A Threefold Increase in Observed Summertime Atmospheric Dimethyl Sulfide over the Austral Southern Ocean
Nieuwe atmosferische waarnemingen van Kennaook-Cape Grim onthullen een driedubbel berekende toename van dim methylsulfide tijdens de zomer over de Australische Zuidelijke Oceaan tussen 1993–96 en 2023–26, wat aangeeft dat veranderende mariene zwavelemissies en atmosferische processen de regionale zwavelcyclus onder een veranderend klimaat aanzienlijk hervormen.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
De lucht boven de Zuidelijke Oceaan is niet leeg; ze is gevuld met een ijle, onzichtbare nevel van zwavelverbindingen die vrijkomen door microscopisch kleine mariene planten. Deze planten, die drijven in de zonovergoten oppervlaktewateren, produceren een gas genaamd dimethylsulfide. Wanneer dit gas ontsnapt in de atmosfeer, transformeren zonlicht en chemische reacties het in minuscule deeltjes sulfaat-aerosol. Deze deeltjes fungeren als zaden voor wolkdruppels, wat beïnvloedt hoeveel zonlicht de wolken terug de ruimte in reflecteren. Omdat de Zuidelijke Oceaan zo afgelegen en uitgestrekt is, speelt zij een enorme rol in het natuurlijke koelsysteem van de aarde, maar wetenschappers hebben moeite gehad om bij te houden hoe deze natuurlijke emissies in de loop van de tijd veranderen. Begrijpen of de oceaan meer of minder van dit gas uitstoot, is cruciaal voor het voorspellen van toekomstige klimaatverschuivingen, aangezien deze natuurlijke processen interageren met door mensen veroorzaakte vervuiling om de temperatuur van de planeet vorm te geven.
Decennialang heeft een meetstation op de windgevoelige kliffen van Tasmanië gediend als een wachter voor deze afgelegen lucht. Bekend als Kennaook-Cape Grim, ligt het station op de plek waar de heersende winden rechtstreeks uit de Zuidelijke Oceaan komen waaien, waarbij ze lucht meevoeren die duizenden kilometers heeft gereisd zonder land te hebben geraakt. Onderzoekers vergeleken onlangs nieuwe metingen genomen tussen 2023 en 2026 met historische gegevens uit de jaren 1990. Ze ontdekten een schokkende verandering: de concentratie dimethylsulfide in de zomerlucht is verdrievoudigd. De lucht die het station in de jaren 2020 bereikte, bevatte tijdens de zomermaanden drie keer zoveel van dit gas als de lucht in de jaren 1990. Dit is geen kleine fluctuatie, maar een substantiële verschuiving in de basislijn van de atmosfeer, wat suggereert dat de biologische motor van de oceaan anders draait dan dertig jaar geleden.
Het team, geleid door wetenschappers van CSIRO en internationale partners, sloot verschillende veelvoorkomende verklaringen voor deze stijging uit. Ze controleerden of de winden waren veranderd, waardoor er lucht uit andere, productievere delen van de oceaan werd aangevoerd, maar de luchtmassa's volgden in beide tijdperken vergelijkbare paden. Ze onderzochten of het gas simpelweg langer bleef hangen omdat de chemische "putten" die het normaal gesproken afbreken, verzwakt waren, maar de gegevens toonden geen bewijs van een dergelijke vertraging. Ze keken ook of de lucht meer stilstaand was, waardoor het gas dicht bij het oppervlak gevangen bleef, maar windsnelheden en atmosferische menging bleven consistent. De meest waarschijnlijke oorzaak, concluderen de onderzoekers, is dat de oceaan zelf meer van het gas produceert. Deze toename lijkt gekoppeld aan veranderingen in de bovenste lagen van de oceaan, specifiek aan hoe diep het water mengt en hoeveel zonlicht de fytoplankton bereikt, die de piepkleine planten zijn die verantwoordelijk zijn voor de emissies.
Naast het dimethylsulfide maten de onderzoekers ook een gerelateerde verbinding genaamd methanethiol, die in de jaren 1990 niet was gevolgd. Ze vonden dat de methanethiol-niveaus meestegen met dimethylsulfide, met name tijdens de lente en zomer wanneer het mariene leven het meest actief is. Deze gelijktijdige aanwezigheid suggereert dat het gehele proces van zwavelproductie in de oceaan is geïntensiveerd. Er ontstond echter een verrassende wending toen het team naar het eindproduct keek: de sulfaat-aerosoldeeltjes. Ondanks de enorme toename van de gasprecursoren, steeg de totale hoeveelheid sulfaat-aerosol in de lucht niet evenredig mee. Sterker nog, het seizoenspatroon van deze deeltjes is verscherpt. De achtergrondniveaus van sulfaat in de winter zijn gedaald, waarschijnlijk omdat de door mensen veroorzaakte vervuiling van schepen en industrie is afgenomen, terwijl de zomerpiek stabiel is gebleven of zelfs licht is gestegen door de toename van natuurlijke emissies.
Deze discrepantie tussen het gas en de resulterende deeltjes suggereert dat de atmosfeer het zwavel anders verwerkt dan voorheen. Het extra gas verandert niet simpelweg op een rechtlijnige manier in extra deeltjes. De onderzoekers suggereren dat de chemische paden complexer worden, mogelijk beïnvloed door de veranderende balans tussen natuurlijke en door de mens veroorzaakte zwavelbronnen. De bevindingen benadrukken dat de natuurlijke klimaatmotor van de Zuidelijke Oceaan niet statisch is; hij verschuift als reactie op een veranderende omgeving. Terwijl de oceaan opwarmt en de chemie ervan evolueert, verandert de hoeveelheid zwavel die het vrijgeeft, wat op zijn beurt de wolken die het zuidelijk halfrond bedekken, verandert. Deze waarnemingen bieden het eerste directe bewijs van een driedubbele toename van dit cruciale gas over de gematigde breedtegraden van de Zuidelijke Oceaan, wat een nieuw puzzelstukje vormt voor het begrijpen van hoe het klimaat van de aarde zich aanpast aan de moderne wereld.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.