Het wereldwijde klimaat bestuderen - en hoe het verandert - omvat het onderzoeken van duizenden kleine processen, chemische mechanismen, lokale weersverschijnselen en meer. Een van de vele factoren die wetenschappers in overweging nemen bij het bestuderen van het veranderende klimaat, zijn aerosolen, dit zijn kleine deeltjes die in de lucht zweven en die sinds de industriële revolutie een grote rol hebben gespeeld in ons veranderende klimaat. Door de mens gemaakte aerosolen zijn meestal afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen. Aërosolen komen echter ook van nature voor, geproduceerd door vegetatie, vulkaanuitbarstingen en chemische reacties in de oceaan.

Spuitbussen kunnen het klimaat zowel verwarmen als koelen. Directe effecten op het klimaat omvatten ofwel het terugkaatsen van de warmte van de zon in de ruimte of het vasthouden van warmte nabij het aardoppervlak. Aërosolen kunnen het klimaat ook indirect beïnvloeden door hun effecten op wolkenvorming; wolken hebben een significant effect op het klimaat, maar de details worden niet goed begrepen.

Miller et al. uiteengezet om te onderzoeken hoe specifieke mariene aerosolen de wolkenvorming en de wolkendynamiek boven de oceaan beïnvloeden. Over het algemeen ontstaan ​​wolken wanneer de lucht verzadigd raakt met waterdamp en de damp begint te condenseren tot vloeistof. De waterdruppels condenseren op deeltjes in de lucht, zoals stof of aerosolen. Wolkencondensatiekernen (CCN) - kleine deeltjes waarop waterdamp condenseert - kunnen vervolgens de dynamiek van wolken beïnvloeden, zoals de grootte en concentratie van druppeltjes. Wolken kunnen het klimaat zowel koelen als verwarmen, dus inzicht in de dynamiek van wolken is essentieel om te begrijpen hoe het klimaat verandert.

In de mariene grenslaag, het gebied van de atmosfeer dat in direct contact staat met het oceaanoppervlak, zijn de meest voorkomende aerosolen zeezout en zwavelhoudende verbindingen. Deze zwavelhoudende verbindingen zijn afkomstig van chemische reacties waarbij dimethylsulfide (DMS) betrokken is, een chemische stof die wordt geproduceerd door zeealgen en fytoplankton. In het bijzonder bestudeerden de onderzoekers een bijproduct van de oxidatie van DMS, methaansulfonzuur (MSA) genaamd, een veelvoorkomend maar weinig begrepen verband tussen DMS en de omzetting ervan in sulfaat-CCN.

De wetenschappers keken specifiek naar hoe de aanwezigheid van DMS (en dus de CCN-bijproducten) de grootte van wolkendruppels en de concentratie van druppels in wolken beïnvloedde. Ze gebruikten gegevens van onderzoeksvluchten die 20 missies vlogen boven de Noord-Atlantische Oceaan, in de buurt van de Azoren. De gegevens onthulden een zwakke maar statistisch significante positieve correlatie tussen de aanwezigheid van DMS en de grootte van wolkendruppels, maar geen correlatie tussen DMS en het aantal wolkendeeltjes.

De onderzoekers concluderen dat er meer metingen van mariene biogene gassen nodig zijn om hun effect op wolkenvorming volledig te begrijpen. Ze merken op dat de beperkte aard van DMS- en MSA-gegevensverzameling (af en toe onderzoeksvluchten) geen duidelijk beeld gaf van de gecompliceerde wolkendynamiek die zich boven de oceaan voordoet. Naast het verzamelen van gegevens van onderzoeksvluchten, moet toekomstig onderzoek tegelijkertijd een meer constante monitoring omvatten van zowel biogene gassen aan het oppervlak van de oceaan als de microfysische structuur van de wolken; biogene gasmetingen zijn alleen nuttig in de context van wolkenmicrofysica wanneer de wolkenstructuur tegelijkertijd wordt gecontroleerd, zeggen de onderzoekers.