Una erupción volcánica catastrófica es una de las cosas más violentas y perturbadoras que nuestro planeta puede hacer.
Vastas nubes de ceniza y gas irrumpen en la atmósfera, mientras que la roca fundida, abrasadoramente caliente, se eleva y rueda por la superficie, destruyendo todo lo que encuentra a su paso.
Pero los volcanes también pueden ser una fuerza positiva. Sus erupciones pueden crear algunas de las tierras agrícolas más fértiles del planeta, construir nuevas tierras y ayudar a circular sustancias químicas entre la atmósfera y la corteza terrestre.
Ahora, los científicos han observado un fenómeno volcánico nunca antes visto que puede ayudar a los investigadores a comprender mejor la química atmosférica e incluso informar sobre futuros esfuerzos de limpieza atmosférica.
En la explosiva erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai de 2022 en el Pacífico Sur, los satélites detectaron formaldehído, evidencia de que parte del metano liberado por el volcán fue rápidamente destruido en su enorme columna de ceniza y gas.
“Se sabe que los volcanes emiten metano durante las erupciones, pero hasta ahora no se sabía que las cenizas volcánicas también son capaces 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 actividad geológica, ayuda a mantener nuestro planeta lo suficientemente caliente como para sustentar la vida, al menos por debajo de cierto umbral.
Sin embargo, demasiado metano exacerba el efecto invernadero, atrapando calor y calentando el planeta a niveles insostenibles.
Gran parte de la actividad humana produce metano y los científicos están buscando formas de reducir los niveles.
Una forma de descomponer rápidamente el metano es introducir un poco de cloro. El cloro es reactivo porque tiene un electrón desapareado que quiere encontrar algo más a lo que agarrarse.
Cuando el cloro se combina con metano, este electrón une un átomo de hidrógeno, iniciando una reacción en cadena que finalmente descompone el metano en otros compuestos. El formaldehído es un breve eslabón de esta cadena.
En 2023, un equipo dirigido por van Herpen reveló que habían observado por primera vez este proceso en la atmósfera, provocado por el polvo del Sahara y las salpicaduras del océano.
Varios de los ingredientes implicados en 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 era una gran cantidad de metano, así como sal y otras partículas minerales.
Los investigadores teorizaron que cuando la luz del sol incidía sobre esta mezcla de ingredientes, se formaban radicales reactivos de cloro en la columna volcánica, lo que provocaba la rápida desintegración del metano que contenía.
Cuando examinaron la columna volcánica, la prueba irrefutable estaba allí.
“Cuando analizamos las imágenes de satélite, nos sorprendió ver una nube con una concentración récord de formaldehído”, dice van Herpen.
“Pudimos seguir la nube durante 10 días, hasta llegar a América del Sur. Como el formaldehído sólo existe durante unas horas, esto demuestra que la nube debe haber estado destruyendo metano continuamente durante más de una semana”.
La destrucción del metano no fue total. Los investigadores estimaron que alrededor de 900 toneladas métricas (992 toneladas estadounidenses) de metano volcánico fueron destruidas por oxidación de cloro por día, en comparación con una producción total estimada de 330 kilotones de metano.
Así que el volcán no estuvo ni cerca de limpiar su propio desastre.
Lo que sí muestra la investigación es que la eliminación de metano en la atmósfera se puede observar y cuantificar, incluso si requiere eventos extraordinarios. El resultado ofrece una prueba de concepto de que la limpieza de metano mediada por cloro puede ser posible en teoría.
Es probable que la práctica resulte más difícil, pero todo viaje debe comenzar con un primer paso.
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“Es una idea obvia para la industria intentar 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 humanos podrían frenar el calentamiento global”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.