Quando il vulcano sottomarino Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, nel Pacifico meridionale, eruttò nel gennaio 2022, non si trattò solo di una delle eruzioni vulcaniche più violente dei tempi moderni. Il vulcano fece anche qualcosa di completamente inaspettato: contribuì a ripulire parte dell’inquinamento da metano che aveva rilasciato. Questo fenomeno potrebbe essere fondamentale per capire come l’uomo possa rallentare il riscaldamento globale. Utilizzando sofisticate misurazioni satellitari, i ricercatori hanno osservato concentrazioni insolitamente elevate di formaldeide nell’enorme pennacchio vulcanico successivo all’eruzione. Questa è stata una prova cruciale: quando il metano viene distrutto nell’atmosfera, si forma la formaldeide come intermedio di breve durata.
“Analizzando le immagini satellitari, siamo rimasti sorpresi nel vedere una nube con una concentrazione record di formaldeide. Siamo riusciti a tracciare la nube per 10 giorni, fino al Sud America. Poiché la formaldeide rimane nell’atmosfera solo per poche ore, questo dimostra che la nube deve aver distrutto metano ininterrottamente per più di una settimana“, spiega il Dott. Maarten van Herpen di Acacia Impact Innovation BV.
“È noto che i vulcani emettono metano durante le eruzioni, ma fino ad ora non si sapeva che anche le ceneri vulcaniche fossero in grado di ripulire parzialmente questo inquinamento“, aggiunge. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Sale, luce solare e una nuova chimica
Secondo i ricercatori, tutto indica che si sta verificando un processo molto particolare, che avevano scoperto per la prima volta nel 2023, ma in una parte del mondo completamente diversa. Hanno scoperto che quando la polvere del Sahara viene trasportata sull’Oceano Atlantico, si mescola con il sale marino presente negli spruzzi d’acqua, formando piccole particelle note come aerosol di sali di ferro. Quando la luce solare colpisce questi aerosol, si producono atomi di cloro. Questi atomi di cloro reagiscono con il metano e contribuiscono alla sua decomposizione nell’atmosfera. Questa scoperta ha cambiato la comprensione scientifica della chimica troposferica.
“La novità, e la sorpresa assoluta, è che lo stesso meccanismo sembra verificarsi in un pennacchio vulcanico in alta stratosfera, dove le condizioni fisiche sono completamente diverse“, afferma il Professor Matthew Johnson del Dipartimento di Chimica dell’Università di Copenaghen, uno dei ricercatori autori di entrambe le scoperte.
L’eruzione del 2022 ha proiettato enormi quantità di acqua di mare salata nella stratosfera insieme a cenere vulcanica. La teoria è che, quando la luce solare ha colpito questa miscela, si è formato cloro altamente reattivo, che ha contribuito alla decomposizione del metano rilasciato durante l’eruzione. La prova visibile di questa decomposizione del metano è stata la presenza di grandi quantità di formaldeide rilevate nelle immagini satellitari.
Il metano e il clima
Il metano è attualmente responsabile di un terzo del riscaldamento globale. Nell’arco di 20 anni, il metano è circa 80 volte più potente della CO₂. Tuttavia, il metano si decompone relativamente in fretta nell’atmosfera, in genere entro circa 10 anni. Questo significa che se riducessimo le emissioni di metano ora, potremmo avere un impatto significativo sul clima entro un decennio. Per questo motivo, i ricercatori a volte si riferiscono alla riduzione del metano come a un “freno di emergenza” contro il cambiamento climatico.
Ispirazione per soluzioni future
Gli autori del nuovo studio ritengono che i loro risultati potrebbero fornire spunti a un campo di ricerca in crescita che si occupa di soluzioni per ridurre le emissioni di metano accelerandone artificialmente la decomposizione nell’atmosfera, in modo simile a come un vulcano si ripulisce dopo la sua eruzione. Diversi metodi sono attualmente in fase di studio, ma una sfida fondamentale è misurare e verificare la quantità di metano effettivamente rimossa.
“Come si dimostra che il metano è stato rimosso dall’atmosfera? Come si fa a sapere se il proprio metodo funziona? È molto difficile. Ma in questo studio affrontiamo proprio questo problema, dimostrando che la decomposizione del metano può essere effettivamente osservata tramite i satelliti“, afferma il Dott. Jos de Laat del Royal Netherlands Meteorological Institute, autore senior dello studio.
La ricerca è stata condotta con l’avanzato strumento TROPOMI a bordo del satellite Sentinel-5P dell’Agenzia Spaziale Europea, che monitora quotidianamente l’inquinamento atmosferico e i gas serra in tutto il mondo. “Il recupero della formaldeide da TROPOMI in un pennacchio vulcanico stratosferico è ben al di fuori delle normali condizioni operative dello strumento: abbiamo dovuto correggere attentamente la sensibilità del satellite per l’insolita altitudine del segnale e tenere conto delle interferenze dovute alle elevate concentrazioni di anidride solforosa. Eseguire correttamente queste correzioni è stato essenziale per confermare che ciò che stavamo osservando fosse reale“, ha dichiarato la Dott.ssa Isabelle De Smedt del Royal Belgian Institute for Space Aeronomy.
I ricercatori ritengono che le nuove scoperte ispireranno gli ingegneri del settore industriale. “Per l’industria, replicare questo fenomeno naturale è un’idea ovvia, ma solo se si può dimostrare che sia sicura ed efficace. Il nostro metodo satellitare potrebbe offrire un modo per capire come l’uomo potrebbe rallentare il riscaldamento globale”, conclude Johnson.
“Ora sappiamo che la polvere atmosferica, ad esempio quella derivante da un’eruzione vulcanica, influenza il bilancio del metano, ovvero il bilancio tra la quantità di metano immessa nell’atmosfera e quella rimossa. Poiché in precedenza non si era tenuto conto dell’effetto della polvere, è importante correggere i dati su cui si basano queste stime”, afferma Johnson.
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