Una erupción volcánica catastrófica es uno de los fenómenos más violentos y devastadores que nuestro planeta puede provocar. Enormes nubes de ceniza y gas irrumpen en la atmósfera, mientras que roca fundida a altísimas temperaturas asciende y se extiende por la superficie, destruyendo todo a su paso.
Pero los volcanes también pueden ser una fuerza positiva. Sus erupciones pueden crear algunas de las tierras de cultivo más fértiles del planeta, generar nuevas tierras y contribuir al ciclo de sustancias químicas entre la atmósfera y la corteza terrestre.
Ahora, los científicos han observado un fenómeno volcánico nunca antes visto que podría ayudar a los investigadores a comprender mejor la química atmosférica e incluso a orientar futuros esfuerzos de limpieza atmosférica. En la explosiva erupción del Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en el Pacífico Sur en 2022, los satélites detectaron formaldehído, evidencia de que parte del metano liberado por el volcán fue destruido rápidamente en su enorme columna de ceniza y gas.
“Se sabe que los volcanes emiten metano durante las erupciones, pero hasta ahora se desconocía que la ceniza volcánica también fuera capaz de limpiar parcialmente esta contaminación”, explica el científico atmosférico Maarten van Herpen, de Acacia Impact Innovation BV en los Países Bajos, primer autor del nuevo estudio.
El metano siempre está presente de forma natural en la atmósfera. Producido por organismos vivos y la actividad geológica, ayuda a mantener nuestro planeta lo suficientemente cálido como para sustentar la vida, al menos por debajo de cierto umbral. Sin embargo, un exceso de metano agrava el efecto invernadero, atrapando el calor y calentando el planeta a niveles insostenibles.
Gran parte de la actividad humana produce metano, y los científicos están buscando maneras de reducir sus niveles. Una forma de descomponer rápidamente el metano es añadir un poco de cloro. El cloro es reactivo porque tiene un electrón desapareado que busca unirse a otra molécula.
Cuando el cloro se combina con el metano, este electrón se une a un átomo de hidrógeno, iniciando una reacción en cadena que finalmente descompone el metano en otros compuestos. El formaldehído es un eslabón importante en esta cadena.
En 2023, un equipo liderado por van Herpen reveló que habían observado este proceso en la atmósfera por primera vez, desencadenado por el polvo del Sahara y las salpicaduras del océano. Varios de los componentes que dieron lugar a ese hallazgo también estaban presentes en la erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
El volcán entró en erupción desde debajo de la superficie del Océano Pacífico, lanzando agua de mar y vapor hacia arriba. También produjo una enorme columna de humo que alcanzó la mayor altitud jamás registrada, inyectando gases y aerosoles a gran altura en la atmósfera, incluyendo lo que los investigadores creen que fue una gran cantidad de metano, así como sal y otras partículas minerales.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que, cuando la luz solar incidía sobre esta mezcla de ingredientes, se formaban radicales de cloro reactivos en la columna volcánica, lo que desencadenaba la rápida desintegración del metano presente en su interior. Cuando examinaron la columna volcánica, la prueba irrefutable estaba ahí mismo.
“Cuando analizamos las imágenes satelitales, nos sorprendió ver una nube con una concentración récord de formaldehído”, dice van Herpen.
“Pudimos rastrear la nube durante 10 días, hasta Sudamérica. Dado que el formaldehído sólo existe durante unas pocas horas, esto demostró que la nube debió haber estado destruyendo metano de forma continua durante más de una semana”.
La destrucción del metano no fue total. Los investigadores estimaron que alrededor de 900 toneladas de metano volcánico fueron destruidas por la oxidación con cloro por día, en comparación con una producción total estimada de 330 kilotones de metano. Así pues, el volcán no estuvo ni cerca de limpiar el desastre que causó.
Lo que demuestra la investigación es que la eliminación de metano en la atmósfera puede observarse y cuantificarse, incluso si requiere eventos extraordinarios. El resultado ofrece una prueba de concepto de que la limpieza de metano mediante cloro podría ser posible en teoría. Es probable que la práctica resulte más difícil, pero todo viaje tiene que empezar con un primer paso.
“Es una idea obvia que la industria intente replicar este fenómeno natural, pero sólo si se puede demostrar que es seguro y eficaz”, afirma el químico Matthew Johnson, de la Universidad de Copenhague.
“Nuestro método satelital podría ofrecer una manera de ayudar a descubrir cómo los seres humanos podrían frenar el calentamiento global”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.
Fuente: Science Alert.
