Organische verbindingen ondergaan drastische variaties in hun chemische samenstelling wanneer ze overgaan van het oceaanoppervlak naar atmosferische aerosolen die fungeren als kernen om wolken te vormen.

Spuitbussen, die gesuspendeerde fijne vaste deeltjes of vloeistofdruppels zijn, spelen een belangrijke rol bij het veroorzaken van klimaatverandering door verstrooiing of absorptie van zonlicht, terwijl het het wolkenvormings- en neerslagproces beïnvloedt door als kernen te dienen om wolken te vormen. Organische verbindingen vormen tot 90 procent van de bestanddelen van aerosolen, en hun samenstelling is een cruciale factor bij het bevorderen of onderdrukken van wolkenvorming.

Zeewater beslaat ongeveer 70 procent van het aardoppervlak. Organische verbindingen geproduceerd door microbiële activiteiten in zeewater aan de oppervlakte komen in de atmosfeer vrij door zeespray, waarvan wordt gedacht dat het de samenstelling van aerosolen beïnvloedt. Echter, er is vrijwel geen informatie beschikbaar over organisch materiaal op de grens van de oceaan en de atmosfeer vanwege meetproblemen, waardoor het moeilijk te begrijpen is hoe organische stof in zeewater de atmosferische samenstelling beïnvloedt.

Een groep wetenschappers onder leiding van assistent-professor Yuzo Miyazaki van het Institute of Low Temperature Science van Hokkaido University, onderzocht de atmosferische aerosolen en het zeewater om variaties in organische verbindingen waar te nemen terwijl het van het zeewater naar de lucht in de Oyashio-stroom en de kustgebieden van de westelijke subarctische Stille Oceaan overgaat. De cruisemetingen op het onderzoeksschip Hakuho Maru vonden plaats net voor de fytoplanktonbloei in het vroege voorjaar van maart 2015.

Zeespray-aerosolen werden geselecteerd met behulp van de originele methode van het team, gebaseerd op de stabiele koolstofisotoopverhouding van in water oplosbare organische koolstof en concentraties van glucose als moleculaire tracer in mariene aerosolen, samen met lokale gegevens over de windsnelheid aan het oppervlak. De onderzoekers maten en vergeleken de verhouding van eiwitachtige organische stof, die gemakkelijk biologisch afbreekt, en humusachtige stoffen, die nauwelijks ontbinden, in zowel zeespray-aerosolen als in oppervlaktewater.

Volgens de bevindingen van de groep, zeespray-aerosolen bevatten een groter aandeel humusachtige stoffen dan eiwitachtige verbindingen in vergelijking met oppervlaktezeewater, ongeacht de grootte van de spuitbus, in elk monster dat de onderzoekers onderzochten. De resultaten suggereren significante afbraak van eiwitachtige organische stoffen en/of preferentiële vorming van humusachtige stoffen in zeespray-aerosolen wanneer organisch materiaal binnen ongeveer 24 uur overgaat van zeewater naar atmosferische aerosolen.

Humusachtig, Er wordt aangenomen dat moeilijk afbreekbare organische stof de vorming van wolken door aerosolen van zeenevel onderdrukt. "Onze studie kan essentiële informatie opleveren om te beoordelen, met hoge precisie, hoe de opwarming van de aarde een verandering in het volume veroorzaakte, chemische samenstelling, en de activiteit van micro-organismen in het zeeoppervlak zal toekomstige wolkenvorming beïnvloeden door organisch materiaal in de atmosfeer vrij te geven, ' zegt Yuzo Miyazaki.