غالبًا ما يبدو غلاف الأرض الجوي بعيدًا عن الحياة اليومية، مثل محيط شاسع معلق فوق انتباه البشر. ومع ذلك، يكشف الطبيعة بين الحين والآخر عن مدى ارتباط سطح الكوكب بالتركيبة الكيميائية الهشة التي تطفو فوقه. يدرس العلماء الآن أدلة تشير إلى أن ثوران بركاني ضخم قد غير مستويات الميثان في الغلاف الجوي بطرق لم يتوقعها العديد من الباحثين.

ظهرت النتائج من التحليل المستمر للثوران البركاني القوي تحت الماء بالقرب من تونغا في عام 2022، وهو أحد أكبر الثورات المسجلة في العقود الأخيرة. لاحظ الباحثون الذين يفحصون بيانات الغلاف الجوي تفاعلات كيميائية غير عادية قد تكون ساهمت في تدمير الميثان، وهو غاز دفيء يلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم مناخ الأرض.

غالبًا ما يتم مناقشة الميثان جنبًا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون بسبب قدرته القوية على احتجاز الحرارة. على الرغم من أنه يبقى في الغلاف الجوي لفترة أقصر من ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن يسخن الميثان الكوكب بشكل أكثر كثافة على مدى فترات زمنية أقصر. على مدى سنوات، راقب العلماء عن كثب تركيزات الميثان بسبب المخاوف المتعلقة بتغير المناخ والانبعاثات الصناعية.

ما فاجأ الباحثين هو إمكانية أن المواد البركانية التي تم حقنها في الغلاف الجوي العالي ساعدت في تحفيز تفاعلات قادرة على تقليل مستويات الميثان. وفقًا لعدة تحليلات علمية، قد تكون كميات هائلة من بخار الماء والجسيمات التي أُطلقت خلال الثوران قد تفاعلت مع الكيمياء الجوية بطرق غير متوقعة.

لقد جذب ثوران تونغا بالفعل انتباه العلماء لأنه دفع المواد إلى ارتفاع غير عادي في الستراتوسفير. سجلت الأقمار الصناعية وأنظمة مراقبة الغلاف الجوي سحبًا ضخمة تنتشر عبر أجزاء كبيرة من الكرة الأرضية. ركز العلماء في البداية على المخاوف من أن الثوران قد يزيد من الاحترار مؤقتًا بسبب بخار الماء المضاف، لكن نتائج الميثان قدمت طبقة جديدة من التعقيد.

يحذر الباحثون من أن النتائج لا تشير إلى أن الثورات البركانية مفيدة للمناخ بشكل عام. يمكن أن تؤدي الثورات الكبيرة إلى تعطيل النظم البيئية والطيران وأنماط الطقس والمجتمعات البشرية. بدلاً من ذلك، يرى العلماء أن ملاحظات الميثان تمثل دليلًا على أن غلاف الأرض الجوي لا يزال أكثر ديناميكية وترابطًا مما تلتقطه العديد من النماذج بشكل كامل.

يقول خبراء المناخ إن الاكتشاف قد يحسن الفهم المستقبلي للكيمياء الجوية وتوقعات المناخ على المدى الطويل. يمكن أن تكون الأحداث الطبيعية مثل الثورات البركانية تجارب على نطاق واسع تكشف عن عمليات خفية يصعب إعادة إنتاجها في المختبرات. ومع ذلك، يؤكد الباحثون أن انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن الإنسان لا تزال المحرك الرئيسي لاتجاهات الاحترار العالمي الحالية.

كما جددت النتائج الاهتمام بكيفية تأثير الأحداث الطبيعية المتطرفة على التوازن الجوي بمرور الوقت. يواصل العلماء من عدة مؤسسات دولية تحليل سجلات الأقمار الصناعية والقياسات الكيميائية لفهم أفضل لحجم ومدة التأثيرات المتعلقة بالميثان.

يقول الباحثون إن المزيد من الدراسات ستكون ضرورية قبل الوصول إلى استنتاجات قاطعة، لكن الثوران البركاني قد أصبح بالفعل واحدًا من أهم الأحداث الجوية العلمية في عصر الأقمار الصناعية الحديث.

تنبيه بشأن الصور: تم إنشاء بعض الصور المرفقة بهذا المقال باستخدام توليد الصور المدعوم بالذكاء الاصطناعي لأغراض توضيحية.

المصادر: Nature, NASA, ScienceAlert, Reuters, The Guardian