Letusan gunung berapi Hunga Tonga-Hunga Ha’apai pada tahun 2022 adalah salah satu peristiwa geologi paling dahsyat di era modern. Meskipun letusan gunung berapi biasanya dilihat dari sudut pandang kehancuran—menyebabkan awan abu dan gas beracun ke stratosfer—peristiwa spesifik ini telah menghasilkan penemuan ilmiah yang mengejutkan. Para peneliti telah mengidentifikasi proses kimia alami di dalam gumpalan gunung berapi yang dengan cepat menghancurkan metana, gas rumah kaca yang kuat. Temuan ini tidak hanya membentuk kembali pemahaman kita tentang kimia atmosfer namun juga menawarkan bukti konsep potensi teknologi masa depan yang bertujuan membersihkan atmosfer.
Reaksi Kimia yang Mengejutkan
Selama beberapa dekade, para ilmuwan mengetahui bahwa gunung berapi mengeluarkan metana selama letusan. Namun, mereka tidak menyadari bahwa letusan itu sendiri juga dapat menjadi katalis untuk memecah metana yang sama. Kunci penemuan ini terletak pada senyawa yang disebut formaldehida.
Dalam studi yang dipimpin oleh ilmuwan atmosfer Maarten van Herpen dari Acacia Impact Innovation BV, para peneliti menganalisis data satelit dari letusan Tonga. Mereka mendeteksi konsentrasi formaldehida yang sangat tinggi di gumpalan gunung berapi. Formaldehida adalah produk antara berumur pendek yang muncul ketika metana dipecah oleh radikal klorin. Kehadirannya berfungsi sebagai “senjata api”, yang menunjukkan bahwa reaksi kimia yang cepat terjadi di atmosfer.
“Gunung berapi diketahui mengeluarkan metana saat terjadi letusan, namun hingga saat ini belum diketahui apakah abu vulkanik juga mampu membersihkan sebagian polusi tersebut,” jelas van Herpen.
Cara Kerja Prosesnya
Mekanisme dibalik fenomena ini bergantung pada bahan unik yang ada pada letusan Tonga. Karena gunung berapi tersebut meletus di bawah air, ia melontarkan air laut, garam, dan partikel mineral ke atmosfer, menciptakan gumpalan yang mencapai rekor ketinggian.
Ketika sinar matahari menyinari campuran aerosol garam dan gas vulkanik, hal itu memicu pembentukan radikal klorin reaktif. Klorin sangat reaktif karena memiliki elektron tidak berpasangan yang mencari kestabilan. Ketika radikal klorin ini bertemu dengan metana, mereka melepaskan atom hidrogen, memulai reaksi berantai yang menguraikan molekul metana. Formaldehida adalah produk sampingan singkat dari proses ini.
Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan mengamati pemecahan metana yang dimediasi oleh klorin. Pada tahun 2023, tim van Herpen mengidentifikasi proses serupa yang dipicu oleh debu Sahara dan cipratan air laut. Namun, letusan Tonga memberikan contoh besar dan terkonsentrasi mengenai reaksi yang terjadi dalam skala global.
Skala dan Signifikansi
Meskipun penemuan ini signifikan secara ilmiah, penting untuk memahami skalanya. Gumpalan gunung berapi tidak menghilangkan semua metana yang dihasilkan. Para peneliti memperkirakan sekitar 900 metrik ton metana dihancurkan oleh oksidasi klorin setiap hari. Sebaliknya, gunung berapi tersebut mengeluarkan total sekitar 330.000 metrik ton metana.
Oleh karena itu, gunung berapi tidak “membersihkan” emisinya sendiri; sebagian besar metana tetap berada di atmosfer. Namun, penelitian tersebut membuktikan bahwa proses pembersihan atmosfer ini dapat diamati, dilacak, dan diukur. Dengan memantau awan formaldehida selama sepuluh hari saat awan tersebut bergerak menuju Amerika Selatan, para ilmuwan memastikan bahwa penghancuran metana terjadi secara terus-menerus dan terukur.
Implikasinya terhadap Teknologi Iklim
Nilai utama penelitian ini terletak pada potensi penerapannya pada solusi iklim buatan manusia. Dengan meningkatnya kadar metana akibat aktivitas industri dan pertanian, para ilmuwan secara aktif mencari cara untuk mengurangi konsentrasinya di atmosfer. Letusan di Tonga menunjukkan bahwa penghilangan metana yang dimediasi klorin secara fisik mungkin dilakukan.
Ahli kimia Matthew Johnson dari Universitas Kopenhagen mencatat bahwa meskipun mereplikasi fenomena alam ini untuk keperluan industri merupakan langkah selanjutnya yang jelas, hal ini memerlukan pengujian keamanan dan kemanjuran yang ketat.
“Metode satelit kami dapat menawarkan cara untuk membantu mengetahui bagaimana manusia dapat memperlambat pemanasan global,” kata Johnson.
Kesimpulan
Letusan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai menyediakan laboratorium berskala besar yang langka untuk ilmu atmosfer. Meskipun peristiwa tersebut tidak secara signifikan mengurangi tingkat metana global, hal ini menegaskan adanya mekanisme alami untuk memecah gas rumah kaca tersebut. Wawasan ini menggerakkan konsep penghilangan metana atmosfer secara langsung dari teori kimia ke kenyataan yang dapat diamati, sehingga membuka jalan bagi penelitian masa depan mengenai teknologi mitigasi iklim yang aman dan efektif.
