Wulkan kontra metan. Naukowcy odkryli zaskakujący proces

Erupcja podwodnego wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai w 2022 roku była jedną z najpotężniejszych w nowoczesnej historii. Wyrzuciła do atmosfery ogromne ilości popiołu, gazów i słonej wody morskiej. Teraz naukowcy opisują jeszcze jeden, zupełnie nieoczekiwany efekt tego wybuchu

Badanie opublikowane w Nature Communications wskazuje, że  wulkan częściowo „posprzątał” po własnej emisji gazów cieplarnianych. Naukowcy obserwowali ten proces dzięki satelitom śledzącym skład atmosfery.

„Kiedy analizowaliśmy zdjęcia satelitarne, byliśmy zaskoczeni, widząc chmurę o rekordowo wysokim stężeniu formaldehydu” – mówi dr Maarten van Herpen, główny autor pracy. „Udało nam się śledzić tę chmurę przez 10 dni, aż do Ameryki Południowej. Ponieważ formaldehyd utrzymuje się w atmosferze tylko przez kilka godzin, oznaczało to, że chmura musiała nieprzerwanie usuwać metan przez ponad tydzień”.

To właśnie formaldehyd okazał się kluczowym śladem chemicznym. Powstaje on jako produkt pośredni podczas rozpadu metanu w atmosferze. Duże ilości formaldehydu oznaczały więc, że wulkaniczna chmura aktywnie utleniała metan.

Popiół, sól i światło słoneczne

W czasie erupcji do stratosfery trafiły jednocześnie popiół wulkaniczny i ogromne ilości słonej wody morskiej. Pod wpływem światła słonecznego mieszanina ta zaczęła produkować bardzo reaktywne atomy chloru. To właśnie one reagowały z metanem i przyspieszały jego rozpad.

„Nowe i całkowicie zaskakujące jest to, że ten sam mechanizm najwyraźniej zachodzi także w chmurze wulkanicznej wysoko w stratosferze, gdzie warunki fizyczne są zupełnie inne” – mówi prof. Matthew Johnson z Uniwersytetu Kopenhaskiego.

Naukowcy już wcześniej zauważyli podobne zjawisko nad Atlantykiem. Tam pył znad Sahary mieszał się z solą morską, tworząc aerozole zawierające żelazo i sól. Światło słoneczne uwalniało z nich chlor, który również rozkładał metan. Nowe badanie pokazuje jednak, że podobna chemia może działać także po gigantycznych erupcjach wulkanicznych.

Metan jest dziś jednym z najważniejszych gazów cieplarnianych. Odpowiada za około jedną trzecią obecnego ocieplenia klimatu. W ciągu 20 lat jedna cząsteczka metanu ogrzewa atmosferę około 80 razy silniej niż cząsteczka CO₂.

Jednocześnie metan znika z atmosfery znacznie szybciej niż dwutlenek węgla. Typowo rozkłada się w ciągu około dekady. Dlatego ograniczenie emisji metanu może stosunkowo szybko wpłynąć na tempo ocieplenia klimatu.

Dwa miliony krów dziennie

Według wyliczeń autorów erupcja Hunga Tonga wyemitowała około 300 gigagramów metanu. To mniej więcej tyle, ile w ciągu roku produkuje ponad dwa miliony krów. Jednocześnie chmura wulkaniczna usuwała około 900 megagramów metanu dziennie – równowartość codziennych emisji dwóch milionów krów.

Badacze podkreślają , że nie oznacza to, iż wulkany chłodzą klimat. Erupcje emitują ogromne ilości różnych gazów i aerozoli, a ich wpływ na atmosferę jest bardzo złożony. Nowe badanie pokazuje jedynie, że część emitowanego metanu może być równocześnie usuwana przez procesy chemiczne zachodzące w samej chmurze erupcyjnej.

Pomysł dla przemysłu

Autorzy pracy uważają, że odkrycie może mieć praktyczne znaczenie. Coraz więcej zespołów badawczych i firm próbuje znaleźć sposoby sztucznego przyspieszania rozpadu metanu w atmosferze. Problemem pozostaje jednak pomiar skuteczności takich metod.

„Jak udowodnić, że metan został usunięty z atmosfery? Skąd wiadomo, że dana metoda działa? To bardzo trudne” – mówi dr Jos de Laat. „Pokazujemy jednak, że rozpad metanu można obserwować za pomocą satelitów”.

Do obserwacji wykorzystano instrument TROPOMI umieszczony na europejskim satelicie Sentinel-5P, który codziennie monitoruje skład atmosfery i zanieczyszczenia powietrza na całym świecie.

„Pomiar formaldehydu w stratosferycznej chmurze wulkanicznej wykraczał daleko poza standardowe warunki pracy instrumentu” – wyjaśnia dr Isabelle De Smedt. „Musieliśmy skorygować czułość satelity dla nietypowej wysokości sygnału i uwzględnić zakłócenia powodowane przez wysokie stężenia dwutlenku siarki”.

Badacze twierdzą też, że odkrycie może zmienić sposób liczenia globalnego „budżetu metanowego”, czyli szacunków dotyczących ilości metanu trafiającego do atmosfery i usuwanego z niej. „Wiemy już, że pył atmosferyczny, na przykład po erupcji wulkanu, wpływa na bilans metanu” – mówi Matthew Johnson, dodając: „Ponieważ wcześniej tego nie uwzględniano, trzeba poprawić dane, na których opierają się te szacunki”.

Źródła: 

Van Herpen, M. M. J. W., De Smedt, I., Meidan, D., Saiz-Lopez, A., Johnson, M. S., & de Laat, J. (2026). Satellite quantification of enhanced methane oxidation applied to the stratospheric plume following Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption. Nature Communications, 17, 3746. https://doi.org/10.1038/s41467-026-72191-4  

University of Copenhagen. (2026). Scientists stunned: Volcano cleans up after itself by removing methane from the air. EurekAlert! https://www.eurekalert.org/news-releases/1127102  

• Nauki biologiczne i rolnicze
• Nauki ścisłe i nauki o Ziemi