في يناير 2022، ألقى البركان البحري هونغا تونغا-هونغا هاباي في جنوب المحيط الهادئ واحدة من أكبر نوبات الغضب في التاريخ الحديث. ولكن بينما كان الجميع مشغولين بالتحديق في الرماد وموجات الصدمة، اكتشف العلماء الآن أن الثوران قام أيضًا بخدعة أنيقة في الغلاف الجوي: فقد أزال جزئيًا غاز الميثان، وهو غاز دفيئة قوي، من الهواء. يقول الباحثون إن هذا الاكتشاف قد يساعد العلماء في النهاية على تطوير استراتيجيات جديدة لإبطاء الاحتباس الحراري، لأنه لا شيء يقول "حل مناخي" مثل انفجار بركاني هائل.
باستخدام ملاحظات الأقمار الصناعية، اكتشف العلماء مستويات عالية بشكل غير عادي من الفورمالديهايد داخل عمود البركان الضخم. وقد لفت ذلك انتباههم لأن الفورمالديهايد هو ما يحدث عندما يتحلل الميثان في الغلاف الجوي - مثل إيصال من مسرح جريمة. يقول الدكتور مارتن فان هيربن من شركة أكاسيا إمباكت إنوفيشن بي في، المؤلف الأول للدراسة المنشورة في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز: "عندما حللنا صور الأقمار الصناعية، فوجئنا برؤية سحابة تحتوي على تركيز قياسي من الفورمالديهايد. تمكنا من تتبع السحابة لمدة 10 أيام، وصولاً إلى أمريكا الجنوبية. نظرًا لأن الفورمالديهايد موجود فقط لبضع ساعات، فقد أظهر هذا أن السحابة يجب أن تكون قد دمرت الميثان باستمرار لأكثر من أسبوع". ويضيف: "من المعروف أن البراكين تنبعث منها الميثان أثناء الثوران، ولكن حتى الآن لم يكن معروفًا أن الرماد البركاني قادر أيضًا على تنظيف هذا التلوث جزئيًا"، في ما قد يكون أكثر مجاملة خلفية على الإطلاق لبركان.
يعتقد الباحثون أن الثوران قام بتنشيط عملية كيميائية نادرة كانوا قد حددوها سابقًا في بيئة مختلفة تمامًا. في بحث سابق نُشر في عام 2023، اكتشف العلماء أن الغبار المتطاير من الصحراء الكبرى عبر المحيط الأطلسي يمكن أن يتحد مع الملح من رذاذ البحر لتكوين جسيمات دقيقة تسمى الهباء الجوي لملح الحديد. عندما تضرب أشعة الشمس هذه الجسيمات، يتم إطلاق ذرات الكلور، والتي تتفاعل بعد ذلك مع الميثان وتساعد في تفكيكه. غيّر هذا الاكتشاف بشكل كبير فهم العلماء للكيمياء الجوية في طبقة التروبوسفير. يقول البروفيسور ماثيو جونسون من قسم الكيمياء في جامعة كوبنهاغن: "الجديد - والمفاجئ تمامًا - هو أن نفس الآلية تبدو أنها تحدث في عمود بركاني عالٍ في طبقة الستراتوسفير، حيث الظروف الفيزيائية مختلفة تمامًا". أثناء ثوران تونغا، تم قذف كميات هائلة من مياه البحر المالحة إلى الستراتوسفير مع الرماد البركاني، ويعتقد الباحثون أن ضوء الشمس المتفاعل مع هذا الخليط خلق كلورًا شديد التفاعل ساعد بعد ذلك في تدمير الميثان المنبعث أثناء الثوران. كانت مستويات الفورمالديهايد المرتفعة بشكل غير عادي دليلاً على أن تحلل الميثان كان يحدث.
يشير هذا الاكتشاف أيضًا إلى أن العلماء قد يحتاجون إلى إعادة النظر في ميزانية الميثان العالمية، التي تقدر كمية الميثان التي تدخل وتخرج من الغلاف الجوي للأرض. يقول ماثيو جونسون: "نحن نعلم الآن أن الغبار الجوي - على سبيل المثال من ثوران بركاني - يؤثر على ميزانية الميثان. نظرًا لأن الغبار لم يؤخذ في الاعتبار من قبل، فمن المهم أن نقوم بتصحيح البيانات التي تستند إليها هذه التقديرات". الميثان مسؤول عن حوالي ثلث الاحتباس الحراري الحالي، وعلى مدى 20 عامًا، يحبس حوالي 80 ضعف حرارة ثاني أكسيد الكربون. على عكس ثاني أكسيد الكربون، لا يبقى الميثان لقرون؛ فهو يتحلل عادةً في غضون 10 سنوات تقريبًا. نظرًا لعمره الجوي الأقصر، فإن تقليل تلوث الميثان يمكن أن يحقق فوائد مناخية بسرعة نسبية. يصف العلماء أحيانًا تقليل الميثان بأنه "فرامل طوارئ" لتغير المناخ، على الرغم من أن الباحثين يؤكدون أن خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون يظل أمرًا بالغ الأهمية لاستقرار المناخ على المدى الطويل.
يقول الفريق إن النتائج قد تساعد في تطوير جهود إزالة الميثان بشكل مصطنع من الغلاف الجوي. يستكشف العلماء حول العالم حاليًا عدة احتمالات