Em janeiro de 2022, o vulcão subaquático Hunga Tonga-Hunga Ha’pai, no Pacífico Sul, produziu uma das erupções mais poderosas da história moderna. Mas os cientistas descobriram agora que a erupção também desencadeou uma reacção atmosférica inesperada que removeu parcialmente o metano, um poderoso gás com efeito de estufa, do ar. Os pesquisadores dizem que a descoberta poderá eventualmente ajudar os cientistas a desenvolver novas estratégias para retardar o aquecimento global.
Usando observações de satélite, os cientistas detectaram níveis invulgarmente elevados de formaldeído dentro da enorme pluma vulcânica criada pela erupção. Esta descoberta chamou imediatamente a atenção deles porque o formaldeído é produzido quando o metano se decompõe na atmosfera.
“Quando analisamos as imagens de satélite, ficamos surpresos ao ver uma nuvem com uma concentração recorde de formaldeído. Conseguimos rastrear a nuvem por 10 dias até a América do Sul. Como o formaldeído só existe por algumas horas, isso mostra que a nuvem deve ter destruído metano continuamente por mais de uma semana.” Innovation BV, é o primeiro autor do estudo, que acaba de ser publicado Comunicação da natureza.
“Sabe-se que os vulcões libertam metano durante as erupções, mas até agora não se sabia que as cinzas vulcânicas também são capazes de limpar parcialmente esta poluição”, acrescentou.
Cinzas vulcânicas, sal marinho e luz solar iniciam a reação química
Os pesquisadores acreditam que a explosão ativou um processo químico raro que haviam identificado anteriormente em um ambiente completamente diferente.
Num estudo anterior publicado em 2023, os cientistas descobriram que a poeira soprada do deserto do Saara através do Oceano Atlântico pode combinar-se com o sal da maresia para formar pequenas partículas chamadas aerossóis de sal de ferro. Quando a luz solar atinge essas partículas, átomos de cloro são liberados. Esses átomos de cloro reagem com o metano e ajudam a decompô-lo na atmosfera. A descoberta mudou significativamente a compreensão dos cientistas sobre a química atmosférica na troposfera.
“O que é novo – e totalmente surpreendente – é que o mesmo processo pode ser visto acontecendo numa pluma vulcânica no alto da estratosfera, onde as condições físicas são completamente diferentes”, disse Matthew Johnson, professor de química na Universidade de Copenhague, um dos pesquisadores por trás de ambas as descobertas.
Durante a erupção de Tonga, grandes quantidades de água salgada do mar, juntamente com cinzas vulcânicas, irromperam na estratosfera. Os investigadores pensam que a luz solar interage com esta mistura para formar cloro altamente reativo, que ajuda a destruir o metano libertado durante a erupção. Níveis anormalmente elevados de formaldeído detectados por satélites indicam que está ocorrendo degradação do metano.
Cientistas dizem que as estimativas globais de metano podem precisar ser revisadas
A descoberta também sugere que os cientistas poderão ter de repensar o orçamento global de metano, que estima a quantidade de metano que entra e sai da atmosfera da Terra.
“Sabemos agora que a poeira atmosférica – como a de uma erupção vulcânica – afecta o orçamento de metano, ou seja, o orçamento de quanto metano é adicionado à atmosfera e quanto é removido. Como a poeira não foi considerada antes, é importante que corrijamos os dados em que estas estimativas se baseiam”, disse Matthew Johnson.
Por que o metano é importante para as mudanças climáticas
O metano é responsável por cerca de um terço do actual aquecimento global. Durante um período de 20 anos, o metano retém cerca de 80 vezes mais calor que o CO2. Ao contrário do dióxido de carbono, porém, o metano não permanece na atmosfera durante séculos. Geralmente quebra em cerca de 10 anos.
Como o metano tem uma vida atmosférica curta, a redução da poluição por metano pode produzir benefícios climáticos de forma relativamente rápida. Os cientistas por vezes descrevem a redução do metano como um “travão de emergência” às alterações climáticas porque a redução dos níveis de metano poderia abrandar o aquecimento durante a próxima década e reduzir o risco de pontos de ruptura climáticos. Os pesquisadores enfatizam, no entanto, que a redução do CO2 As emissões são críticas para a estabilidade climática a longo prazo.
A descoberta pode inspirar a futura tecnologia climática
A equipe disse que as descobertas podem ajudar a avançar nos esforços para acelerar artificialmente a remoção de metano da atmosfera. Cientistas de todo o mundo estão atualmente a explorar várias abordagens potenciais, mas medir com precisão a remoção de metano é um grande desafio.
“Como provar que o metano é removido da atmosfera? Como saber se o seu método funciona? É muito difícil. Mas aqui mostramos que a degradação do metano pode realmente ser monitorizada através de satélites”, disse o Dr. Jos de Lat, do Instituto Meteorológico Real dos Países Baixos, autor sénior do estudo.
A investigação baseia-se no instrumento Tropomi do satélite Sentinel-5P da Agência Espacial Europeia, que rastreia diariamente os gases com efeito de estufa e a poluição atmosférica em todo o mundo.
“A recuperação de formaldeído do TROPOMI em plumas vulcânicas estratosféricas está muito fora das condições operacionais padrão do instrumento – tivemos que corrigir cuidadosamente a altura anormal do sinal de sensibilidade do satélite e levar em conta a interferência de altas concentrações de dióxido de enxofre. A Dra. Isabelle de Smead, Instituto Real Belga de Aeronomia Espacial, foi responsável por confirmar o que dissemos estar correto.
Os pesquisadores acreditam que a descoberta poderá eventualmente inspirar soluções práticas de engenharia destinadas a reduzir a poluição por metano.
“É uma ideia óbvia para a indústria tentar replicar este fenómeno natural – mas apenas se for provado que é seguro e eficaz. A nossa abordagem por satélite pode oferecer uma forma de ajudar a determinar como os humanos podem abrandar o aquecimento global”, conclui Matthew Johnson.
Sobre o estudo
- Os investigadores estimam que a erupção de Tonga libertou cerca de 300 gigagramas (Gg) de metano, o que é comparável às emissões anuais de metano produzidas por mais de dois milhões de vacas. Ao mesmo tempo, a pluma vulcânica libertou cerca de 900 megagramas (Mg) de metano por dia, o equivalente às emissões diárias de cerca de dois milhões de vacas.
- A pesquisa é publicada na Nature Communications.
- A equipe de pesquisa incluiu Maarten van Harpen (Acea Impact Innovation BV, Holanda); Isabelle De Smedt (Instituto Real Belga de Aeronomia Espacial, Bélgica); Daphne Meidan e Alfonso Saiz-Lopez (CSIC, Espanha); Matthew Johnson (Universidade de Copenhague, Dinamarca); Thomas Rockman (Universidade de Utrecht, Holanda); e Jos de Laat (Instituto Meteorológico Real da Holanda, Holanda).
- O trabalho foi apoiado pela Spark Climate Solutions.
