Em janeiro de 2022, o vulcão submarino Hunga Tonga-Hunga Haapai, no Pacífico Sul, causou uma das erupções mais poderosas da história moderna. Mas os cientistas descobriram agora que a erupção também causou uma reação atmosférica inesperada que removeu parcialmente o metano, um poderoso gás de efeito 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 descobriram níveis invulgarmente elevados de formaldeído dentro de uma enorme pluma vulcânica formada pela erupção. Essa descoberta atraiu imediatamente a atenção, pois o formaldeído é formado pela decomposição do metano 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 mostrou que a nuvem deve ter decomposto metano continuamente por mais de uma semana”, explica o Dr. Maarten van Herpen da Acacia Impact Innovation BV, primeiro autor do estudo, que acaba de ser publicado em Comunicações da natureza.
“Sabe-se que os vulcões emitem metano durante as erupções, mas até agora não se sabia que as cinzas vulcânicas também podem limpar parcialmente esta poluição”, acrescenta.
Cinzas vulcânicas, sal marinho e luz solar causaram uma reação química
Os investigadores acreditam que a erupção ativou um processo químico raro que tinham identificado anteriormente num ambiente completamente diferente.
Em pesquisas anteriores publicadas em 2023, os cientistas descobriram que a poeira soprada do deserto do Saara através do Oceano Atlântico pode se combinar com o sal da maresia para criar 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 bastante surpreendente – é que o mesmo mecanismo parece ocorrer numa pluma vulcânica no alto da estratosfera, onde as condições físicas são completamente diferentes”, diz o professor Matthew Johnson, do Departamento de Química da Universidade de Copenhaga, um dos investigadores por detrás de ambas as descobertas.
Durante a erupção de Tonga, uma enorme quantidade de água salgada do mar foi ejetada na estratosfera junto com as cinzas vulcânicas. Os investigadores acreditam que a luz solar interagindo com esta mistura criou cloro altamente reativo, que ajudou a quebrar o metano libertado durante a erupção. Os níveis invulgarmente elevados de formaldeído detectados pelos satélites forneceram evidências de que estava a ocorrer decaimento 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 – proveniente de erupções vulcânicas, por exemplo – afecta o balanço de metano, ou seja, o balanço de quanto metano é adicionado à atmosfera e quanto é removido. Como a poeira não era anteriormente contabilizada, é importante que corrijamos os dados em que estas estimativas se baseiam”, diz 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. No entanto, ao contrário do dióxido de carbono, o metano não permanece na atmosfera durante séculos. Geralmente falha após cerca de 10 anos.
Como o metano tem uma vida útil mais curta na atmosfera, a redução da poluição por metano pode produzir benefícios climáticos de forma relativamente rápida. Os cientistas descrevem por vezes a redução das emissões de metano como um “travão de emergência” às alterações climáticas porque a redução dos níveis de metano poderia ajudar a abrandar o aquecimento durante a próxima década e potencialmente reduzir o risco de pontos de ruptura climáticos. No entanto, os pesquisadores enfatizam que a redução de CO2 as emissões continuam a ser críticas para a estabilidade climática a longo prazo.
A descoberta pode inspirar futuras tecnologias climáticas
A equipe diz que as descobertas podem ajudar nos esforços para acelerar artificialmente a remoção de metano da atmosfera. Cientistas de todo o mundo estão actualmente a explorar várias abordagens possíveis, mas medir com precisão a remoção de metano tem sido um grande desafio.
“Como provar que o metano foi removido da atmosfera? Como saber se o seu método funciona? É muito difícil. Mas aqui resolvemos este problema mostrando que a decomposição do metano pode de facto ser observada com satélites,” afirma o Dr. Jos de Laat do Instituto Meteorológico Real Holandês, autor sénior do estudo.
O estudo baseou-se no instrumento TROPOMI a bordo do satélite Sentinel-5P da Agência Espacial Europeia, que monitoriza diariamente os gases com efeito de estufa e a poluição atmosférica em todo o mundo.
“A obtenção de formaldeído do TROPOMI numa pluma vulcânica estratosférica está muito fora das condições operacionais padrão do instrumento – tivemos que corrigir cuidadosamente a sensibilidade do satélite para a altura incomum do sinal e levar em conta a interferência de altas concentrações de dióxido de enxofre. Fazer essas correções corretamente foi importante para confirmar que o que estávamos vendo era real”, disse a Dra. Aeronomia.
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 possível provar que é seguro e eficaz. O nosso método de satélite pode oferecer uma forma de ajudar a descobrir como os humanos podem abrandar o aquecimento global”, conclui Matthew Johnson.
Sobre pesquisa
- Os investigadores estimam que a erupção de Tonga libertou cerca de 300 gigagramas (Gg) de metano, uma quantidade comparável às emissões anuais de metano produzidas por mais de dois milhões de vacas. Ao mesmo tempo, a pluma vulcânica emitiu cerca de 900 megagramas (Mg) de metano por dia, o que equivale às emissões diárias de aproximadamente dois milhões de vacas.
- O estudo é publicado na Nature Communications.
- A equipe de pesquisa incluiu Maarten van Herpen (Acacia Impact Innovation BV, Holanda); Isabelle De Smedt (Instituto Real Belga de Aeronomia Espacial, Bélgica); Daphne Meydan e Alfonso Sais-López (CSIC, Espanha); Matthew Johnson (Universidade de Copenhague, Dinamarca); Thomas Roekman (Universidade de Utrecht, Holanda); e Jos de Laat (Instituto Meteorológico Real da Holanda, Holanda).
- O trabalho foi apoiado pela Spark Climate Solutions.
