Извержение подводного вулкана подсказало учёным новый способ борьбы с изменением климата

Метан – мощный парниковый газ, который за 20-летний период удерживает примерно в 80 раз больше тепла, чем углекислый газ. По оценкам учёных, на его долю приходится около 30% глобального потепления. К счастью, метан распадается в атмосфере относительно быстро – как правило, в течение 10 лет.

Когда подводный вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай извергся в 2022 году, он выбросил в воздух над южной частью Тихого океана примерно 2,9 миллиарда тонн пепла и газа. Согласно новому исследованию, извержение также частично "убрало за собой".

Глубинное тепло океана подбирается к Антарктиде – 20-летнее исследование подтвердило худшие опасения учёных

Китай выращивает леса в одной из самых мёртвых пустынь на Земле и результаты уже впечатляют

Учёные подсчитали, что извержение высвободило около 330 гигаграммов метана – это примерно столько же, сколько ежегодно производят более 2 миллионов коров. Однако результаты работы показали, что химические реакции внутри вулканического шлейфа уничтожали около 900 мегаграммов метана в сутки, что эквивалентно дневным выбросам тех же 2 миллионов коров. Более того, облако продолжало разрушать собственное метановое загрязнение на протяжении 10 дней, дрейфуя в сторону Южной Америки.

Снижение выбросов метана от промышленных процессов и сельского хозяйства критически важно для смягчения последствий изменения климата, однако не все источники метана можно контролировать. Часть выбросов связана с естественными процессами – микробным разложением или вулканической активностью. Чтобы справиться с метановым загрязнением из таких источников, исследователи ищут способы ускорить естественный распад атмосферного метана.

Именно такой механизм и обнаружили авторы работы. С помощью спектрометра TROPOMI на борту спутника Sentinel-5P Европейского космического агентства учёные установили, что вулканический шлейф содержал необычно высокие концентрации формальдегида – короткоживущего промежуточного соединения, которое образуется при распаде метана. Формальдегид существует всего несколько часов, прежде чем разложиться на углекислый газ и воду, но в шлейфе он сохранялся в высоких концентрациях более недели. Это указывало на непрерывное разрушение метана.

Предыдущие исследования показали, что когда пыль из Сахары переносится ветром над Атлантическим океаном, она смешивается с морскими брызгами и образует аэрозоли солей железа. При взаимодействии солнечного света с этими частицами высвобождаются атомы хлора, ускоряющие разложение метана.

Учёные полагают, что аналогичный механизм сработал и внутри вулканического облака – морская вода, поднятая в атмосферу извержением, смешалась с пеплом, и эта смесь под воздействием солнечного света породила высокореактивные атомы хлора.

Полученные данные дают дополнительные доказательства того, что этот механизм можно использовать для снижения концентрации метана в атмосфере – если инженеры найдут безопасный, эффективный и экономически оправданный способ его воспроизвести.

Уже предложены некоторые стратегии: строительство реакторов, которые извлекают метан из воздуха и пропускают его через насыщенный хлором рассол, или контролируемый распыл атомов хлора непосредственно в атмосферу, хотя последний вариант может иметь непредвиденные экологические последствия.

Одна из ключевых проблем в разработке подобных технологий – точное измерение количества удалённого метана.

Учёные предупредили о надвигающейся точке невозврата для планеты

Исследователи надеются, что их результаты вдохновят больше инженеров использовать атомы хлора в качестве агента для удаления метана и подтверждать эффективность своих подходов с помощью спутниковой спектроскопии.