A Threefold Increase in Observed Summertime Atmospheric Dimethyl Sulfide over the Austral Southern Ocean
Nuove osservazioni atmosferiche da Kennaook-Cape Grim rivelano un aumento di tre volte del dimetilsolfuro estivo sull'Oceano Australe meridionale tra il 1993–96 e il 2023–26, indicando che il cambiamento delle emissioni di zolfo marino e della lavorazione atmosferica sta rimodellando significativamente il ciclo regionale dello zolfo sotto un clima che cambia.
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L'aria sopra l'Oceano Meridionale non è vuota; è riempita di una debole, invisibile nebbia di composti dello zolfo rilasciati da piante marine microscopiche. Queste piante, che fluttuano nelle acque superficiali illuminate dal sole, producono un gas chiamato dimetilsolfuro. Quando questo gas sfugge nell'atmosfera, la luce solare e le reazioni chimiche lo trasformano in minuscole particelle di aerosol di solfato. Queste particelle agiscono come semi per le goccioline delle nuvole, influenzando quanta luce solare le nuvole riflettono nello spazio. Poiché l'Oceano Meridionale è così remoto e vasto, esso svolge un ruolo massiccio nel sistema di raffreddamento naturale della Terra, eppure gli scienziati hanno faticato a tracciare come queste emissioni naturali cambino nel tempo. Comprendere se l'oceano stia rilasciando più o meno di questo gas è cruciale per prevedere i futuri cambiamenti climatici, poiché questi processi naturali interagiscono con l'inquinamento di origine umana per plasmare la temperatura del pianeta.
Per decenni, una stazione di monitoraggio sulle scogliere ventose della Tasmania ha servito come sentinella per quest'aria remota. Conosciuta come Kennaook-Cape Grim, la stazione si trova dove i venti prevalenti soffiano direttamente dall'Oceano Meridionale, trasportando aria che ha viaggiato per migliaia di chilometri senza toccare terra. I ricercatori hanno recentemente confrontato le nuove misurazioni effettuate tra il 2023 e il 2026 con i record storici degli anni '90. Hanno scoperto un cambiamento sorprendente: la concentrazione di dimetilsolfuro nell'aria estiva è triplicata. L'aria arrivata alla stazione negli anni 2020 trasportava tre volte più di questo gas durante i mesi estivi rispetto all'aria degli anni '90. Questo non è una fluttuazione minore, ma un cambiamento sostanziale nella linea di base dell'atmosfera, suggerendo che il motore biologico dell'oceano stia funzionando diversamente rispetto a trent'anni fa.
Il team, guidato da scienziati del CSIRO e partner internazionali, ha escluso diverse spiegazioni comuni per questo aumento. Hanno verificato se i venti fossero cambiati, portando aria da parti dell'oceano diverse e più produttive, ma le masse d'aria hanno seguito percorsi simili in entrambe le epoche. Hanno esaminato se il gas fosse semplicemente rimasto in sospensione più a lungo perché i "pozzi" chimici che di solito lo degradano si fossero indeboliti, ma i dati non hanno mostrato prove di tale rallentamento. Hanno anche osservato se l'aria fosse più stagnante, intrappolando il gas vicino alla superficie, ma la velocità del vento e il rimescolamento atmosferico sono rimasti costanti. La causa più probabile, concludono i ricercatori, è che l'oceano stesso stia produendo più gas. Questo aumento sembra legato ai cambiamenti nell'oceano superficiale, specificamente a come l'acqua si mescola in profondità e a quanta luce solare raggiunge il fitoplancton, ovvero le minuscole piante responsabili delle emissioni.
Accanto al dimetilsolfuro, i ricercatori hanno misurato anche un composto correlato chiamato metantiolo, che non era stato tracciato negli anni '90. Hanno scoperto che i livelli di metantiolo sono aumentati in linea con il dimetilsolfuro, in particolare durante la primavera e l'estate, quando la vita marina è più attiva. Questa co-occorrenza suggerisce che l'intero processo di produzione di zolfo nell'oceano si sia intensificato. Tuttavia, un colpo di scena sorprendente è emerso quando il team ha esaminato il prodotto finale: le particelle di aerosol di solfato. Nonostante l'enorme aumento dei precursori gassosi, la quantità totale di aerosol di solfato nell'aria non è aumentata proporzionalmente. Di fatto, il modello stagionale di queste particelle si è accentuato. I livelli di fondo invernali di solfato sono diminuiti, probabilmente perché l'inquinamento di origine umana proveniente da navi e industrie è diminuito, mentre il picco estivo è rimasto stabile o è aumentato leggermente a causa dell'ondata di emissioni naturali.
Questo disconnessione tra il gas e le particelle risultanti suggerisce che l'atmosfera stia elaborando lo zolfo in modo diverso rispetto al passato. Il gas in eccesso non si sta semplicemente trasformando in particelle extra in modo diretto. I ricercatori suggeriscono che i percorsi chimici stiano diventando più complessi, possibilmente influenzati dal cambiamento dell'equilibrio tra le fonti di zolfo naturali e quelle di origine umana. Le scoperte evidenziano che il motore climatico naturale dell'Oceano Meridionale non è statico; sta cambiando in risposta a un ambiente in evoluzione. Mentre l'oceano si riscalda e la sua chimica evolve, la quantità di zolfo che rilascia sta cambiando, il che a sua volta altera le nuvole che coprono l'emisfero australe. Queste osservazioni forniscono la prima prova diretta di un aumento triplo di questo gas critico nel oceano meridionale alle medie latitudini, offrendo un nuovo tassello per comprendere come il sistema climatico terrestre si stia adattando al mondo moderno.
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