Der Vulkan, der die Atmosphäre reinigte: Könnte die unerwartete Entdeckung in Tonga gegen den Klimawandel helfen?

Der gewaltige Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai im Januar 2022 schleuderte Asche, Wasserdampf und Gase bis in die Stratosphäre. Nun zeigt eine neue Studie, dass der Vulkan offenbar auch das von ihm freigesetzte Methan selbst wieder aus der Atmosphäre entfernte.

Ein internationales Forschungsteam entdeckte in Satellitendaten ungewöhnlich hohe Konzentrationen von Formaldehyd innerhalb der riesigen Vulkanwolke. Das Gas ist ein wichtiger Hinweis darauf, dass Methan in der Atmosphäre chemisch zerlegt wird. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.

Eine rätselhafte Wolke über dem Pazifik

„Als wir die Satellitenbilder analysierten, waren wir überrascht, eine Wolke mit einer rekordverdächtig hohen Konzentration an Formaldehyd zu sehen“, erklärt Studienleiter Maarten van Herpen von Acacia Impact Innovation BV. „Wir konnten die Wolke zehn Tage lang bis nach Südamerika verfolgen. Weil Formaldehyd nur wenige Stunden existiert, zeigte das, dass dort über mehr als eine Woche hinweg kontinuierlich Methan zerstört wurde“, so van Herpen.

Bisher war zwar bekannt, dass Vulkane während eines Ausbruchs Methan freisetzen können. Dass jedoch gleichzeitig vulkanische Asche beim Abbau des Treibhausgases helfen könnte, war jedoch neu. Die Forschenden sprechen deshalb von einem erweiterten Verständnis der atmosphärischen Chemie.

Der Schlüssel liegt offenbar in einer speziellen Reaktion zwischen Salzpartikeln, Eisen und Sonnenlicht. Bereits 2023 hatten Wissenschaftler entdeckt, dass Saharastaub über dem Atlantik zusammen mit Meersalz winzige Aerosole bildet. Treffen Sonnenstrahlen auf diese Partikel, entstehen hochreaktive Chloratome, die Methan abbauen können.

Das Überraschende sei, dass der gleiche Prozess in einer vulkanischen Wolke hoch oben in der Stratosphäre stattzufinden scheint, „obwohl dort völlig andere physikalische Bedingungen herrschen“, sagt Matthew Johnson von der Universität Kopenhagen.

Der Tonga-Ausbruch schleuderte enorme Mengen salzhaltigen Meerwassers gemeinsam mit Vulkanasche in große Höhen. Unter Sonneneinstrahlung könnten daraus reaktive Chlorverbindungen entstanden sein, die das Methan zersetzten. Sichtbar wurde der Vorgang durch die großen Mengen Formaldehyd, welche die Satelliten registrierten.

Methan als klimapolitische Notbremse?

Methan ist nach Kohlendioxid das zweitwichtigste Treibhausgas. Über einen Zeitraum von 20 Jahren wirkt es etwa 80-mal stärker auf das Klima als CO₂. Allerdings verbleibt Methan viel kürzer in der Atmosphäre und zerfällt meist innerhalb von rund zehn Jahren. Dadurch könnten schnelle Reduktionen bei Methanemissionen vergleichsweise rasch Wirkung zeigen.

Forschende sprechen deshalb häufig von einer möglichen Notbremse gegen die Erderwärmung. Denn selbst wenn CO₂ langfristig der Hauptverursacher bleibt, könnte eine Verringerung des Methans helfen, gefährliche Kipppunkte des Klimasystems hinauszuzögern.

Wissenschaftler arbeiten bereits an technischen Ansätzen, um den natürlichen Methanabbau künstlich zu beschleunigen. Ein großes Problem dabei war jedoch die Kontrolle der Wirkung. „Wie beweist man, dass Methan aus der Atmosphäre entfernt wurde?“, fragt Mitautor Jos de Laat vom Königlich-Niederländischen Meteorologischen Institut. „Hier zeigen wir nun, dass sich Methanabbau tatsächlich mit Satelliten beobachten lässt.“

Möglich wurden die Beobachtungen durch das europäische Satelliteninstrument TROPOMI an Bord des Sentinel-5P-Satelliten. Es überwacht weltweit Luftverschmutzung und Treibhausgase. Die Analyse war allerdings technisch anspruchsvoll. Die Forschenden mussten die Messdaten aufwendig korrigieren, um sicherzugehen, dass die Signale tatsächlich real waren.

Nach Ansicht der Forschenden muss die globale Methanbilanz neu bewertet werden. Denn atmosphärischer Staub – etwa aus Vulkaneruptionen – beeinflusst stärker als bisher angenommen, wie viel Methan in der Atmosphäre verbleibt und wie viel wieder verschwindet.

Quellenhinweis:

Van Herpen, M. M., De Smedt, I., Meidan, D., et al. (2026): Satellite quantification of enhanced methane oxidation applied to the stratospheric plume following Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption. Nature Communications.