Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η τεράστια έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga–Hunga Ha’apai το 2022 όχι μόνο απελευθέρωσε αέρια στην ατμόσφαιρα, αλλά συνέβαλε και στην καταστροφή μεθανίου
Τον Ιανουάριο του 2022, το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Hunga Tonga–Hunga Ha’apai στον Νότιο Ειρηνικό προκάλεσε μία από τις ισχυρότερες εκρήξεις που έχουν καταγραφεί στη σύγχρονη εποχή.
Όμως οι επιστήμονες ανακάλυψαν τώρα ότι η έκρηξη έκανε και κάτι εντελώς απρόσμενο: βοήθησε επίσης στην απομάκρυνση μέρους της ρύπανσης από μεθάνιο που απελευθερώθηκε στην ατμόσφαιρα.!
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι αυτό το απροσδόκητο φαινόμενο θα μπορούσε τελικά να προσφέρει στοιχεία για την επιβράδυνση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Αφού ανέλυσαν δορυφορικά δεδομένα από το τεράστιο ηφαιστειακό νέφος, οι επιστήμονες εντόπισαν ασυνήθιστα μεγάλες ποσότητες φορμαλδεΰδης στην ατμόσφαιρα.
Το εύρημα αυτό ήταν σημαντικό, επειδή η φορμαλδεΰδη δημιουργείται προσωρινά όταν διασπάται το μεθάνιο, αποτελώντας βασική ένδειξη ότι καταστροφή μεθανίου λάμβανε χώρα ψηλά πάνω από τη Γη.
«Όταν αναλύσαμε τις δορυφορικές εικόνες, εκπλαγήκαμε βλέποντας ένα νέφος με συγκέντρωση φορμαλδεΰδης σε επίπεδα-ρεκόρ. Καταφέραμε να παρακολουθήσουμε το νέφος για 10 ημέρες, μέχρι τη Νότια Αμερική. Επειδή η φορμαλδεΰδη υπάρχει μόνο για λίγες ώρες, αυτό έδειξε ότι το νέφος κατέστρεφε συνεχώς μεθάνιο για περισσότερο από μία εβδομάδα», εξηγεί ο Δρ. Maarten van Herpen από την Acacia Impact Innovation BV, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που μόλις δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.
«Είναι γνωστό ότι τα ηφαίστεια εκπέμπουν μεθάνιο κατά τις εκρήξεις, αλλά μέχρι τώρα δεν γνωρίζαμε ότι η ηφαιστειακή τέφρα είναι επίσης ικανή να καθαρίζει εν μέρει αυτή τη ρύπανση», προσθέτει.
Η ηφαιστειακή τέφρα και το ηλιακό φως προκάλεσαν τη διάσπαση του μεθανίου
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η έκρηξη ενεργοποίησε μια χημική διαδικασία που οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει μόλις πρόσφατα σε άλλη περιοχή του κόσμου.
Σε προηγούμενη εργασία που δημοσιεύθηκε το 2023, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η σκόνη που μεταφέρεται από την έρημο Σαχάρα πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό μπορεί να συνδυαστεί με αλάτι από το θαλάσσιο σπρέι. Μαζί σχηματίζουν μικροσκοπικά σωματίδια γνωστά ως αερολύματα άλατος σιδήρου. Όταν το ηλιακό φως χτυπά αυτά τα σωματίδια, παράγονται άτομα χλωρίου. Αυτά τα άτομα αντιδρούν με το μεθάνιο και βοηθούν στη διάσπασή του στην ατμόσφαιρα.
Η ανακάλυψη αυτή άλλαξε την κατανόηση των επιστημόνων για τη χημεία της κατώτερης ατμόσφαιρας.
«Αυτό που είναι νέο - και εντελώς απρόσμενο - είναι ότι ο ίδιος μηχανισμός φαίνεται να συμβαίνει μέσα σε ένα ηφαιστειακό νέφος ψηλά στη στρατόσφαιρα, όπου οι φυσικές συνθήκες είναι εντελώς διαφορετικές», δήλωσε ο καθηγητής Matthew Johnson από το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, ένας από τους ερευνητές πίσω και από τις δύο ανακαλύψεις.
Η έκρηξη της Tonga εκτόξευσε τεράστιες ποσότητες αλμυρού θαλασσινού νερού στη στρατόσφαιρα μαζί με ηφαιστειακή τέφρα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αντίδραση του ηλιακού φωτός με αυτό το μείγμα δημιούργησε εξαιρετικά δραστικό χλώριο, το οποίο στη συνέχεια βοήθησε στην καταστροφή του μεθανίου που απελευθερώθηκε κατά την έκρηξη. Τα υψηλά επίπεδα φορμαλδεΰδης που παρατηρήθηκαν μέσω δορυφόρων αποτέλεσαν ένδειξη ότι το μεθάνιο διασπώνταν ενεργά.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η έκρηξη απελευθέρωσε περίπου 300 gigagrams (Gg) μεθανίου, ποσότητα περίπου ίση με τις ετήσιες εκπομπές μεθανίου από περισσότερες από δύο εκατομμύρια αγελάδες.
Την ίδια στιγμή, το ηφαιστειακό νέφος απομάκρυνε περίπου 900 megagrams (Mg) μεθανίου ημερησίως, ποσότητα συγκρίσιμη με τις καθημερινές εκπομπές δύο εκατομμυρίων αγελάδων.
Γιατί το μεθάνιο είναι κρίσιμο για την κλιματική αλλαγή
Το μεθάνιο ευθύνεται σήμερα για περίπου το ένα τρίτο της παγκόσμιας υπερθέρμανσης. Σε περίοδο 20 ετών, το μεθάνιο παγιδεύει περίπου 80 φορές περισσότερη θερμότητα από το CO2.
Ωστόσο, το μεθάνιο δεν παραμένει στην ατμόσφαιρα όσο το διοξείδιο του άνθρακα. Συνήθως διασπάται μέσα σε περίπου 10 χρόνια.
Επειδή το μεθάνιο εξαφανίζεται σχετικά γρήγορα, η μείωση της ρύπανσης από μεθάνιο σήμερα θα μπορούσε να επιβραδύνει την υπερθέρμανση μέσα στην επόμενη δεκαετία.
Ορισμένοι επιστήμονες περιγράφουν τη μείωση του μεθανίου ως «φρένο έκτακτης ανάγκης» για την κλιματική αλλαγή - κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου κλιματικών σημείων καμπής τα επόμενα χρόνια.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν, ωστόσο, ότι η μείωση των εκπομπών CO2 παραμένει απαραίτητη για τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του κλίματος.
Η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει μελλοντικές τεχνολογίες για το κλίμα
Οι επιστήμονες πίσω από τη μελέτη δηλώνουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να στηρίξουν προσπάθειες ανάπτυξης τεχνολογιών που επιταχύνουν την απομάκρυνση του μεθανίου από την ατμόσφαιρα, μιμούμενες τη φυσική διαδικασία που ενεργοποιήθηκε από το ηφαίστειο.
Ήδη εξετάζονται διάφορες πιθανές προσεγγίσεις, αλλά ένα σημαντικό εμπόδιο ήταν η απόδειξη του πόσο μεθάνιο αφαιρείται πραγματικά.
«Πώς αποδεικνύεις ότι το μεθάνιο αφαιρέθηκε από την ατμόσφαιρα; Πώς ξέρεις ότι η μέθοδός σου λειτουργεί; Είναι πολύ δύσκολο. Εδώ όμως αντιμετωπίζουμε αυτό το πρόβλημα δείχνοντας ότι η διάσπαση του μεθανίου μπορεί πράγματι να παρατηρηθεί μέσω δορυφόρων», δήλωσε ο Δρ. Jos de Laat από το Βασιλικό Μετεωρολογικό Ινστιτούτο της Ολλανδίας, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Η έρευνα βασίστηκε στο όργανο TROPOMI που βρίσκεται στον δορυφόρο Sentinel-5P της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, ο οποίος παρακολουθεί καθημερινά αέρια του θερμοκηπίου και ατμοσφαιρική ρύπανση σε ολόκληρο τον κόσμο.
«Η ανίχνευση φορμαλδεΰδης από το TROPOMI μέσα σε ηφαιστειακό νέφος στη στρατόσφαιρα βρίσκεται πολύ έξω από τις συνηθισμένες συνθήκες λειτουργίας του οργάνου - χρειάστηκε να διορθώσουμε προσεκτικά την ευαισθησία του δορυφόρου για το ασυνήθιστο ύψος του σήματος και να λάβουμε υπόψη τις παρεμβολές από τις υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του θείου. Η σωστή εφαρμογή αυτών των διορθώσεων ήταν απαραίτητη για να επιβεβαιώσουμε ότι αυτό που βλέπαμε ήταν πραγματικό», δήλωσε η Δρ. Isabelle De Smedt από το Βασιλικό Βελγικό Ινστιτούτο Διαστημικής Αερονομίας.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να εμπνεύσει μελλοντικές μηχανικές λύσεις σχεδιασμένες να μειώνουν τη ρύπανση από μεθάνιο με ασφαλή και αποτελεσματικό τρόπο.
«Είναι προφανής ιδέα για τη βιομηχανία να προσπαθήσει να αναπαράγει αυτό το φυσικό φαινόμενο - αλλά μόνο εφόσον αποδειχθεί ασφαλές και αποτελεσματικό. Η δορυφορική μας μέθοδος θα μπορούσε να προσφέρει έναν τρόπο ώστε να κατανοήσουμε πώς οι άνθρωποι μπορούν να επιβραδύνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη», καταλήγει ο Matthew Johnson.
Οι επιστήμονες λένε ότι ίσως χρειαστεί αναθεώρηση των εκτιμήσεων για το μεθάνιο
Οι ερευνητές δηλώνουν ότι τα ευρήματα ίσως υποχρεώσουν τους επιστήμονες να αναθεωρήσουν τον παγκόσμιο προϋπολογισμό μεθανίου, ο οποίος υπολογίζει πόσο μεθάνιο εισέρχεται και εξέρχεται από την ατμόσφαιρα της Γης.
«Τώρα γνωρίζουμε ότι η ατμοσφαιρική σκόνη - για παράδειγμα από μια ηφαιστειακή έκρηξη - επηρεάζει τον προϋπολογισμό μεθανίου, δηλαδή την ισορροπία του πόσο μεθάνιο προστίθεται στην ατμόσφαιρα και πόσο απομακρύνεται. Επειδή η σκόνη δεν είχε ληφθεί προηγουμένως υπόψη, είναι σημαντικό να διορθώσουμε τα δεδομένα στα οποία βασίζονται αυτές οι εκτιμήσεις», δήλωσε ο Matthew Johnson.
www.bankingnews.gr
Όμως οι επιστήμονες ανακάλυψαν τώρα ότι η έκρηξη έκανε και κάτι εντελώς απρόσμενο: βοήθησε επίσης στην απομάκρυνση μέρους της ρύπανσης από μεθάνιο που απελευθερώθηκε στην ατμόσφαιρα.!
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι αυτό το απροσδόκητο φαινόμενο θα μπορούσε τελικά να προσφέρει στοιχεία για την επιβράδυνση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Αφού ανέλυσαν δορυφορικά δεδομένα από το τεράστιο ηφαιστειακό νέφος, οι επιστήμονες εντόπισαν ασυνήθιστα μεγάλες ποσότητες φορμαλδεΰδης στην ατμόσφαιρα.
Το εύρημα αυτό ήταν σημαντικό, επειδή η φορμαλδεΰδη δημιουργείται προσωρινά όταν διασπάται το μεθάνιο, αποτελώντας βασική ένδειξη ότι καταστροφή μεθανίου λάμβανε χώρα ψηλά πάνω από τη Γη.
«Όταν αναλύσαμε τις δορυφορικές εικόνες, εκπλαγήκαμε βλέποντας ένα νέφος με συγκέντρωση φορμαλδεΰδης σε επίπεδα-ρεκόρ. Καταφέραμε να παρακολουθήσουμε το νέφος για 10 ημέρες, μέχρι τη Νότια Αμερική. Επειδή η φορμαλδεΰδη υπάρχει μόνο για λίγες ώρες, αυτό έδειξε ότι το νέφος κατέστρεφε συνεχώς μεθάνιο για περισσότερο από μία εβδομάδα», εξηγεί ο Δρ. Maarten van Herpen από την Acacia Impact Innovation BV, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που μόλις δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.
«Είναι γνωστό ότι τα ηφαίστεια εκπέμπουν μεθάνιο κατά τις εκρήξεις, αλλά μέχρι τώρα δεν γνωρίζαμε ότι η ηφαιστειακή τέφρα είναι επίσης ικανή να καθαρίζει εν μέρει αυτή τη ρύπανση», προσθέτει.
Η ηφαιστειακή τέφρα και το ηλιακό φως προκάλεσαν τη διάσπαση του μεθανίου
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η έκρηξη ενεργοποίησε μια χημική διαδικασία που οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει μόλις πρόσφατα σε άλλη περιοχή του κόσμου.
Σε προηγούμενη εργασία που δημοσιεύθηκε το 2023, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η σκόνη που μεταφέρεται από την έρημο Σαχάρα πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό μπορεί να συνδυαστεί με αλάτι από το θαλάσσιο σπρέι. Μαζί σχηματίζουν μικροσκοπικά σωματίδια γνωστά ως αερολύματα άλατος σιδήρου. Όταν το ηλιακό φως χτυπά αυτά τα σωματίδια, παράγονται άτομα χλωρίου. Αυτά τα άτομα αντιδρούν με το μεθάνιο και βοηθούν στη διάσπασή του στην ατμόσφαιρα.
Η ανακάλυψη αυτή άλλαξε την κατανόηση των επιστημόνων για τη χημεία της κατώτερης ατμόσφαιρας.
«Αυτό που είναι νέο - και εντελώς απρόσμενο - είναι ότι ο ίδιος μηχανισμός φαίνεται να συμβαίνει μέσα σε ένα ηφαιστειακό νέφος ψηλά στη στρατόσφαιρα, όπου οι φυσικές συνθήκες είναι εντελώς διαφορετικές», δήλωσε ο καθηγητής Matthew Johnson από το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, ένας από τους ερευνητές πίσω και από τις δύο ανακαλύψεις.
Η έκρηξη της Tonga εκτόξευσε τεράστιες ποσότητες αλμυρού θαλασσινού νερού στη στρατόσφαιρα μαζί με ηφαιστειακή τέφρα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αντίδραση του ηλιακού φωτός με αυτό το μείγμα δημιούργησε εξαιρετικά δραστικό χλώριο, το οποίο στη συνέχεια βοήθησε στην καταστροφή του μεθανίου που απελευθερώθηκε κατά την έκρηξη. Τα υψηλά επίπεδα φορμαλδεΰδης που παρατηρήθηκαν μέσω δορυφόρων αποτέλεσαν ένδειξη ότι το μεθάνιο διασπώνταν ενεργά.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η έκρηξη απελευθέρωσε περίπου 300 gigagrams (Gg) μεθανίου, ποσότητα περίπου ίση με τις ετήσιες εκπομπές μεθανίου από περισσότερες από δύο εκατομμύρια αγελάδες.
Την ίδια στιγμή, το ηφαιστειακό νέφος απομάκρυνε περίπου 900 megagrams (Mg) μεθανίου ημερησίως, ποσότητα συγκρίσιμη με τις καθημερινές εκπομπές δύο εκατομμυρίων αγελάδων.
Γιατί το μεθάνιο είναι κρίσιμο για την κλιματική αλλαγή
Το μεθάνιο ευθύνεται σήμερα για περίπου το ένα τρίτο της παγκόσμιας υπερθέρμανσης. Σε περίοδο 20 ετών, το μεθάνιο παγιδεύει περίπου 80 φορές περισσότερη θερμότητα από το CO2.
Ωστόσο, το μεθάνιο δεν παραμένει στην ατμόσφαιρα όσο το διοξείδιο του άνθρακα. Συνήθως διασπάται μέσα σε περίπου 10 χρόνια.
Επειδή το μεθάνιο εξαφανίζεται σχετικά γρήγορα, η μείωση της ρύπανσης από μεθάνιο σήμερα θα μπορούσε να επιβραδύνει την υπερθέρμανση μέσα στην επόμενη δεκαετία.
Ορισμένοι επιστήμονες περιγράφουν τη μείωση του μεθανίου ως «φρένο έκτακτης ανάγκης» για την κλιματική αλλαγή - κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου κλιματικών σημείων καμπής τα επόμενα χρόνια.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν, ωστόσο, ότι η μείωση των εκπομπών CO2 παραμένει απαραίτητη για τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του κλίματος.
Η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει μελλοντικές τεχνολογίες για το κλίμα
Οι επιστήμονες πίσω από τη μελέτη δηλώνουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να στηρίξουν προσπάθειες ανάπτυξης τεχνολογιών που επιταχύνουν την απομάκρυνση του μεθανίου από την ατμόσφαιρα, μιμούμενες τη φυσική διαδικασία που ενεργοποιήθηκε από το ηφαίστειο.
Ήδη εξετάζονται διάφορες πιθανές προσεγγίσεις, αλλά ένα σημαντικό εμπόδιο ήταν η απόδειξη του πόσο μεθάνιο αφαιρείται πραγματικά.
«Πώς αποδεικνύεις ότι το μεθάνιο αφαιρέθηκε από την ατμόσφαιρα; Πώς ξέρεις ότι η μέθοδός σου λειτουργεί; Είναι πολύ δύσκολο. Εδώ όμως αντιμετωπίζουμε αυτό το πρόβλημα δείχνοντας ότι η διάσπαση του μεθανίου μπορεί πράγματι να παρατηρηθεί μέσω δορυφόρων», δήλωσε ο Δρ. Jos de Laat από το Βασιλικό Μετεωρολογικό Ινστιτούτο της Ολλανδίας, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Η έρευνα βασίστηκε στο όργανο TROPOMI που βρίσκεται στον δορυφόρο Sentinel-5P της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, ο οποίος παρακολουθεί καθημερινά αέρια του θερμοκηπίου και ατμοσφαιρική ρύπανση σε ολόκληρο τον κόσμο.
«Η ανίχνευση φορμαλδεΰδης από το TROPOMI μέσα σε ηφαιστειακό νέφος στη στρατόσφαιρα βρίσκεται πολύ έξω από τις συνηθισμένες συνθήκες λειτουργίας του οργάνου - χρειάστηκε να διορθώσουμε προσεκτικά την ευαισθησία του δορυφόρου για το ασυνήθιστο ύψος του σήματος και να λάβουμε υπόψη τις παρεμβολές από τις υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του θείου. Η σωστή εφαρμογή αυτών των διορθώσεων ήταν απαραίτητη για να επιβεβαιώσουμε ότι αυτό που βλέπαμε ήταν πραγματικό», δήλωσε η Δρ. Isabelle De Smedt από το Βασιλικό Βελγικό Ινστιτούτο Διαστημικής Αερονομίας.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να εμπνεύσει μελλοντικές μηχανικές λύσεις σχεδιασμένες να μειώνουν τη ρύπανση από μεθάνιο με ασφαλή και αποτελεσματικό τρόπο.
«Είναι προφανής ιδέα για τη βιομηχανία να προσπαθήσει να αναπαράγει αυτό το φυσικό φαινόμενο - αλλά μόνο εφόσον αποδειχθεί ασφαλές και αποτελεσματικό. Η δορυφορική μας μέθοδος θα μπορούσε να προσφέρει έναν τρόπο ώστε να κατανοήσουμε πώς οι άνθρωποι μπορούν να επιβραδύνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη», καταλήγει ο Matthew Johnson.
Οι επιστήμονες λένε ότι ίσως χρειαστεί αναθεώρηση των εκτιμήσεων για το μεθάνιο
Οι ερευνητές δηλώνουν ότι τα ευρήματα ίσως υποχρεώσουν τους επιστήμονες να αναθεωρήσουν τον παγκόσμιο προϋπολογισμό μεθανίου, ο οποίος υπολογίζει πόσο μεθάνιο εισέρχεται και εξέρχεται από την ατμόσφαιρα της Γης.
«Τώρα γνωρίζουμε ότι η ατμοσφαιρική σκόνη - για παράδειγμα από μια ηφαιστειακή έκρηξη - επηρεάζει τον προϋπολογισμό μεθανίου, δηλαδή την ισορροπία του πόσο μεθάνιο προστίθεται στην ατμόσφαιρα και πόσο απομακρύνεται. Επειδή η σκόνη δεν είχε ληφθεί προηγουμένως υπόψη, είναι σημαντικό να διορθώσουμε τα δεδομένα στα οποία βασίζονται αυτές οι εκτιμήσεις», δήλωσε ο Matthew Johnson.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών