άνθρακα, οξυγόνο, υδρογόνο, άζωτο και φώσφορο) τα οποία έχουν οργανωθεί σε λίγες επίσης οργανικές ενώσεις (νουκλεϊνικά οξέα, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπίδια κυρίως). Δύο σύνθετα νουκλεϊνικά οξέα, το RNA και το DNA, είναι οι υπεύθυνοι για την αναπαραγωγή καθώς περιέχουν τα εφόδια, την πείρα του παρελθόντος και τις οδηγίες χρήσης της.

Για τη δημιουργία της ζωής απαιτούνται: (1) να υπάρχουν τα στοιχεία, οι καταλύτες και η ενέργεια για τη σύνθεση των οργανικών μορίων, και (2) να απουσιάζει το ελεύθερο οξυγόνο, το οποίο οξειδώνει και καταστρέφει αυτά τα μόρια. Η πρώτη, και πιο διαδεδομένη, θεωρία του συμπυκνωμένου αρχέγονου «ζωμού», ο οποίος είναι πλούσιος σε ανθρακικές ενώσεις και με τη βοήθεια κεραυνών και υπεριώδους ακτινοβολίας συνθέτει τα οργανικά μόρια, παρουσιάζει προβλήματα. Η γοργή ανακύκλωση των πρώτων ωκεανών μέσω των Μέσο-Ωκεάνιων ραχών, δεν φαίνεται να επιτρέπει τη δημιουργία τέτοιου «ζωμού» παρά σε λίγες – ειδικές συνθήκες (απομονωμένες λεκάνες με έντονη εξάτμιση). Αν και μια ομάδα αστροχημικών θεωρεί πιθανό η ζώσα ύλη να έχει εισαχθεί από το διάστημα, πολλοί επιστήμονες εκτιμούν ότι το περιβάλλον στο οποίο κατόρθωσε να δομηθεί η ζώσα ύλη ήταν πολύ εκτενές και διαδεδομένο κατά την πρώιμη Αρχαϊκή εποχή. Η διαδρομή από την ανόργανη ύλη στα αμινοξέα πρώτα και μετά στο RNA (θεωρώντας ότι αυτό προηγήθηκε των πρωτεϊνών) , απαιτεί σταθερές συνθήκες μακρόχρονης, διαρκούς παροχής ενέργειας και πρώτων υλών, καθώς και τέτοιες δομές στον περιβάλλοντα χώρο που να επιτρέπουν τη φιλοξενία και να βοηθούν στην οικοδόμηση των δομών των οργανικών ουσιών. Το βέλτιστο περιβάλλον που συγκεντρώνει όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά είναι οι περιοχές εκτεταμένης υδροθερμικής δραστηριότητας κατά μήκος των υποβρύχιων ηφαιστείων των μέσο-ωκεάνιων ραχών! Εδώ υπάρχει συνεχής παρουσία και παραγωγή νερού, διοξειδίου του άνθρακα, αμμωνίας, υδρόθειου και μεθανίου. Υπάρχει συνεχής παροχή θερμικής ενέργειας. Τα ορυκτά που δημιουργούνται από την εξαλλοίωση των ηφαιστιτών, αργιλικά και ζεόλιθοι, έχουν καταλυτική επίδραση: μέσα στα φυλλάρια από τα οποία αποτελούνται τα πρώτα ή στους πόρους – σήραγγες που διαθέτουν τα δεύτερα στην κρυσταλλική δομή τους, προσφέρουν θέσεις και παράλληλα κατευθύνουν την οργανική ύλη να δομηθεί οργανωμένα. Δίνουν σε αυτήν την ευκαιρία να δημιουργήσει και να αποθηκεύσει με ασφάλεια τις αλυσίδες που σήμερα ανακαλύπτουμε στη δομή του RNA και DNA. Έτσι, ο πρώτος ζωντανός κόσμος, μετά τα 4 δισεκατομμύρια χρόνια, φαίνεται να αναπτύσσεται μέσα στους ζεόλιθους και τα αργιλικά ορυκτά των «λευκών καπνιστών», των θεαματικών υδροθερμικών εκδηλώσεων που στις μέρες μας φωτογραφήθηκαν από τα υποβρύχια τα οποία εξερεύνησαν τα ενεργά ηφαίστεια των μέσο-ωκεάνιων ραχών.

Τα τελευταία 20 χρόνια, η δραματική αύξηση παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα από τη χρήση ορυκτών καυσίμων, καθώς και η παραγωγή χλώρο-φθορανθράκων (CFCs), άνοιξε μια μεγάλη, πολυεπίπεδη συζήτηση για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, τη μείωση του όζοντος, την πιθανότητα τελικά οι ανθρωπογενείς δράσεις να απορυθμίσουν τις ισορροπίες που ο πλανήτης έχει καταφέρει να δημιουργήσει και να διατηρήσει για δισεκατομμύρια χρόνια. Προσπαθώντας οι επιστήμονες να εκτιμήσουν, ποσοτικά πλέον και με μεγάλη ακρίβεια, τις φυσικές χρονικές μεταβολές και διακυμάνσεις του κλίματος, ώστε να καταστεί δυνατή η εκτίμηση της ανθρωπογενούς δράσης, έστρεψαν την προσοχή τους και στο ρόλο των ηφαιστειακών εκρήξεων στις κλιματικές αλλαγές.

Πάνω από 550 εκτιμούνται σήμερα τα ενεργά ηφαίστεια του πλανήτη μας. Κάθε χρόνο, περίπου 60 από αυτά εκρήγνυνται τινάζοντας ηφαιστειακή στάχτη στην ατμόσφαιρα. Ορισμένα βρίσκονται διαρκώς εν εκρήξει, όπως το Στρόμπολι, η Αίτνα, η Χαβάη, και εκλύουν συνεχώς – εκρηκτικά ή όχι, μεγάλες ποσότητες ηφαιστειακών αερίων. Το εάν, σε τι μέγεθος, για πόσο χρονικό διάστημα επηρεάζουν το κλίμα και τον ορίζοντα του όζοντος, το αν η επήρειά τους είναι σωρευτική ή όχι, εάν οι μεταβολές που προκαλούν εξαρτώνται από τη σύσταση του μάγματος, το μέγεθος της έκρηξης, τη θέση του ηφαιστείου στον πλανήτη, είναι ερωτήματα που έπρεπε να απαντηθούν για να υπάρξουν στοιχειωδώς αξιόπιστα πρότυπα προσομοίωσης των φυσικών κλιματολογικών αλλαγών στο χρόνο.

Η ποιοτική προσέγγιση στο θέμα τοποθετείται βέβαια πολύ παλιότερα στο χρόνο. Το 44 π.Χ., το έτος της δολοφονίας του Ιουλίου Καίσαρα, μια μεγάλη έκρηξη της Αίτνας απλώνει ένα νέφος πυκνής, ξηρής ομίχλης ως τη Ρώμη. Ο Πλούταρχος γράφει πως οι ακτίνες του ήλιου ήταν τόσο αδύναμες και κρύες, ώστε τα φρούτα δεν μπόρεσαν να ωριμάσουν εκείνη τη χρονιά. Το επόμενο έτος, καταγράφεται ως ένα έτος με ασυνήθιστο κρύο ενώ καταστροφές σοδειάς αναφέρονται σε Ιταλία και Αίγυπτο. Χίλια οκτακόσια χρόνια αργότερα, το 1789, ο Βενιαμίν Φραγκλίνος αποδίδει τα αίτια του βαρύ χειμώνα του 1783/84 στη γαλάζια ομίχλη που σκεπάζει τη βόρεια Ευρώπη και προέρχεται από τη μεγάλη έκρηξη του ηφαιστείου Λακί της Ισλανδίας. Το 1815 το ηφαίστειο Ταμπόρα, ανατολικά του Μπαλί της Ινδονησίας, εκρήγνυται τινάζοντας πάνω από 40 κυβικά χιλιόμετρα μάγμα στην ατμόσφαιρα. Ήταν μια από τις μεγαλύτερες ιστορικές εκρήξεις της γης! Το 1816 καταγράφεται ως «η χρονιά χωρίς καλοκαίρι». Ξηρή γαλάζια ομίχλη περιγράφεται στη Νέα Υόρκη. Το κρύο αναγκάζει τη Μαίρη Σίλλεϋ να αξιοποιήσει δημιουργικά το χρόνο των καλοκαιρινών διακοπών της και έτσι γεννιέται ο «Φραγκεστάιν». Η επόμενη πολύ μεγάλη έκρηξη, του ηφαιστείου Κρακατάου στην Ινδονησία το 1883, θέτει ξανά το θέμα. Το συμπέρασμα των εργασιών που παρουσιάστηκαν το 1888 στη Βασιλική Εταιρία του Λονδίνου, ήταν πως τα θαυμάσια ηλιοβασιλέματα που απολάμβανε όλος ο κόσμος τα 5 επόμενα του 1883 χρόνια, καθώς και οι χαμηλότερες θερμοκρασίες που καταγράφηκαν σε πολλές χώρες, οφείλονται στην έκρηξη αυτή.

Οι μεγάλου μεγέθους ηφαιστειακές εκρήξεις εισάγουν στη στρατόσφαιρα μεγάλες ποσότητες λεπτής ηφαιστειακής στάχτης και ηφαιστειακών αερίων (διοξείδιο του θείου και του άνθρακα καθώς και νερό). Ενώ το κύριο μέρος της ηφαιστειακής στάχτης απομακρύνεται πολύ γρήγορα – σε διάστημα λίγων ημερών ή εβδομάδων, δημιουργώντας συσσωματώματα που καταπίπτουν στην τροπόσφαιρα, το διοξείδιο του θείου παραμένει για μεγάλο χρονικό διάστημα στο στρατοσφαιρικό αερόλυμα. Σιγά – σιγά αυτό αρχίζει να μετατρέπεται σε σταγόνες θειικού οξέος, καθώς ενώνεται με το νερό. Οι σταγόνες αυτές αντανακλούν έντονα το φως του ήλιου και αυξάνουν πολύ το «οπτικό βάθος» (την απορροφητικότητα στο φως) του στρατοσφαιρικού αερολύματος. Τα σταγονίδια του θειικού οξέος παραμένουν στη στρατόσφαιρα για διάστημα 3 έως 5 ετών.

Η έκρηξη του ηφαιστείου Πινατούμπο στις Φιλιππίνες επιβεβαίωσε τις παραπάνω παρατηρήσεις, τονίζοντας το ρόλο του μεγέθους της έκρηξης και του παραγόμενου θείου. Στις 9 Ιουνίου 1991, μετά από 400 χρόνια ηρεμίας, πραγματοποιεί τη μεγαλύτερη έκρηξη των τελευταίων 80 ετών στον πλανήτη. Εννέα κυβικά χιλιόμετρα μάγματος τινάχθηκαν σε ύψος 30 χιλιομέτρων στην ατμόσφαιρα. 17.000 τόνοι διοξειδίου του θείου υπολογίζεται ότι εισήλθαν στη στρατόσφαιρα. Η αύξηση του οπτικού βάθους του στρατοσφαιρικού αερολύματος είναι πέντε φορές πάνω από την τιμή πριν την έκρηξη. Το ηφαιστειακό αερόλυμα αγκαλιάζει τη γη σε 22 ημέρες και σε ένα χρόνο τον καλύπτει ολόκληρο. Το βόρειο ημισφαίριο ψύχθηκε κατά 0,5-0,6 βαθμούς, ενώ συνολικά ο πλανήτης το 92-93 είχε θερμοκρασία χαμηλότερη κατά 0,4 βαθμούς (Newhall & Punongbayan 1996).

Η κλιματολογική αλλαγή που επήλθε από την έκρηξη του Πινατούμπο εκτιμάται μεγαλύτερη από εκείνη που είχε προκαλέσει η καύση των πετρελαιοπηγών του Κουβέιτ, κατά τον «πόλεμο του Κόλπου», περίπου δε ίση με τις επιπτώσεις από την εκδήλωση πυρκαϊάς στην τροπική ζούγκλα για 6 μήνες. Η κλιματολογική αλλαγή ήταν εντονότερη από τη θερμαντική δράση του El Nino ή το ανθρωπογενές φαινόμενο του θερμοκηπίου το 91-93. Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι η μέγιστη έκλυση διοξειδίου του θείου ήταν μόλις το 15% της ποσότητας που εκλύουν οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος των ΗΠΑ! Να σημειωθεί επίσης ότι υπολογίζεται πως όλα μαζί τα ηφαίστεια παράγουν μόλις κάτι παραπάνω από το 1% του διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται από την ανθρώπινη δραστηριότητα.

Μια άλλη σειρά μετρήσεων μετά από την έκρηξη του Πινατούμπο, που έκρουσε τον κώδωνα του κινδύνου της ανθρωπογενούς διατάραξης της ατμόσφαιρας, είναι η μείωση του όζοντος που μετρήθηκε για πρώτη φορά με ακρίβεια και χωρίς αβεβαιότητες και αμφισβητήσεις. Η συνολική μείωση του όζοντος το 1992-1993 εκτιμήθηκε σε περίπου 2%. Οι μετρήσεις σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη τους 3-6 μήνες που ακολούθησαν την έκρηξη, σε Βραζιλία, Κονγκό και τις νήσους της Αναλήψεως, απέδειξαν ότι η συγκέντρωση του όζοντος μειώθηκε περίπου 15-20% στα ύψη που παρατηρήθηκε η μέγιστη συγκέντρωση ηφαιστειακού αερολύματος. Στην «τρύπα του όζοντος» της Ανταρκτικής διαπιστώθηκε επίσης την πολική άνοιξη του 1991 συνολική μείωση 10-15%. Η μείωση αυτή αποδόθηκε κατά ένα μέρος στο νέφος του Πινατούμπο (στα ύψη μεταξύ 25-30 χιλιομέτρων) και κατά ένα άλλο ποσοστό στο νέφος του ηφαιστείου Hudson (στα ύψη των 11-13 χιλιομέτρων), το οποίο είχε εκραγεί στη Χιλή τον Αύγουστο του ίδιου έτους.

Ο βασικός μηχανισμός με τον οποίο συμβάλει το ηφαιστειακό αερόλυμα στην καταστροφή του όζοντος είναι η παροχή από τα μικροσταγονίδιά του θέσεων για «χημικές αντιδράσεις ετερογενών φάσεων»: δίνουν δηλαδή τη δυνατότητα στους ανθρωπογενείς χλώρο-φθοράνθρακες (CFCs) να παράγουν με τη φωτόλυση τους ενεργό χλώριο, το οποίο καταστρέφει το όζον. Εάν απουσιάζουν οι CFC από τη στρατόσφαιρα, η καταστροφή του όζοντος από τις ηφαιστειακές εκρήξεις είναι αμελητέα!

Μια προσπάθεια προσομοίωσης των επιπτώσεων μιας μεγάλης έκρηξης παρόμοιας με αυτή του Πινατούμπο μετά από 10 χρόνια, θεωρώντας πως θα τηρείται η συμφωνία του Λονδίνου για την μείωση των CFC, έδωσε ως αποτέλεσμα μείωση του όζοντος κατά 2,3%. Η επίδραση δηλαδή μιας μεγάλης έκρηξης στο στρώμα του όζοντος το 2010 θα είναι διπλάσια καταστροφική από ότι το 1980.

Οι υπολογισμοί αυτοί αποδεικνύουν για μια ακόμη φορά τις λεπτές εύθραυστες ισορροπίες του πλανήτη γη, ή του οργανισμού γη σύμφωνα με τη «Θεωρία της Γαίας» των Lovelock & Margulis (1984). Αναδείχνουν τις μεγάλες καταστροφικές ικανότητές μας σαν είδος, σε αντίθεση με το μικρό λειτουργικό μας ρόλο, και θέτουν ξανά το πρόβλημα της «ελαφρότητας» με την οποία αντιμετωπίζουμε τον οργανισμό που μας τρέφει. Καταφέραμε, με την παραγωγή ασήμαντων φαινομενικά – για τα μεγέθη της φύσης, ποσοτήτων CFCs να κινδυνεύουν να μετατραπούν οι ηφαιστειακές εκρήξεις από ζωηφόρος δύναμη του πλανήτη σε κίνδυνο για το μέλλον της ζωής πάνω σε αυτόν. Η συνειδητή δραστηριοποίηση όλο και περισσότερων πολιτών ενάντια στην ασυνείδητη δράση και η ελπίδα πως ο οργανισμός γη θα καταφέρει για άλλη μια φορά να αναπροσαρμοστεί διατηρώντας τις εύθραυστες ισορροπίες του και τη ζωή που ο ίδιος δημιούργησε, επιτρέπουν να αισιοδοξούμε για το αύριο, να συνεχίζουμε να χαιρόμαστε το θέαμα, να θαυμάζουμε το μεγαλείο και τη μαγεία των ηφαιστειακών εκρήξεων.