2022年1月，南太平洋的水下火山洪加汤加-洪加哈派爆发了现代史上最大的一次脾气。但就在大家忙着围观火山灰和冲击波时，科学家们现在发现，这次喷发还玩了个漂亮的大气把戏：它部分清除了空气中的甲烷——一种强效温室气体。研究人员表示，这一发现最终可能帮助科学家制定减缓全球变暖的新策略，因为没有什么比大规模火山爆发更能体现“气候解决方案”了。
利用卫星观测，科学家在巨大的火山羽流中检测到异常高浓度的甲醛。这引起了他们的注意，因为甲醛是甲烷在大气中分解时的产物——就像犯罪现场的收据。“当我们分析卫星图像时，我们惊讶地看到一团甲醛浓度创纪录的云。我们追踪了这朵云10天，一直追踪到南美洲。因为甲醛只存在几个小时，这表明这朵云一定连续一周以上在破坏甲烷，”研究第一作者、Acacia Impact Innovation BV的Maarten van Herpen博士解释道。“众所周知，火山在喷发时会排放甲烷，但直到现在才知道火山灰也能部分清理这些污染，”他补充道，这可能是对火山最拐弯抹角的赞美。
研究人员认为，这次喷发激活了一种罕见的化学过程，他们之前曾在完全不同的环境中发现过。在2023年发表的早期研究中，科学家发现从撒哈拉沙漠吹过大西洋的尘埃可以与海浪飞沫中的盐结合，形成称为铁盐气溶胶的微小颗粒。当阳光照射这些颗粒时，会释放出氯原子，然后与甲烷反应并帮助其分解。这一发现显著改变了科学家对对流层大气化学的理解。“新的——也是完全令人惊讶的——是相同的机制似乎出现在高海拔平流层的火山羽流中，那里的物理条件完全不同，”哥本哈根大学化学系的Matthew Johnson教授说。在汤加喷发期间，大量咸海水与火山灰一起被喷射到平流层，研究人员认为阳光与这种混合物相互作用产生了高反应性的氯，然后帮助破坏了喷发期间释放的甲烷。异常高的甲醛水平证明了甲烷分解正在发生。
这一发现还表明，科学家可能需要重新思考全球甲烷预算，该预算估计进入和离开地球大气的甲烷量。“我们现在知道大气尘埃——例如来自火山喷发——会影响甲烷预算。由于尘埃以前没有被考虑在内，因此我们有必要修正这些估计所依据的数据，”Matthew Johnson说。甲烷约占当前全球变暖的三分之一，在20年期间，它捕获的热量大约是二氧化碳的80倍。然而，与二氧化碳不同，甲烷不会持续几个世纪；它通常在10年内分解。由于其较短的大气寿命，减少甲烷污染可以相对较快地产生气候效益。科学家有时将甲烷减排描述为气候变化的“紧急刹车”，尽管研究人员强调，减少二氧化碳排放对于长期气候稳定仍然至关重要。
该团队表示，这些发现可能有助于推进人工加速从大气中去除甲烷的努力。世界各地的科学家目前正在探索几种可能性。