Erupcija vulkana Hunga Tonga-Hunga Ha’apai iz januara 2022. izazvala je neočekivano snažnu oksidaciju metana u stratosferi, uočenu putem povišenih koncentracija formaldehida koje je satelit pratio deset dana. Naučnici veruju da su kombinacija morske soli, finog pepela bogatog gvožđem i sunčeve svetlosti proizveli reaktivni hlor koji je napao metan. Korigovane TROPOMI merenja ukazuju na oko 900 ± 220 tona metana oksidiranih dnevno u oblaku, što otvara novi put za satelitsko praćenje uklanjanja metana.
Vulkanska Erupcija Pokrenula Retko 'Čišćenje' Atmosfere — Metan Razgrađen U Stratosferi
The Hunga Tonga–Hunga Ha'apai-volcanic eruption on 15 january 2022. Image taken from a video of the eruption. (CREDIT: Tonga Geological Services)
Visoki stub iz erupcije vulkana Hunga Tonga-Hunga Ha’apai u januaru 2022. uradio je više od izbacivanja pepela i gasova: sateliti su zabeležili neočekivano intenzivnu razgradnju metana u stratosferi, što je pružilo retku priliku da se iz svemira posmatra proces uklanjanja jednog od najmoćnijih gasova staklene bašte.
Šta su naučnici otkrili?
Satelitska merenja formaldehida — kratkotrajne hemijske vrste koja nastaje tokom oksidacije metana — pokazala su rekordno visoke vrednosti unutar vulkanskog oblaka. Tim je pratio oblak deset dana dok se kretao ka Južnoj Americi; obzirom na to da formaldehid u uslovima preleta TROPOMI satelita traje ~2,5 sata, kontinuirani signal ukazivao je da je u oblaku trajala aktivna oksidacija metana više od nedelju dana.
Satellite image using the VIIRS satellite on 16 January 2022, 13:30 UTC, showing in blue the cloud of formaldehyde measured by TROPOMI. To the left is the Australian coast of Queensland. (CREDIT: van Herpen et al. (2026)
Kako je to moguće?
Istraživači predlažu fotokemijski mehanizam vođen česticama: erupcija je u stratosferu podigla kombinaciju slane morske vode, finih čestica pepela koje sadrže gvožđe i jaku sunčevu energiju. Mešavina morske soli i čestica verovatno je omogućila stvaranje reaktivnih hlora (Cl), koji potom napadaju metan i započinju njegovo razlaganje. Formaldehid koji je zabeležio satelit predstavlja „hemijski trag“ ove oksidacije.
„Kada smo analizirali satelitske snimke, iznenadilo nas je oblak sa rekordno visokom koncentracijom formaldehida... Pošto formaldehid traje samo nekoliko sati, to pokazuje da oblak mora kontinuirano razgrađivati metan više od nedelju dana,“ rekao je dr Maarten van Herpen.
Kako su merili i koliko je metana uništeno?
Detekciju su omogućili podaci instrumenta TROPOMI na satelitu Sentinel‑5P (ESA). Tim je morao da koriguje standardne algoritme za neuobičajenu visinu signala i za interferenciju uzrokovanu visokim koncentracijama SO2 — korigovane opservacije bile su ključne za pouzdan nalaz.
Correlation between HCHO, SO2, and aerosols within the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai plume on 16 Jan 2022. (CREDIT: Nature Communications)
Na maksimumu, formaldehidni signal je dostigao ~1.6 × 10^15 molekula/cm2, što odgovara procenjenoj koncentraciji ~12 ppb na ~30 km visine — izuzetno visoko za stratosferu (prethodna zapažanja od biomase bila su <0,1 ppb na 20 km). Na osnovu tih podataka, tim procenjuje oksidaciju metana u oblaku na ~900 ± 220 metričkih tona dnevno, sa vršnom stopom oko 75 ± 18 t/h 16. januara. Da bi se to objasnilo, istraživači smatraju da je oblak imao povećanu koncentraciju metana (analiza sugeriše najmanje ~14 ppm u oblaku 16. januara).
Zašto je nalaz važan — i koje su granice?
Metan je drugi najvažniji gas staklene bašte posle CO2 i trenutno utiče na približno 0,5 °C globalnog zagrevanja; tokom 20 godina on ima otprilike 80 puta većji učinak po jedinici mase nego CO2. Brže uklanjanje metana stoga može relativno brzo usporiti kratkoročno zagrevanje. Ovaj događaj pokazuje da je moguće satelitski detektovati i kvantifikovati takvu razgradnju kroz praćenje formaldehida — što je posebno važno za verifikaciju ideja o „otvorenoj“ (atmosferskoj) dekontaminaciji metana.
HCHO in-plume photolysis rate as a function of time, starting from the moment of the eruption. (CREDIT: Nature Communications)
Međutim, autori naglašavaju da ovo nije rešenje klimatske krize: Tonga je pružila izuzetne uslove (velika injekcija morske vode i relativno umerne emisije sumpora) i ne znači da će svaka erupcija izazvati sličan efekat. Takođe, potvrda predložene fotokemije gvožđe‑hlorida zahteva laboratorijske eksperimente i detalno modeliranje.
Zaključak
Ovo istraživanje nudi novi pristup za praćenje uklanjanja metana iz atmosfere pomoću satelita, i istovremeno podseća da priroda ponekad otkriva procese koje ljudi pokušavaju da repliciraju. Dalji rad u laboratorijama i modelima neophodan je da se potvrdi mehanizam i procene implikacije za druge događaje i moguće inženjerske primene.
Izvori: Istraživanje objavljeno u Nature Communications; opservacije instrumenta TROPOMI (Sentinel‑5P).
Pomozite nam da budemo bolji.
