A Threefold Increase in Observed Summertime Atmospheric Dimethyl Sulfide over the Austral Southern Ocean
Nuevas observaciones atmosféricas desde Kennaook-Cape Grim revelan un aumento de tres veces en el dimetilsulfuro estival sobre el Océano Austral entre 1993–96 y 2023–26, lo que indica que los cambios en las emisiones de azufre marino y el procesamiento atmosférico están remodelando significativamente el ciclo del azufre regional bajo un clima cambiante.
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El aire sobre el Océano Austral no está vacío; está lleno de una tenue e invisible neblina de compuestos de azufre liberados por plantas marinas microscópicas. Estas plantas, que flotan en las aguas superficiales iluminadas por el sol, producen un gas llamado dimetilsulfuro. Cuando este gas escapa a la atmósfera, la luz solar y las reacciones químicas lo transforman en diminutas partículas de aerosol de sulfato. Estas partículas actúan como semillas para las gotas de las nubes, influyendo en cuánta luz solar reflejan las nubes de vuelta al espacio. Debido a que el Océano Austral es tan remoto y vasto, desempeña un papel masivo en el sistema de enfriamiento natural de la Tierra, aunque los científicos han luchado por rastrear cómo estas emisiones naturales cambian con el tiempo. Comprender si el océano está liberando más o menos de este gas es crucial para predecir futuros cambios climáticos, ya que estos procesos naturales interactúan con la contaminación provocada por el hombre para moldear la temperatura del planeta.
Durante décadas, una estación de monitoreo en los acantilados azotados por el viento de Tasmania ha servido como centinela de este aire remoto. Conocida como Kennaook-Cape Grim, la estación se encuentra donde los vientos predominantes soplan directamente desde el Océano Austral, transportando aire que ha viajado miles de kilómetros sin tocar tierra. Investigadores compararon recientemente nuevas mediciones tomadas entre 2023 y 2026 con registros históricos de la década de 1990. Descubrieron un cambio sorprendente: la concentración de dimetilsulfuro en el aire estival se ha triplicado. El aire que llegó a la estación en la década de 2020 transportaba tres veces más de este gas durante los meses de verano que el aire de la década de 1990. Esto no es una fluctuación menor, sino un cambio sustancial en la línea base de la atmósfera, lo que sugiere que el motor biológico del océano está funcionando de manera diferente a como lo hacía hace treinta años.
El equipo, liderado por científicos del CSIRO y socios internacionales, descartó varias explicaciones comunes para este aumento. Verificaron si los vientos habían cambiado, trayendo aire de otras partes más productivas del océano, pero las masas de aire siguieron trayectorias similares en ambas épocas. Examinaron si el gas simplemente permanecía más tiempo porque los "sumideros" químicos que normalmente lo descomponen se habían debilitado, pero los datos no mostraron evidencia de tal ralentización. También observaron si el aire estaba más estancado, atrapando el gas cerca de la superficie, pero las velocidades del viento y la mezcla atmosférica se mantuvieron constantes. La causa más probable, concluyen los investigadores, es que el propio océano está produciendo más de este gas. Este incremento parece estar vinculado a cambios en la capa superior del océano, específicamente en qué tan profundo se mezcla el agua y cuánta luz solar llega al fitoplancton, que son las diminutas plantas responsables de las emisiones.
Junto al dimetilsulfuro, los investigadores también midieron un compuesto relacionado llamado metanotiol, que no había sido rastreado en la década de 1990. Encontraron que los niveles de metanotiol aumentaron en sintonía con el dimetilsulfuro, particularmente durante la primavera y el verano, cuando la vida marina está más activa. Esta coocurrencia sugiere que todo el proceso de producción de azufre en el océano se ha intensificado. Sin embargo, surgió un giro sorprendente cuando el equipo observó el producto final: las partículas de aerosol de sulfato. A pesar del enorme aumento en los gases precursores, la cantidad total de aerosol de sulfato en el aire no aumentó proporcionalmente. De hecho, el patrón estacional de estas partículas se ha agudizado. Los niveles de fondo de sulfato en invierno han caído, probablemente porque la contaminación humana proveniente de barcos e industria ha disminuido, mientras que el pico de verano se ha mantenido estable o ha aumentado ligeramente debido al aumento de las emisiones naturales.
Este desacoplamiento entre el gas y las partículas resultantes sugiere que la atmósfera está procesando el azufre de manera diferente. El gas adicional no se está convirtiendo simplemente en partículas adicionales de una manera directa. Los investigadores sugieren que las vías químicas se están volviendo más complejas, posiblemente influenciadas por el cambio en el equilibrio entre las fuentes de azufre naturales y las de origen humano. Los hallazgos resaltan que el motor climático natural del Océano Austral no es estático; está cambiando en respuesta a un entorno cambiante. A medida que el océano se calienta y su química evoluciona, la cantidad de azufre que libera está cambiando, lo que a su vez altera las nubes que cubren el Hemisferio Sur. Estas observaciones proporcionan la primera evidencia directa de un aumento de tres veces en este gas crítico en el Océano Austral de latitudes medias, ofreciendo una nueva pieza del rompecabezas para comprender cómo el sistema climático de la Tierra se está ajustando al mundo moderno.
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