Wissenschaftler überrascht: Vulkan entzieht Atmosphäre Methan

Nach der Analyse vulkanischen Wolkenzug stellten die Wissenschaftler ungewöhnlich hohe Mengen an Formaldehyd in der Atmosphäre fest.

Diese Entdeckung war ßer Bedeutung, da sich Formaldehyd kurzzeitig bildet, wenn Methan zerfällt, und somit ein entscheidendes Indiz dafür ist, dass die Zerstörung ßer Höhe über der Erde stattfindet. „Als wir die Satellitenbilder analysierten, waren wir überrascht, eine Wolke mit einer Rekordkonzentration an Formaldehyd zu sehen." Wir konnten die Wolke über einen Zeitraum von verfolgen, bis nach Südamerika.

Da Formaldehyd nur wenige Stunden existiert, zeigte dies, dass die Wolke Methan kontinuierlich seit mehr als einer Woche abbaut", erklärt Dr.

Maarten van Herpen BV, Erstautor der

Maarten van Herpen BV, Erstautor der Studie, die kürzlich in Nature Communications veröffentlicht wurde. „Es ist bekannt, dass Vulkane bei Eruptionen Methan emittieren, doch bis dato war nicht bekannt, dass Vulkanasche ebenfalls in der Lage ist, diese Verschmutzung teilweise zu reinigen", fügt er hinzu. Vulkanasche und Sonnenlicht lösen Methanabbau aus.

Die Forscher glauben, dass die Eruption einen chemischen Prozess aktiviert hat, den Wissenschaftler erst kürzlich in einem anderen Teil der Welt identifiziert haben. In früheren Arbeiten, die 2023 veröffentlicht wurden, stellten Forscher fest, dass Staub, der vom Sahara-Wüsten über den Atlantischen Ozean weht, mit Salz aus Seespray reagieren kann. Gemeinsam bilden sie winzige Partikel, die als Eisen-Salz-Aerosole bekannt sind.

Wenn Sonnenlicht auf diese Partikel trifft, entstehen Chloratome. Diese Chloratome reagieren mit Methan und tragen dazu bei, dieses in der Atmosphäre abzubauen.

Die Entdeckung hat das Verständnis der

Die Entdeckung hat das Verständnis der Chemiker für die Chemie in der unteren Atmosphäre verändert. „Was neu ist – und völlig überraschend –, ist, dass derselbe Mechanismus apparently auch in einem Vulkanschlot hoch in der Stratosphäre auftritt, wo die physikalischen Bedingungen völlig anders sind", sagt Professor Matthew Johnson für Chemie an der Universität Kopenhagen, einer der Forscher hinter beiden Entdeckungen.

Der Ausbruch des Vulkans Tonga schleuderte riesige Mengen salzhaltigen Meerwassers zusammen mit vulkanischer Asche in die Stratosphäre. Wissenschaftler glauben, dass die Reaktion hochreaktives Chlor erzeugte, das dann dazu beitrug, das während des Ausbruchs freigesetzte Methan abzubauen.

Die hohen Formaldehydspiegel, die in Satellitenbeobachtungen festgestellt wurden, lieferten Belege dafür, dass das Methan tatsächlich abgebaut wurde. Forscher schätzen, dass der Ausbruch etwa 300 Gigagramm (Gg) Methan freigesetzt hat, was ungefähr den jährlichen Methanemissionen Kühen entspricht.

Gleichzeitig entzog der vulkanische Plume täglich

Gleichzeitig entzog der vulkanische Plume täglich rund 900 Megagramm (Mg) Methan, eine Menge, die den täglichen Methanemissionen Kühen entspricht. Warum Methan für den Klimawandel wichtig ist Methan trägt derzeit etwa zu einem Drittel der globalen Erwärmung bei. Über einen Zeitraum von 20 Jahren speichert es etwa 80-mal mehr Wärme als CO₂. Methan verbleibt jedoch nicht so lange in der Atmosphäre wie Kohlendioxid.

Es zerfällt in der Regel innerhalb 10 Jahren. Da Methan relativ schnell verschwindet, könnte die Verringerung der Methanverschmutzung jetzt die Erwärmung im nächsten Jahrzehnt verlangsamen. Einige Wissenschaftler beschreiben die Reduzierung „Notbremse" beim Klimawandel – eine Maßnahme, die dazu beitragen könnte, das Risiko Jahren zu verringern.

Die Forscher betonen jedoch, dass die Verringerung der CO₂-Emissionen für die langfristige Klimastabilität weiterhin unerlässlich ist. Die Entdeckung könnte zukünftige Klimatechnologien unterstützen. Die Wissenschaftler hinter der Studie sagen, dass ihre Ergebnisse Anstrengungen zur Entwicklung ützen könnten, die die Entfernung äre beschleunigen, ähnlich dem natürlichen Prozess, der durch den Vulkan ausgelöst wurde.

Mehrere mögliche Ansätze werden bereits untersucht,

Mehrere mögliche Ansätze werden bereits untersucht, doch eine wesentliche Hürde bestand darin, nachzuweisen, wie viel Methan tatsächlich entfernt wird. „Wie beweist man, dass Methan aus der Atmosphäre entfernt wurde? Wie weiß man, dass die Methode funktioniert? Das ist sehr schwierig. Hier lösen wir dieses Problem, indem wir zeigen, dass der Abbau ächlich mit Satelliten beobachtet werden kann", sagt Dr.

Jos de Laat vom Königlichen Niederländischen Meteorologischen Institut, leitender Autor der Studie.

Die Forschung stützte sich auf das TROPOMI-Instrument an Bord des Sentinel-5P-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), das täglich Treibhausgase und Luftverschmutzung weltweit erfasst. „Die Rückgewinnung einem stratosphärischen Vulkanfahnen liegt weit außerhalb der Standardbetriebsbedingungen des Instruments – wir mussten die Empfindlichkeit des Satelliten sorgfältig für die ungewöhnliche Höhe des Signals korrigieren und Störungen durch die hohen Schwefeldioxid-Konzentrationen berücksichtigen.

Dass diese Korrekturen zutreffend waren, war

Dass diese Korrekturen zutreffend waren, war entscheidend, um zu bestätigen, dass das, was wir sahen, echt war", sagte Dr. Isabelle De Smedt vom Königlichen belgischen Institut für Weltraumforschung.

Die Forscher geben an, dass diese Entdeckung zukünftige ingenieurtechnische Lösungen inspirieren könnte, die darauf ausgelegt sind, Methanverschmutzung sicher und effektiv zu reduzieren. „Es ist eine offensichtliche Idee für die Industrie, dieses natürliche Phänomen nachzuahmen – aber nur, wenn sichergestellt werden kann, dass es sicher und wirksam ist." Unsere Satellitenmethode könnte einen Weg aufzeigen, wie Menschen die globale Erwärmung verlangsamen können, so Matthew Johnson.

Wissenschaftler sagen, dass die Methan-Schätzungen möglicherweise aktualisiert werden müssen.

Forscher geben an, dass die Ergebnisse

Forscher geben an, dass die Ergebnisse möglicherweise dazu führen, dass Wissenschaftler das globale Methan-Budget überdenken müssen, das abschätzt, wie viel Methan in die Erdatmosphäre eintritt und wieder austritt. „Wir wissen nun, dass atmosphärischer Staub – beispielsweise aus einem Vulkanausbruch – das Methan-Budget beeinflusst, also die Bilanz davon, wie viel Methan der Atmosphäre zugeführt wird und wie viel entfernt wird.

Da Staub bisher nicht berücksichtigt wurde, ist es wichtig, die Daten zu korrigieren, auf denen diese Schätzungen basieren", so Matthew Johnson. Quelle: „Satellite quantification of enhanced methane oxidation applied to the stratospheric plume following Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruption", Isabelle De Smedt, Daphne Meidan, Alfonso Saiz-Lopez, Matthew S. Johnson, Thomas Rockmann und Jos de Laat, 7.

DOI: 10.1038/s41467-026-72191-4 Das Forschungsteam umfasste Maarten van Herpen (Acacia Impact Innovation BV, Niederlande), Isabelle De Smedt (Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Belgien), Daphne Meidan und Alfonso Saiz-Lopez (CSIC, Spanien), Matthew Johnson (Universität Kopenhagen, Dänemark), Thomas Rockmann (Universität Utrecht, Niederlande) sowie Jos de Laat (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, Niederlande).