Океаны выбрасывают серу и охлаждают климат сильнее, чем считалось ранее
Впервые исследователи количественно оценили глобальные выбросы сернистого газа, вырабатываемого морской жизнью, и выяснили, что он охлаждает климат сильнее, чем считалось ранее, особенно над Южным океаном.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, что океаны не только улавливают и перераспределяют солнечное тепло, но и вырабатывают газы, которые образуют частицы, оказывающие непосредственное климатическое воздействие, например, за счет повышения яркости облаков, отражающих это тепло.
Это расширяет климатическое воздействие морской серы, поскольку добавляет новое соединение, метантиол, которое ранее оставалось незамеченным. Исследователи обнаружили этот газ только недавно, поскольку ранее его было крайне трудно измерить. Ранее работа была сосредоточена на более теплых океанах, тогда как полярные океаны являются горячими точками выбросов.
Исследование проводилось под руководством группы ученых из Института морских наук (ICM-CSIC) и Института физической химии Бласа Кабреры (IQF-CSIC) в Испании.
Их выводы представляют собой значительный шаг вперед в одной из самых новаторских теорий, предложенных 40 лет назад, о роли океана в регулировании климата Земли.
Это говорит о том, что микроскопический планктон, обитающий на поверхности морей, вырабатывает серу в виде газа диметилсульфида, который, попадая в атмосферу, окисляется и образует мелкие частицы, называемые аэрозолями.
Аэрозоли отражают часть солнечного излучения обратно в космос и, таким образом, уменьшают тепло, удерживаемое Землей. Их охлаждающий эффект усиливается, когда они участвуют в образовании облаков, с эффектом, противоположным эффекту известных согревающих парниковых газов, таких как углекислый газ или метан, но того же масштаба.
Исследователи утверждают, что эта новая работа улучшает наше понимание того, как регулируется климат планеты, добавляя ранее упущенный компонент, и что работа иллюстрирует решающее значение серных аэрозолей. Они также подчеркивают масштаб воздействия человеческой деятельности на климат и то, что планета будет продолжать нагреваться, если не предпринять никаких действий.
«Это климатический элемент с наибольшей охлаждающей способностью, но также и наименее изученный. Мы знали, что метантиол выделяется из океана, но мы не имели ни малейшего представления о том, в каком количестве и где. Мы также не знали, что он оказывает такое влияние на климат», - сказал соавтор исследования Шарель Воль. «Климатические модели значительно переоценили солнечную радиацию, фактически достигающую Южного океана, в основном потому, что они не способны правильно моделировать облака. Проделанная здесь работа частично закрывает давний пробел в знаниях между моделями и наблюдениями».
Благодаря этому открытию ученые теперь могут более точно описывать климат в моделях, которые используются для прогнозирования потепления на +1,5 ºC или +2 ºC, что является огромным вкладом в разработку политики.
«До сих пор мы думали, что океаны выбрасывают серу в атмосферу только в форме диметилсульфида, остатка планктона, который в основном отвечает за резкий запах моллюсков», — сказал соавтор исследования Марти Гали.
«Сегодня, благодаря развитию методов измерения, мы знаем, что планктон также выделяет метантиол, и мы нашли способ количественно оценить в глобальном масштабе, где, когда и в каком количестве происходит эта эмиссия. Знание выбросов этого соединения поможет нам более точно представлять облака над Южным океаном и более реалистично рассчитывать их охлаждающий эффект», - добавил Воль.
Исследователи собрали все доступные данные измерений метантиола в морской воде, добавили данные, полученные в Южном океане и на побережье Средиземного моря, и статистически связали их с температурой морской воды, полученной со спутников.
Это позволило им сделать вывод, что ежегодно и в среднем по миру метантиол увеличивает известные выбросы серы в морскую среду на 25%.
«Это может показаться не таким уж важным, но метантиол более эффективен в окислении и образовании аэрозолей, чем диметилсульфид, и поэтому его воздействие на климат усиливается», — сказал соруководитель исследования Хулиан Вильямайор.
Команда также включила морские выбросы метантиола в современную климатическую модель для оценки их влияния на радиационный баланс планеты. Она показала, что влияние гораздо более заметно в Южном полушарии, где больше океана и меньше человеческой деятельности, и, следовательно, меньше присутствия серы от сжигания ископаемого топлива.