Naučnici zapanjeni: Vulkan čisti za sobom uklanjajući metan iz vazduha

Kad je podmorski vulkan Hunga Tonga–Hunga Hapai u Južnom Pacifiku eruptirao u januaru 2022. godine, to je bila ne samo jedna od najsnažnijih vulkanskih erupcija u modernim vremenima.

Vulkan je učinio i nešto potpuno neočekivano: pomogao je u čišćenju dela metanskog zagađenja koje je sam proizveo. Ovaj fenomen bi mogao biti ključ za način kako ljudi mogu usporiti globalno zagrevanje.

Preporučujemo

Koristeći napredna satelitska merenja, istraživači su osmotrili neobično visoke koncentracije formaldehida u masivnom vulkanskom oblaku nakon erupcije. Ovo je bio ključni dokaz: kad je metan uništen u atmosferi, formaldehid se formira kao kratkotrajni međuproizvod.

„Kad smo analizirali satelitske snimke, bili smo iznenađeni videvši oblak sa rekordno visokom koncentracijom formaldehida. Uspeli smo da pratimo oblak 10 dana, sve do Južne Amerike. Pošto formaldehid opstaje samo nekoliko sati, to je pokazalo da je oblak morao neprekidno uništavati metan duže od nedelju dana“, objašnjavaju istraživači.

„Poznato je da vulkani emituju metan tokom erupcija, ali dosad nije bilo poznato da je vulkanski pepeo takođe sposoban da delimično očisti ovo zagađenje“.

So, Sunčeva svetlost i nova hemija

Sve ukazuje na vrlo poseban proces — prvi put otkriven 2023. godine, ali u potpuno drugom delu sveta.

Otkriveno je da se prašina iz Sahare, kad se nađe iznad Atlantskog okeana, meša sa morskom solju iz morskog aerosola, formirajući male čestice poznate kao aerosoli gvozdene soli. Kad Sunčeva svetlost pogodi ove aerosole, nastaju atomi hlora, koji reaguju sa metanom i pomažu njegovoj razgradnji u atmosferi. Ovo otkriće je promenilo naučno razumevanje troposferske hemije.

„Ono što je novo — i potpuno iznenađujuće — jeste da se isti mehanizam izgleda dešava i u vulkanskom stubu visoko u stratosferi, gde su fizički uslovi potpuno drugačiji“, kaže profesor Metju Džonson sa Odeljenja za hemiju Univerziteta u Kopenhagenu.

Erupcija iz 2022. godine je izbacila ogromne količine slane morske vode u stratosferu zajedno sa vulkanskim pepelom. Teorija je da se, kad je Sunčeva svetlost pogodila ovu mešavinu, formirao veoma reaktivni hlor, koji je pomogao u razgradnji metana oslobođenog tokom erupcije. Vidljivi dokaz ove razgradnje metana bile su velike količine formaldehida detektovane na satelitskim snimcima.

Metan je trenutno odgovoran za jednu trećinu globalnog zagrevanja. Tokom perioda od 20 godina, metan je oko 80 puta snažniji nego ugljen-dioksid. Međutim, metan se relativno brzo razgrađuje u atmosferi — obično u roku od oko 10 godina.

Ovo znači da bi to – ako sad smanjimo emisije metana - moglo imati primetan uticaj na klimu u roku od deset godina. Ta kočnica klimatskih promena bi mogla pomoći u sprečavanju klimatskih kritičnih trenutaka u narednim decenijama. Ipak, smanjenje emisija ugljen-dioksida ostaje bitno za stabilizaciju temperatura na duge staze.

Inspiracija za buduća rešenja

Istraživači veruju da bi njihovi nalazi mogli dati informacije za rastuće polje koje radi na smanjenju emisija metana putem veštačkog ubrzavanja njegove razgradnje u atmosferi — slično kao što vulkan efikasno čisti za sobom. Trenutno se ispituju različite metode, ali je glavni izazov merenje i verifikacija koliko metana je zapravo uklonjeno.

„Kako dokazati da je metan uklonjen iz atmosfere? Kako znati da vaš metod funkcioniše? To je veoma teško. Međutim, ovde rešavamo taj problem pokazujući da se razgradnja metana zapravo može posmatrati pomoću satelita“, kažu naučnici iz Kraljevskog holandskog meteorološkog instituta.

Istraživanje je sprovedeno pomoću naprednog instrumenta TROPOMI na satelitu Sentinel-5P Evropske svemirske agencije, koji svakodnevno nadzire zagađenje vazduha i gasove staklene bašte širom sveta.

„Izvlačenje podataka o formaldehidu je daleko izvan standardnih operativnih uslova instrumenta — tako da smo morali pažljivo da korigujemo osetljivost satelita“, kažu istraživači iz Kraljevskog belgijskog instituta za aeronomiju.

Očekuje se da će novi nalazi inspirisati inženjere: ideja je da industrija pokuša da replikuje ovaj prirodni fenomen — ali samo ako se može dokazati da je bezbedan i efikasan. Naša satelitska metoda bi mogla pomoći da se smisli kako ljudi mogu usporiti globalno zagrevanje“, zaključuje Metju Džonson.

Prema proračunima istraživača, vulkan je tokom erupcije emitovao oko 300 gigagrama (Gg) metana — što je ekvivalentno godišnjim emisijama metana koje dolaze od više od dva miliona krava. Uklonio je približno 900 megagrama (Mg) dnevno, što je jednako dnevnim emisijama od dva miliona krava.

Jedna od implikacija novog otkrića je da globalni proračun metana mora biti revidiran. „Sad znamo da atmosferska prašina — na primer od vulkanske erupcije — utiče na proračun metana, odnosno na proračun koliko metana se dodaje u atmosferu i koliko se uklanja. Pošto prašina nije uzimana u obzir, važno je da ispravimo podatke na kojima se baziraju ove procene“.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)