SRON—als onderdeel van de Europese CAMS service—en GHGSat hebben een grote hoeveelheid methaan gedetecteerd boven Mount Fentale, een actieve vulkaan in Ethiopië. De uitstoot lag op 31 januari rond de 58 ton/uur en is opgespoord door een tip-and-cue-methode, waarbij het TROPOMI Sentinel-5p satellietinstrument van het Europese Copernicus programma en de Canadese satelliet GHGSat samenwerken.
Methaanpluimen zoals gemeten met TROPOMI bij de Fentale-vulkaan in januari 2025. Op alle dagen bewegen de pluimen met de wind mee richting het zuidwesten. Achtergrond: visuele satellietbeelden van Sentinel-2 van 22 januari 2025.
Methaan is als broeikasgas tachtigmaal krachtiger dan CO2 over een periode van twintig jaar. Menselijke processen zijn verantwoordelijk voor het merendeel van de wereldwijde uitstoot. Maar voor een nauwkeurig begrip van klimaatverandering is het essentieel om ook de natuurlijke uitstoot te begrijpen.
TROPOMI
SRON levert de detectie van grote methaanpluimen uit TROPOMI-gegevens aan bij de Europese Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS), die overal ter wereld informatie aanbiedt over luchtvervuiling, zonne-energie en broeikasgassen.
Nadat SRON bij Mount Fentale herhaaldelijk een ongewoon hoge methaanconcentratie had gedetecteerd, zoomde GHGSAT in voor een gerichte vervolgmeting. Die wees de krater van de vulkaan aan als de bron van de emissie.
‘We scannen geautomatiseerd de observaties die TROPOMI elke dag over de hele wereld doet,’ zegt Ilse Aben (SRON). ‘We zoeken naar grote methaanpluimen en waren erg verrast toen we deze pluim in een vulkanisch gebied zagen. We hebben nog nooit zo’n grote methaan uitstoot van een vulkaan gedetecteerd.’
Seismische activiteit
Wetenschappers maten de afgelopen weken een verhoogde seismische activiteit rond Mount Fentale, een prominente vulkaan in de Ethiopische Riftvallei. Lokale instanties meldden meerdere aardbevingen en tekenen van mogelijke magmabeweging onder het oppervlak. Uit satellietmetingen van het Britse COMET is gebleken dat er ook een grote ondergrondse scheur in de aardkorst is ontstaan. Die strekt zich uit over een afstand van vijftig kilometer, vanaf Mount Fentale in noordoostelijke richting de Dofen-vulkaan. Meer dan tachtigduizend mensen zijn preventief geëvacueerd vanwege zorgen over een mogelijke vulkaanuitbarsting.
Scheuren
De methaanobservaties geven in combinatie met de geologische activiteit aanwijzingen over wat er onder het aardoppervlak gebeurt. Prof. John Stix (McGill University) schat in dat het magma onder de vulkaan zich de afgelopen weken via de scheuren in de aardkorst naar het noordoosten heeft verspreid, wat de aardbevingen in de regio verklaart. Doordat het magma uit het reservoir onder Mount Fentale wegvloeide, zou het grondoppervlak zijn ingezakt.
Geothermisch reservoir
Dit soort magmabewegingen gaat meestal gepaard met de uitstoot van CO2 en/of zwaveldioxide. Zo’n grote methaanuitstoot is zeldzaam op een vulkanische locatie. Het wijst op een ander mogelijk scenario: dat van een ondiep, geïsoleerd geothermisch of hydrothermisch reservoir onder de krater. Geothermische reservoirs kunnen aanzienlijke hoeveelheden methaan bevatten en zijn mogelijk losgekoppeld van het diepere magmareservoir. Door de recente aardbevingen kunnen er scheuren zijn ontstaan tussen het geothermische reservoir en het oppervlak, waardoor het methaan kan ontsnappen.
Stix: ‘Het wordt heel interessant om te zien of TROPOMI de komende weken en maanden zwaveldioxide detecteert bij Mount Fentale, want dat kan duiden op magma-ontgassing.’
SRON—as part of the European CAMS service—and GHGSat have detected a substantial methane emission from Mount Fentale, an active volcano in Ethiopia. The emission, estimated at 58 metric tonnes per hour, was observed on January 31 through a “tip and cue” approach between Europe’s Copernicus program’s Sentinel-5P TROPOMI satellite instrument and GHGSAT’s satellite constellation, coordinated by SRON and GHGSAT.
Methane plumes detected with TROPOMI near the Fentale crater in January 2025. The plumes move with the wind towards the southwest on all days. The data are shown over Sentinel-2 visual imagery from January 22, 2025.
Methane is a potent greenhouse gas with a warming potential over 80 times greater than carbon dioxide over a 20-year period. While industrial sources comprise the bulk of methane emissions globally, understanding emissions from natural phenomena—including their occurrence and scale–is essential for accurate climate modeling.
SRON is contracted to provide the detection of large methane plumes from TROPOMI data to the European Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS), supporting CAMS’ mission to provide consistent and quality-controlled information related to air pollution and health, solar energy, greenhouse gases and climate forcing, everywhere in the world.
After SRON detected a “hot spot” with an unusually high concentration of methane in the atmosphere in repeated observations by TROPOMI near the Fentale volcano, GHGSAT zoomed in with its high-resolution sensors for a targeted follow-up measurement that pinpointed the Mount Fentale crater as the source of the emission.
“We automatically scan the global TROPOMI observations to find large emission plumes as part of our European CAMS service. This was a very surprising and exciting finding, we have never detected such large methane emissions from a volcanic area before,” said Ilse Aben, Senior Scientist at SRON and TROPOMI co-Principal Investigator.
Recent weeks have seen heightened seismic activity around Mount Fentale (also spelled Fantale), a prominent stratovolcano located in the Ethiopian Rift Valley. Local geological monitoring agencies have reported multiple earthquakes and signs of potential magma movement beneath the surface. Satellite measurements by the UK Centre for the Observation and Modelling of Earthquakes, Volcanoes and Tectonics (COMET) have revealed that a large underground crack in the earth’s crust, or a “dike,” has also emerged, stretching a distance of approximately 50 kilometers from Mount Fentale northeast towards the Dofen volcano. More than 80,000 people living in the region have been pre-emptively evacuated due to concerns of possible volcanic activity.
Combined with the geological activity in the area, this methane detection can provide clues about what is happening below the Earth’s surface. Prof. John Stix, a scientist with McGill University, assessed that over the past several weeks, magma under the Fentale volcano may have propagated to the northeast through these cracks in the earth’s crust, explaining the earthquakes in the region. As the magma drained from the reservoir beneath Mount Fentale, the ground surface sank, deflating.
These types of magma movements typically have associated carbon dioxide and/or sulfur dioxide emissions from the volcano’s reservoir. Spotting such a large methane emission from a volcanic site is rare. Its presence points the scientific community to a different possible scenario: that of a shallow, isolated geothermal or hydrothermal reservoir underneath Fentale’s crater. Geothermal reservoirs can have significant amounts of methane, and may be disconnected from the deeper magma reservoir. With the recent earthquakes, pathways between the geothermal reservoir and the surface, such as cracks or faults, may have developed to allow the methane to escape.
“It will be very interesting to see if TROPOMI detects sulfur dioxide at Fentale in the coming weeks and months, which may signify magma degassing,” said Prof. Stix.