Ga aan de kust van de oceaan staan ​​en neem een ​​flinke snuif van de zoutnevel en je ruikt de onmiskenbaar doordringende geur van de zee. dat rijp, bijna rottende geur? Dat is zwavel.

Mariene plankton ademt elk jaar meer dan 20 miljoen ton zwavel in de lucht, meestal in de vorm van dimethylsulfide (DMS). In de lucht, deze chemische stof kan veranderen in zwavelzuur, die helpt bij het produceren van wolken door een plaats te bieden voor de vorming van waterdruppels. Over de schaal van de wereldzeeën, dit proces beïnvloedt het hele klimaat.

Maar nieuw onderzoek van de Universiteit van Wisconsin-Madison, de National Oceanic and Atmospheric Administration en anderen onthullen dat meer dan een derde van het DMS dat door de zee wordt uitgestoten nooit kan helpen bij het vormen van nieuwe wolken omdat het verloren gaat aan de wolken zelf. De nieuwe bevindingen veranderen het heersende begrip van hoe het leven in zee wolken beïnvloedt aanzienlijk en kunnen de manier veranderen waarop wetenschappers voorspellen hoe wolkenvorming reageert op veranderingen in de oceanen.

Door zonlicht terug de ruimte in te reflecteren en regen te beheersen, wolken spelen een belangrijke rol in het mondiale klimaat. Het nauwkeurig voorspellen ervan is essentieel om de effecten van klimaatverandering te begrijpen.

"Het blijkt dat dit verhaal over wolkenvorming echt onvolledig was, " zegt Tim Bertram, een UW-Madison hoogleraar scheikunde en senior auteur van het nieuwe rapport. "In de afgelopen drie of vier jaar we hebben delen van dat verhaal in twijfel getrokken, zowel door laboratoriumexperimenten als met grootschalige veldexperimenten. Nu kunnen we de punten beter verbinden tussen wat er uit de oceaan wordt uitgestoten en hoe je deze deeltjes vormt die wolkenvorming stimuleren."

Met medewerkers van 13 andere instellingen, Gordon Novak, een afgestudeerde student aan UW-Madison, construeerde de analyse die op 11 oktober zal worden gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Een paar jaar geleden, deze groep medewerkers, onder leiding van Patrick Veres bij NOAA, ontdekte dat op weg om zwavelzuur te worden, DMS verandert eerst in een molecuul dat bekend staat als HPMTF, die nog nooit eerder waren geïdentificeerd. Voor de nieuwe studie het team gebruikte NASA-eigendom, met instrumenten beladen vliegtuigen om gedetailleerde metingen van deze chemicaliën boven de open oceaan vast te leggen, zowel in wolken als onder zonnige luchten.

"Dit is een enorm DC-8-vliegtuig. Het is een vliegend laboratorium. In wezen zijn alle stoelen verwijderd, en er is zeer nauwkeurige chemische instrumentatie ingebouwd waarmee het team kan meten, bij zeer lage concentraties, zowel de geëmitteerde moleculen in de atmosfeer als alle chemische tussenproducten, ' zegt Bertram.

Uit de vluchtgegevens het team ontdekte dat HPMTF gemakkelijk oplost in de waterdruppels van bestaande wolken, die die zwavel permanent uit het wolkkiemvormingsproces verwijdert. In wolkenvrije gebieden, meer HPMTF overleeft om zwavelzuur te worden en nieuwe wolken te helpen vormen.

Onder leiding van medewerkers van de Florida State University, het team verantwoordde deze nieuwe metingen in een grote, globaal model van oceaanatmosfeerchemie. Ze ontdekten dat op deze manier 36% van de zwavel uit DMS verloren gaat aan wolken. Nog eens 15% van de zwavel gaat verloren via andere processen, dus het resultaat is dat minder dan de helft van het zwavel-zeeplankton dat vrijkomt als DMS kan helpen bij het vormen van wolken.

"Dit verlies van zwavel aan de wolken vermindert de vormingssnelheid van kleine deeltjes, dus het vermindert de vormingssnelheid van de wolkenkernen zelf. De impact op de helderheid van de wolken en andere eigenschappen zal in de toekomst moeten worden onderzocht, ' zegt Bertram.

Tot voor kort, onderzoekers hebben de effecten die wolken hebben op chemische processen boven de oceaan grotendeels genegeerd, mede omdat het lastig is om goede data uit de wolkenlaag te halen. Maar de nieuwe studie toont zowel de kracht van de juiste instrumenten om die gegevens te krijgen als de belangrijke rol die wolken kunnen spelen, zelfs het beïnvloeden van de processen die aanleiding geven tot de wolken zelf.

"Dit werk heeft dit gebied van mariene chemie echt heropend, ' zegt Bertram.