2022 yılının Ocak ayında Güney Pasifik Okyanusu’nda meydana gelen Hunga Tonga–Hunga Ha’apai volkanik patlaması, sadece devasa bir doğa olayı olmakla kalmadı; aynı zamanda iklim değişikliği ile mücadelede çığır açabilecek önemli bir kimyasal deney sahası haline geldi. Atmosfere 55 kilometre yüksekliğe kadar kül, gaz ve deniz suyu fırlatan patlama, bilim insanlarına metan gazının atmosferden nasıl yok edilebileceğine dair eşsiz veriler sağladı. Uydu gözlemleri, bu dev bulut içerisindeki kimyasal reaksiyonların metanı parçalayarak atmosfere yayılan kirliliğin bir bölümünü kendiliğinden temizleyebildiğini ortaya koydu.
Bu araştırma, Nature Communications dergisinde yayımlanan sonuçlarıyla küresel ısınmaya büyük katkısı olan metanın atmosferdeki yaşam süresinin nasıl kısaltılabileceği konusunda yeni umutlar doğuruyor. Metan, küresel ısınmanın yaklaşık üçte birine sebep olan güçlü bir sera gazı. Karbondioksitten çok daha yüksek oranda ısı tutabilen metanın atmosferde kalma süresi ise yaklaşık 10 yıl gibi daha kısa. Bu durum, metanı atmosferden hızlıca azaltmaya yönelik yöntemlerin geliştirilmesini cazip kılıyor. Ancak bu yöntemlerin etkinliğinin doğru bir şekilde ölçülmesi, bilim insanları için öncelikli bir adım.
Araştırmada görev alan fizikçi Maarten van Herpen, volkan patlamasının “doğa tarafından yapılmış devasa bir deney” olarak, uzaydan metan yok etme süreçlerinin izlenebilmesi için nadir bir fırsat sunduğunu belirtiyor. Volkanik kül ve deniz suyu karışımı içerisinde gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar, atmosferdeki metan moleküllerinin parçalanmasına yol açıyor. Bu süreçte özellikle aktif hale gelen klor atomları kilit rol oynuyor. Daha önce Sahara Çölü’nde açığa çıkan demir bakımından zengin tozun, okyanuslardan gelen tuzlu deniz spreyi ile birleşip güneş ışığıyla atomik kloru serbest bırakması benzeri reaksiyonlar, bu volkanik patlama sayesinde yeni ve daha detaylı biçimde gözlemlenebildi.
Araştırmacılar, metanın doğrudan ölçülmesinin zorluğu nedeniyle, onun bozulması sonucu oluşan formaldehit gazını izledi. Formaldehit yanıcı ve kısa ömürlü bir bileşik olarak hızla atmosferde parçalanır; ancak volkanın yayılan bulutundaki formaldehit varlığı birkaç gün boyunca devam etti. Bu durum, metanın klor atomları aracılığıyla parçalanmasının sürdüğünü ve sürekli yeni formaldehit oluştuğunu gösteriyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın Troposfer İzleme Enstrümanı (TROPOMI) uydu verileriyle yapılan bu tespit, bu tür kimyasal reaksiyonların doğa tarafından da gerçekleşebileceğinin güçlü bir kanıtı oldu.
Hunga Tonga patlamasının diğerlerinden farklı olarak deniz yüzeyinin altında gerçekleşmesi, tuzlu suyun atmosfere milyonlarca ton taşınmasına neden oldu. Bu da bilinen volkanik patlamalarda nadiren rastlanan klor kaynaklı reaksiyonların yaşanmasını mümkün kıldı. Bilim insanları, bu reaksiyonların patlamadan sonra günde yaklaşık 900 ton metanı ortadan kaldırdığını tahmin ediyor. Patlamanın toplam metan emisyonunun ise 300.000 ton civarında olduğu düşünülürse bu rakam nispeten küçük kalıyor. Yine de, doğal bir atmosfer temizleme mekanizması olarak bu sürecin potansiyeli dikkat çekiyor.
Ancak kloratomlarının kullanımıyla ilgili bazı uyarılar da var. Atmosfer kimyacısı Pete Edwards, klor gazının stratosferde ozon gibi daha bol bulunan moleküllerle hızla reaksiyona girip zararlı sonuçlar doğurabileceğine dikkat çekiyor. Geçmişte kloroflorokarbonların (CFC’ler) ozon tabakasına verdiği zarar, bu tür uygulamaların büyük riskler taşıdığını kanıtladı. Klorun özellikle stratosferde ozonla reaksiyon hızı, metan ile olan reaksiyonundan yüzlerce kat daha yüksek. Bu nedenle, kloru direkt olarak atmosferde kullanmaya yönelik müdahalelerin dikkatle değerlendirilmesi gerekiyor.
Bu çalışmanın en önemli katkısı, atmosferde metan yıkımını doğrudan gözlemlemek için etkili bir yöntem sunması. Gelecekte, benzer doğal deneylerden yararlanarak ya da bu kimyasal tepkimeleri kontrollü biçimde yeniden oluşturarak, atmosferdeki metan seviyelerini düşürmeyi amaçlayan teknolojiler geliştirilebilir. İklim değişikliği ile mücadelede metan azaltımına yönelik stratejilerin etkinliğinin uzaydan ölçülebilmesi, bu alandaki araştırmaların yönünü değiştirebilir ve küresel ısınmanın yavaşlatılmasında yeni kapılar açabilir.
📎 Kaynak: sciencenews.org
