Kada je podmorski vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruptirao u Južnom Pacifiku 15. januara 2022. godine, u atmosferu je izbacio ogromne količine vulkanskog pepela, morske vode i gasova. Erupcija je bila među najmoćnijim vulkanskim događajima moderne ere.
Međutim, naučnici su u oblaku koji je nastao iznad vulkana pronašli nešto neočekivano: dok je erupcija u atmosferu unosila velike količine metana, isti oblak je istovremeno ubrzavao njegovo razlaganje.
Trag koji ih je doveo do ovog zaključka bio je formaldehid. On nastaje tokom hemijske razgradnje metana i u atmosferi se zadržava svega nekoliko sati. Zato neuobičajeno visoka koncentracija formaldehida ukazuje na to da se metan u oblaku aktivno razgrađuje.
„Kada smo analizirali satelitske snimke, bili smo iznenađeni kada smo vidjeli oblak sa rekordno visokom koncentracijom formaldehida“, rekao je Marten van Herpen, prvi autor studije. Istraživači su oblak pratili deset dana, sve do Južne Amerike, što je pokazalo da se razgradnja metana odvijala kontinuirano.
Kako je vulkanski oblak „čistio“ metan?
Ključ je, prema naučnicima, bila neobična kombinacija vulkanskog pepela, morske soli i Sunčeve svjetlosti.
Pošto je Hunga Tonga eruptirao ispod okeana, u atmosferu je dospjela velika količina slane vode zajedno sa vulkanskim česticama. Dio tog materijala stigao je čak do stratosfere.
Sunčeva svjetlost je zatim pokrenula hemijske reakcije na česticama u oblaku, pri čemu su nastala veoma reaktivna jedinjenja hlora. Ona su mogla da reaguju sa molekulima metana i ubrzaju njegovu razgradnju. Istraživači smatraju da je upravo ovaj proces odgovoran za neuobičajeno velike količine formaldehida koje su registrovane iz svemira.
Formaldehid jeste toksična supstanca i pri dovoljno visokim koncentracijama može da iritira oči i disajne puteve, dok je dugotrajna izloženost povezana sa ozbiljnim zdravstvenim rizicima. Međutim, u slučaju Hunga Tonge on je važan prvenstveno zato što je hemijski trag koji pokazuje da se metan aktivno razgrađivao.
Zašto je metan toliko važan?
Metan je drugi najvažniji gas staklene bašte povezan sa ljudskim aktivnostima, poslije ugljen-dioksida, ali se od CO₂ razlikuje po tome koliko snažno djeluje u kraćem vremenskom periodu.
Njegov atmosferski životni vijek je približno jednu deceniju, a glavni prirodni mehanizam uklanjanja iz atmosfere jeste oksidacija, prvenstveno reakcijom sa OH radikalima. IPCC procjenjuje hemijski životni vijek metana u troposferi na oko 11,2 ± 1,3 godine.
Zbog toga smanjenje metana može imati relativno brz klimatski efekat. Za razliku od CO₂, čiji dio može ostati klimatski relevantan veoma dugo, smanjenje emisija metana može se odraziti na koncentraciju u atmosferi tokom mnogo kraćeg perioda.
Njegova velika snaga kao gasa staklene bašte dodatno objašnjava zašto je važan. Vrijednost potencijala globalnog zagrijavanja zavisi od vremenskog horizonta i metodologije, ali IPCC pokazuje da je metan višestruko snažniji od CO₂, posebno kada se posmatra kraći period.
To je razlog zbog kojeg se metan sve češće posmatra kao jedna od poluga za usporavanje zagrijavanja u narednim decenijama.
Ali jedna stvar ne smije da se izgubi iz vida: ubrzano uklanjanje metana nije zamjena za smanjenje emisija CO₂. Dugoročna stabilizacija klime i dalje zavisi od smanjenja akumulacije ugljen-dioksida u atmosferi.
Novi detalj u „budžetu“ metana
Kada klimatolozi govore o globalnom budžetu metana, zapravo pokušavaju da naprave neku vrstu atmosferskog računovodstva.
Na jednoj strani su izvori: močvare, poljoprivreda, stočarstvo, eksploatacija i korišćenje fosilnih goriva, deponije i drugi prirodni i antropogeni izvori. Na drugoj su procesi koji metan uklanjaju iz atmosfere.
Do sada su u takvim proračunima dominirali poznati hemijski i biološki procesi. Novo istraživanje sugeriše da mineralne čestice u atmosferi mogu imati veću ulogu nego što se ranije pretpostavljalo, makar u određenim uslovima.
To ne znači da je vulkanski pepeo neka skrivena klimatska tehnologija. Vulkanske erupcije su rijetke, nepredvidive i mogu imati brojne suprotne klimatske efekte. Ali sa stanovišta atmosferske hemije, otkriće je dragocjeno upravo zato što pokazuje da još nisu svi putevi kojima se metan razgrađuje dovoljno dobro opisani.
Milena Maglovski
