Erupcja wulkanu Hunga Tonga dała wskazówkę, jak hamować globalne ocieplenie

W styczniu 2022 roku podwodny wulkan Hunga Tonga wyrzucił materiał na rekordową wysokość ponad 30, a momentami nawet 55 kilometrów. Wprowadził do stratosfery ogromne ilości pary wodnej i gazów.

Gdy myślimy o erupcjach wulkanicznych stają nam przed oczami spore emisje zanieczyszczeń. W tym przypadku stało się jednak coś innego. Z badań tej erupcji, przeprowadzonych przez ekspertów z Holandii, Belgii i Hiszpanii wynika, że wulkan pomógł uprzątnąć część zanieczyszczeń metanowych, które sam uwolnił. Wnioski na ten temat opublikowano na łamach „Nature Communications”.

Zagadka formaldehydu w chmurze wulkanicznej

Kluczem do zrozumienia tego zjawiska stały się pomiary satelitarne wykonane przez instrument TROPOMI. Naukowcy zaobserwowali w chmurze wulkanicznej nienaturalnie wysokie stężenia formaldehydu (HCHO). Powstaje on w atmosferze jako krótkotrwały produkt pośredni podczas procesu utleniania (rozpadu) metanu.

Obecność HCHO w pióropuszu wulkanicznym Hunga Tonga w 2022 roku była kluczowym dowodem na to, że metan był tam niszczony. Rekordowo wysokie stężenie formaldehydu utrzymywało się w chmurze przez ponad tydzień, co dowodzi, że proces usuwania metanu zachodził w sposób ciągły podczas przemieszczenia się pyłu nad oceanem aż do Ameryki Południowej.

– Wiadomo, że wulkany emitują metan podczas erupcji, lecz dotychczas nie wiedzieliśmy, że pył wulkaniczny jest również zdolny do częściowego neutralizowania tego zanieczyszczenia – komentuje dr Maarten van Herpen z Acacia Impact Innovation BV, główny autor badania.

Podobny proces odkryto w 2023 r. nad Atlantykiem. Pył z Sahary mieszał się tam z solą morską, tworząc aerozole soli żelaza. Słońce uwolniło z nich chlor, który niszczył metan w powietrzu. Mechanizm znany z Sahary zachodzi w troposferze, więc w niższej warstwie atmosfery, niż ten odkryty w związku z erupcją wulkanu. I to zaskoczyło badaczy, bo warunki fizyczne są tam zupełnie inne.

Metan kontra klimat

Zrozumienie naturalnych metod usuwania metanu ma kolosalne znaczenie dla klimatu. Metan odpowiada za jedną trzecią obecnego globalnego ocieplenia i w perspektywie dwóch dekad jest 80 razy silniejszym gazem cieplarnianym niż CO2.

Ponieważ metan rozpada się w atmosferze stosunkowo szybko (około 10 lat), jego redukcja mogłaby zadziałać jako hamulec bezpieczeństwa dla zmian klimatycznych.

Badania były możliwe dzięki zaawansowanym narzędziom, takim jak instrument TROPOMI na satelicie Sentinel-5P. Naukowcy musieli dokonać precyzyjnych korekt danych, aby oddzielić sygnał formaldehydu od zakłóceń powodowanych przez wysoką zawartość dwutlenku siarki i nietypową wysokość chmury. Koniec końców okazuje się, że rozpad metanu można monitorować bezpośrednio z orbity.

Jak zażegnać kryzys klimatyczny?

Odkrycie mechanizmu oczyszczania atmosfery z metanu na przykładzie erupcji z Hunga Tonga, może przyczynić się do spowolnienia zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka.

Być może powstaną nowe technologie do sztucznego przyspieszania rozpadu metanu w atmosferze. Przemysł rozważa replikowanie tego naturalnego zjawiska, np. poprzez aerozole soli żelaza.

Modele klimatyczne wskazują, że masowe usuwanie metanu mogłoby obniżyć przyszłe temperatury o 0,5°C. Mimo to badacze ostrzegają, że bez redukcji emisji CO2 samo usuwanie metanu nie wystarczy do stabilizacji naszego i tak już rozchwianego klimatu.

– Chęć odwzorowania tego naturalnego procesu przez przemysł wydaje się oczywista — pod warunkiem, że potwierdzimy bezpieczeństwo i skuteczność takich działań. Wykorzystanie satelitów pomoże nam zrozumieć, jak skutecznie ograniczać ocieplanie się klimatu – konkluduje jeden z autorów analizy, Matthew Johnson z Uniwersytetu Kopenhaskiego.

Źródło: Nature Communications

Nasz autor

Szymon Zdziebłowski
Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.