Une éruption volcanique cataclysmique est l’un des phénomènes les plus violents et perturbateurs que notre planète puisse engendrer.
D’immenses nuages de cendres et de gaz jaillissent dans l’atmosphère, tandis que des roches en fusion brûlantes remontent à la surface et la recouvrent, détruisant tout sur leur passage.
Mais les volcans peuvent aussi être une force positive. Leurs éruptions peuvent créer certaines des terres agricoles les plus fertiles de la planète , former de nouvelles terres et contribuer au cycle des substances chimiques entre l’atmosphère et la croûte terrestres.
Des scientifiques ont observé un phénomène volcanique inédit qui pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre la chimie atmosphérique, voire à orienter les futurs efforts de dépollution de l’atmosphère.
Lors de l’éruption explosive du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2022 dans le Pacifique Sud, des satellites ont détecté du formaldéhyde, preuve qu’une partie du méthane libéré par le volcan a été rapidement détruite dans son immense panache de cendres et de gaz.
« On sait que les volcans émettent du méthane lors de leurs éruptions, mais jusqu’à présent, on ignorait que les cendres volcaniques étaient également capables de dépolluer partiellement l’environnement », explique Maarten van Herpen, climatologue chez Acacia Impact Innovation BV aux Pays-Bas et premier auteur de la nouvelle étude.
Le méthane est naturellement présent en permanence dans l’atmosphère. Produit par les organismes vivants et l’activité géologique, il contribue à maintenir notre planète à une température suffisamment élevée pour permettre la vie – du moins, en deçà d’un certain seuil.
Cependant, une trop grande quantité de méthane exacerbe l’effet de serre, piégeant la chaleur et réchauffant la planète à des niveaux insoutenables.
De nombreuses activités humaines produisent du méthane , et les scientifiques recherchent des moyens de réduire ces niveaux.
Une méthode pour décomposer rapidement le méthane consiste à introduire un peu de chlore . Le chlore est réactif car il possède un électron non apparié qui cherche à se lier à autre chose.
Lorsque le chlore se lie au méthane, cet électron capte un atome d’hydrogène, amorçant une réaction en chaîne qui décompose finalement le méthane en d’autres composés. Le formaldéhyde constitue un maillon bref de cette chaîne.
En 2023, une équipe dirigée par van Herpen a révélé avoir observé pour la première fois ce processus dans l’atmosphère, déclenché par la poussière du Sahara et les embruns océaniques.
Un certain nombre des ingrédients impliqués dans cette découverte étaient également présents dans l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
Le volcan est entré en éruption sous la surface de l’océan Pacifique, projetant de l’eau de mer et de la vapeur vers le haut .
Elle a également produit un énorme panache qui a atteint la plus haute altitude jamais enregistrée , injectant des gaz et des aérosols haut dans l’atmosphère, dont ce que les chercheurs pensent être une grande quantité de méthane, ainsi que du sel et d’autres particules minérales.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que lorsque la lumière du soleil frappait ce mélange d’ingrédients, des radicaux chlorés réactifs se formaient dans le panache volcanique, déclenchant la désintégration rapide du méthane qu’il contenait.
Lorsqu’ils ont examiné le panache volcanique, la preuve irréfutable était sous leurs yeux.
« Lorsque nous avons analysé les images satellites, nous avons été surpris de constater la présence d’un nuage présentant une concentration record de formaldéhyde », explique van Herpen .
« Nous avons pu suivre le nuage pendant 10 jours, jusqu’en Amérique du Sud. Comme le formaldéhyde n’existe que pendant quelques heures, cela a démontré que le nuage devait détruire du méthane de façon continue pendant plus d’une semaine. »
La destruction du méthane n’a pas été totale. Les chercheurs ont estimé qu’environ 900 tonnes métriques (992 tonnes américaines) de méthane volcanique étaient détruites chaque jour par oxydation au chlore, contre une production totale de méthane estimée à 330 kilotonnes.
Le volcan était donc loin d’avoir nettoyé ses propres dégâts.
Cette recherche démontre que l’élimination du méthane atmosphérique peut être observée et quantifiée, même si elle nécessite des événements exceptionnels. Ce résultat apporte la preuve de concept qu’une dépollution au méthane par le chlore est théoriquement possible.
La pratique s’avérera probablement plus difficile, mais tout voyage commence par un premier pas.
« Il est évident que l’industrie cherchera à reproduire ce phénomène naturel, mais seulement si son innocuité et son efficacité peuvent être prouvées », déclare le chimiste Matthew Johnson de l’Université de Copenhague.
« Notre méthode satellitaire pourrait offrir un moyen de contribuer à déterminer comment les humains pourraient ralentir le réchauffement climatique. »
Ces travaux de recherche ont été publiés dans Nature Communications.
Adaptation Terra Projects
Source : https://www.sciencealert.com/
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