En janvier 2022, le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha'apai dans le Pacifique Sud a piqué l'une des plus grosses colères de l'histoire moderne. Mais alors que tout le monde était occupé à regarder les cendres et les ondes de choc, les scientifiques ont découvert que l'éruption avait également réalisé un tour de passe-passe atmosphérique : elle a partiellement éliminé le méthane, un puissant gaz à effet de serre, de l'air. Les chercheurs affirment que cette découverte pourrait un jour aider à développer de nouvelles stratégies pour ralentir le réchauffement climatique, car rien ne dit « solution climatique » comme une explosion volcanique massive.

En utilisant des observations satellites, les scientifiques ont détecté des niveaux anormalement élevés de formaldéhyde dans l'énorme panache volcanique. Cela a attiré leur attention car le formaldéhyde est ce qui se produit lorsque le méthane se décompose dans l'atmosphère – comme un reçu de scène de crime. « En analysant les images satellites, nous avons été surpris de voir un nuage avec une concentration record de formaldéhyde. Nous avons pu suivre le nuage pendant 10 jours, jusqu'en Amérique du Sud. Comme le formaldéhyde n'existe que quelques heures, cela a montré que le nuage devait détruire le méthane en continu pendant plus d'une semaine », explique le Dr Maarten van Herpen d'Acacia Impact Innovation BV, premier auteur de l'étude publiée dans Nature Communications. « On sait que les volcans émettent du méthane lors des éruptions, mais jusqu'à présent, on ignorait que les cendres volcaniques étaient également capables de nettoyer partiellement cette pollution », ajoute-t-il, dans ce qui est peut-être le compliment le plus perfide jamais adressé à un volcan.

Les chercheurs pensent que l'éruption a activé un processus chimique rare qu'ils avaient précédemment identifié dans un environnement totalement différent. Dans des recherches antérieures publiées en 2023, les scientifiques ont découvert que la poussière soufflée du Sahara à travers l'océan Atlantique peut se combiner avec le sel des embruns marins pour créer de minuscules particules appelées aérosols de sel de fer. Lorsque la lumière du soleil frappe ces particules, des atomes de chlore sont libérés, qui réagissent ensuite avec le méthane et aident à le décomposer. Cette découverte a considérablement modifié la compréhension des scientifiques de la chimie atmosphérique dans la troposphère. « Ce qui est nouveau – et complètement surprenant – c'est que le même mécanisme semble se produire dans un panache volcanique haut dans la stratosphère, où les conditions physiques sont totalement différentes », déclare le professeur Matthew Johnson du Département de chimie de l'Université de Copenhague. Lors de l'éruption du Tonga, d'énormes quantités d'eau de mer salée ont été projetées dans la stratosphère avec les cendres volcaniques, et les chercheurs pensent que la lumière du soleil interagissant avec ce mélange a créé du chlore hautement réactif qui a ensuite contribué à détruire le méthane libéré lors de l'éruption. Les niveaux anormalement élevés de formaldéhyde ont servi de preuve que la décomposition du méthane avait lieu.

La découverte suggère également que les scientifiques pourraient devoir repenser le budget global du méthane, qui estime la quantité de méthane entrant et sortant de l'atmosphère terrestre. « Nous savons maintenant que la poussière atmosphérique – par exemple d'une éruption volcanique – impacte le budget du méthane. Comme la poussière n'a pas été prise en compte auparavant, il est important de corriger les données sur lesquelles ces estimations sont basées », déclare Matthew Johnson. Le méthane est responsable d'environ un tiers du réchauffement climatique actuel, et sur une période de 20 ans, il piège environ 80 fois plus de chaleur que le CO2. Contrairement au dioxyde de carbone, cependant, le méthane ne persiste pas pendant des siècles ; il se décompose généralement en une dizaine d'années. En raison de sa durée de vie atmosphérique plus courte, réduire la pollution par le méthane pourrait produire des bénéfices climatiques relativement rapidement. Les scientifiques décrivent parfois la réduction du méthane comme un « frein d'urgence » pour le changement climatique, bien que les chercheurs soulignent que la réduction des émissions de CO2 reste cruciale pour la stabilité climatique à long terme.

L'équipe affirme que les résultats pourraient aider à faire progresser les efforts visant à accélérer artificiellement l'élimination du méthane de l'atmosphère. Des scientifiques du monde entier explorent actuellement plusieurs possibilités.