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Científicos identificaron, tras la erupción submarina de Tonga en enero de 2022, una rara reacción atmosférica capaz de destruir parte del metano en la pluma volcánica, un descubrimiento que puede revisar los cálculos climáticos y orientar nuevas formas de monitoreo por satélite.
La erupción submarina del Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, en enero de 2022, en el Pacífico Sur, desencadenó una reacción atmosférica inesperada capaz de eliminar parcialmente metano de la atmósfera. El descubrimiento, publicado en Nature Communications, sorprendió a los científicos al revelar niveles récord de formaldehído en la pluma volcánica.
El formaldehído llamó la atención porque surge cuando el metano se descompone en la atmósfera. Las observaciones satelitales mostraron una nube con una concentración inusual de la sustancia, rastreada durante 10 días hasta América del Sur, a pesar de que el formaldehído existe solo por unas pocas horas.
El metano fue destruido por una reacción inesperada en la pluma volcánica
La presencia prolongada de formaldehído indicó que la nube volcánica destruía metano continuamente durante más de una semana. La constatación se realizó tras análisis de imágenes satelitales llevados a cabo por investigadores involucrados en el estudio.
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La erupción de Tonga ya era considerada una de las más poderosas de la historia moderna. Ahora, el episodio también pasó a ser observado como un caso raro de interacción entre cenizas volcánicas, agua salada, luz solar y gases atmosféricos.
Los volcanes son conocidos por emitir metano durante las erupciones. La novedad es la posibilidad de que las cenizas volcánicas también contribuyan a limpiar parcialmente esta contaminación, algo que aún no se había identificado en este tipo de ambiente.
Los investigadores relacionan el fenómeno con un proceso químico ya observado anteriormente en otro escenario. En 2023, científicos habían identificado una reacción similar que involucraba polvo del Desierto del Sahara, sal marina y luz solar sobre el Océano Atlántico.
En este proceso, el polvo se combina con la sal de la brisa marina y forma aerosoles de sal de hierro. Bajo la acción de la luz solar, estas partículas liberan átomos de cloro, que reaccionan con el metano y ayudan a descomponer el gas en la atmósfera.
Cenizas, sal marina y luz solar explican el fenómeno
El punto inesperado fue encontrar un mecanismo similar en la alta estratosfera, dentro de una pluma volcánica. Las condiciones físicas de este ambiente son totalmente diferentes de las observadas en la troposfera sobre el Atlántico.
Durante la erupción en Tonga, grandes cantidades de agua salada del mar fueron lanzadas a la estratosfera junto con cenizas volcánicas. La interacción de esta mezcla con la luz solar habría creado cloro altamente reactivo.
Este cloro ayudó a destruir el metano liberado durante la propia erupción. Los niveles elevados de formaldehído detectados por satélites sirvieron como señal directa de que la descomposición del metano estaba en curso.
El descubrimiento también puede afectar las estimaciones globales sobre el balance de metano. Este balance mide cuánto gas entra y cuánto sale de la atmósfera terrestre, basando los cálculos utilizados por los científicos para monitorear la presencia del contaminante.
El polvo atmosférico, incluyendo el generado por erupciones volcánicas, no había sido considerado en estos cálculos. Por ello, los investigadores defienden correcciones en los datos utilizados para estimar la entrada y la eliminación de metano.
El tema tiene relevancia climática porque el metano es responsable de aproximadamente un tercio del calentamiento global actual. En un período de 20 años, retiene aproximadamente 80 veces más calor que el dióxido de carbono.
A diferencia del CO₂, el metano no permanece por siglos en la atmósfera. Su descomposición suele ocurrir en unos 10 años, lo que convierte su reducción en una posible respuesta climática con efectos más rápidos.
La reducción de metano puede tener un impacto climático más rápido
La reducción de la contaminación por metano podría producir beneficios climáticos en un plazo relativamente corto. Los científicos describen esta estrategia como un tipo de “freno de emergencia” para el cambio climático.
La disminución de los niveles de metano podría ayudar a desacelerar el calentamiento en la próxima década. También podría reducir los riesgos asociados a puntos de inflexión climáticos, aunque los investigadores resaltan que reducir las emisiones de CO₂ sigue siendo esencial para la estabilidad climática a largo plazo.
El equipo evalúa que el descubrimiento puede estimular esfuerzos para acelerar artificialmente la eliminación de metano de la atmósfera. Diversos enfoques están siendo explorados por científicos, pero comprobar la eliminación efectiva del gas sigue siendo un desafío.
El estudio mostró que la descomposición del metano puede ser observada por satélites. Esta capacidad de monitoreo se considera importante para evaluar si los eventuales métodos de eliminación realmente funcionan.
La investigación utilizó datos del instrumento TROPOMI, instalado en el satélite Sentinel-5P de la Agencia Espacial Europea. El equipo monitorea diariamente gases de efecto invernadero y la contaminación del aire a escala global.
La detección de formaldehído en una pluma volcánica estratosférica requirió correcciones cuidadosas. La sensibilidad del satélite tuvo que ajustarse a la altitud inusual de la señal, además de considerar la interferencia de altas concentraciones de dióxido de azufre.
Estas correcciones fueron fundamentales para confirmar que la señal observada era real. El análisis permitió validar la presencia de formaldehído y relacionarla con la destrucción de metano dentro de la pluma volcánica.
Estudio señala cifras de la erupción en Tonga
Los investigadores estiman que la erupción en Tonga liberó aproximadamente 300 gigagramos de metano. Esta cantidad es comparable a las emisiones anuales de metano producidas por más de dos millones de vacas.
Al mismo tiempo, la pluma volcánica eliminó aproximadamente 900 megagramos de metano por día. Este volumen equivale a las emisiones diarias de aproximadamente dos millones de vacas, según las estimaciones presentadas en el estudio.
La posibilidad de replicar este fenómeno natural despierta interés para futuras soluciones de ingeniería. Los científicos resaltan, sin embargo, que cualquier intento dependería de la comprobación de seguridad y eficacia.
La investigación fue publicada en la revista Nature Communications. El equipo reunió a Maarten van Herpen, Isabelle De Smedt, Daphne Meidan, Alfonso Saiz-Lopez, Matthew Johnson, Thomas Röckmann y Jos de Laat.
Los autores están vinculados a instituciones de Holanda, Bélgica, España, Dinamarca y otros centros europeos. El trabajo contó con el apoyo de Spark Climate Solutions y refuerza el papel del monitoreo por satélite en el estudio del metano.
Materiales proporcionados por la Universidad de Copenhague.
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