Pioruny mogą odegrać bardzo ważną rolę w usuwaniu zanieczyszczeń z atmosfery. Rozbijają one cząsteczki azotu i tlenu w atmosferze i tworzą reaktywne chemikalia, które mają wpływ na gazy cieplarniane. Zespół chemików atmosferycznych i naukowców zajmujących się piorunami odkrył, że pioruny i, co zaskakujące, niewidoczne wyładowania, których nie można zobaczyć za pomocą kamer ani gołym okiem, wytwarzają duże ilości rodnika hydroksylowego – OH – i rodnika hydroperoksylowego – HO2.
Rodnik hydroksylowy jest ważny w atmosferze, ponieważ inicjuje reakcje chemiczne i rozkłada cząsteczki, takie jak metan będący gazem cieplarnianym. OH jest głównym motorem wielu zmian kompozycyjnych w atmosferze.
Obserwacje, które zostały wykonane przez samolot podążający za burzą wskazują na to, że piorun może wytworzyć wiele oczyszczających chemikaliów zwanych utleniaczami. Pomagają one oczyszczać powietrze poprzez reakcje z zanieczyszczeniami, na przykład z metanem, dzięki tworzą się cząsteczki te stają się łatwiej rozpuszczalne w wodzie lub bardziej lepkie, co pozwala im łatwiej wydostać się z ziemskiej atmosfery lub przykleić się do jej powierzchni.
Już wcześniej badacze mieli świadomość, że pioruny wytwarzają tlenek azotu, który może prowadzić do tworzenia utleniaczy, takich jak rodniki hydroksylowe. Jednak nikt nie widział, by błyskawica bezpośrednio wytworzyła wiele tych utleniaczy.
W maju i czerwcu 2012 roku odrzutowiec NASA zmierzył dwa dwa utleniacze w chmurach burzowych nad Kolorado, Oklahomą i Teksasem. Jednym z nich był rodnik hydroksylowy OH. Drugim był także utleniacz zwany rodnikiem hydroperoksylowym, HO2. Łączne stężenie cząsteczek OH i HO2, generowane przez wyładowania atmosferyczne i inne naelektryzowane obszary powietrza, dochodziło do tysięcy części na bilion w niektórych częściach tych chmur. Najwyższe stężenie OH obserwowane wcześniej w atmosferze wynosiło kilka części na bilion. Najwięcej zaobserwowanej HO2 wynosiło około 150 części na bilion.
Wiliam Brune jest profesorem meteorologii na Uniwersytecie Stanowy Pensylwanii. Jak sam mówi : „Nie spodziewaliśmy się czegoś takiego”. Zebrane dane zostały odłożone i zaszufladkowane, gdyż badaczom wydały się one za bardzo nie prawdopodobne. Jednak późniejsze eksperymenty przeprowadzone w laboratorium, wykazały, że elektryczność naprawdę może generować tak duże ilości OH i HO2, pomagając potwierdzić, że wcześniej zaobserwowane sygnały są prawdziwe.
Uważa się, że w dowolnym momencie na całym świecie szaleje około 1800 burz z piorunami. Brune i jego współpracownicy oszacowali, że wyładowania atmosferyczne mogą stanowić od 2 do 16 procent atmosferycznego OH. Dokładniejsze oszacowanie wymagałoby obserwacji większej liczby chmur burzowych. Zrozumienie, w jaki sposób wyładowania atmosferyczne wpływają na chemię atmosfery, może stawać się coraz ważniejsze, ponieważ zmiany klimatyczne powodują więcej wyładowań atmosferycznych.
