Zu den heftigsten Vulkanausbrüchen der Neuzeit gehört die Eruption des Hunga Tonga–Hunga Ha'apai in der pazifischen Tonga-Inselgruppe im Januar 2022: Sie löste starke Tsunamis aus und produzierte eine gigantische Wolke aus Asche und Wasserdampf, die bis in die Stratosphäre reichte. Nur der abgelegenen Lage des Vulkans war es wohl zu verdanken, dass sich die Schäden in Grenzen hielten. Gleichzeitig erweist sich der Feuerberg als riesige Quelle neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse, die Wissenschaftler zum Teil komplett überraschen. Maarten van Herpen vom Acacia Impact Innovation BV im niederländischen Heesch und sein Team beobachteten beispielsweise, dass der Vulkan nicht nur riesige Mengen an Methan freisetzte, sondern einen Teil dieses Gases auch wieder aus der Atmosphäre entfernte.

Die Arbeitsgruppe hatte Satellitendaten aus der Zeit nach dem Ausbruch ausgewertet und dabei rekordverdächtig hohe Formaldehydkonzentrationen in der Atmosphäre nachgewiesen: Die Verbindung entsteht als kurzlebiges Zwischenprodukt, wenn Methan in der Atmosphäre abgebaut wird. Diese Wolke konnten van Herpen und Co über einen Zeitraum von zehn Tagen bis nach Südamerika verfolgen. Da Formaldehyd in der Atmosphäre jedoch nur wenige Stunden existiert, musste es konstant aus dem vorhandenen Methan nachgebildet werden.

Die dafür verantwortliche Reaktion hatten die Wissenschaftler 2023 erstmals beobachtet – an einem völlig anderen Ort und durch ganz andere Ursachen: Weht Saharastaub auf den Atlantik, verbinden sich manche dieser Staubpartikel mit Salz, das aus der Gischt aufgewirbelt wurde, zu eisenhaltigen Salzaerosolen. Trifft UV-Strahlung auf diese Verbindungen, entstehen Chloratome, die wiederum mit Methan reagieren und dieses so aus der Atmosphäre entfernen. Und dieser Reaktionsweg lief in der Eruptionswolke auch ab.

Der Ausbruch beförderte große Mengen an vulkanischer Asche ebenso wie Salzwasserdampfwolken bis in die Stratosphäre, wo das Sonnenlicht ebenfalls das hochreaktive Chlor erzeugte. Dieses zerstörte anschließend das freigesetzte Methan zum Formaldehyd-Zwischenprodukt, das in den Satellitendaten auftauchte. Ohne diese Reaktion dauert es rund zehn Jahre, bis sich Methanmoleküle in der Atmosphäre zersetzen. Das ist zwar deutlich schneller als bei anderen Treibhausgasen, umgekehrt ist Methan auch ein deutlich stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid: Je rascher seine Konzentrationen also abnehmen, desto besser ist dies für den Klimaschutz.