Un team di ricerca internazionale è stato in grado di mostrare sperimentalmente in laboratorio un percorso di reazione completamente nuovo per la più grande fonte naturale di zolfo nell'atmosfera. Il team dell'Istituto Leibniz per la ricerca sulla troposferica (TROPOS), l'Università di Innsbruck e l'Università di Oulu stanno ora segnalando nel Journal of Physical Chemistry Letters sul nuovo meccanismo di degradazione del dimetilsolfuro (DMS), che viene rilasciato principalmente dagli oceani. Le nuove scoperte mostrano che importanti passaggi nel ciclo dello zolfo terrestre non sono ancora stati adeguatamente compresi, poiché mettono in discussione i percorsi di formazione precedentemente ipotizzati per l'anidride solforosa (SO ₂ ), acido metansolfonico (MSA) e solfuro di carbonile (OCS) basati sulla degradazione del DMS, che influenzano fortemente il clima terrestre attraverso la formazione di particelle naturali e nubi.

Negli studi di laboratorio, un sistema di flusso a getto libero è stato utilizzato presso TROPOS a Lipsia, che consente lo studio delle reazioni di ossidazione in condizioni atmosferiche senza disturbare gli effetti murari. I prodotti delle reazioni sono stati misurati con spettrometri di massa all'avanguardia utilizzando diversi metodi di ionizzazione. Le indagini sul processo di degradazione del dimetil solfuro (DMS; CH ₃ SCH ₃ ) hanno mostrato che ciò procede prevalentemente mediante un processo di isomerizzazione radicale in due fasi, in cui HOOCH ₂ SCHO si forma come un prodotto intermedio stabile e come radicali idrossilici. Ci sono state speculazioni teoriche su questo percorso di reazione per quattro anni ormai, ma la squadra tedesco-austriaco-finlandese ha potuto dimostrarlo solo ora. "L'interazione tra condizioni di reazione ottimali e metodi di rilevamento altamente sensibili ci consente di guardare quasi direttamente in un sistema di reazione, " riferisce il Dr. Torsten Berndt di TROPOS, chi si occupa delle indagini. La nuova via di reazione è significativamente più veloce rispetto alle tradizionali reazioni radicali bimolecolari con monossido di azoto (NO), idroperossi (HO ₂ ) e radicali perossidici (RO ₂ ). "Ulteriori indagini sulla degradazione dell'intermedio HOOCH ₂ Speriamo che SCHO ci dia chiarezza sui canali di formazione, soprattutto di anidride solforosa (SO ₂ ) e solfuro di carbonile (OCS), Berndt ha continuato sulle prossime indagini.

Il dimetilsolfuro (DMS) è un gas organico contenente zolfo che si trova quasi ovunque:il prodotto di degradazione dei batteri, Per esempio, fa parte dell'alitosi umana. D'altra parte, le grandi quantità di DMS che vengono prodotte e degasate durante i processi di decomposizione nell'oceano sono importanti per il clima:si stima che ogni anno vengano rilasciate nell'atmosfera da 10 a 35 milioni di tonnellate dall'acqua di mare. Il DMS è quindi la più grande fonte naturale di zolfo per l'atmosfera. Come risultato della sua reazione con i radicali idrossilici, acido solforico (H ₂ COSÌ ₄ ) si forma a partire da SO ₂ e acido metansolfonico (MSA), che svolgono un ruolo importante nella formazione di particelle naturali (aerosol) e nubi sugli oceani. Anche il solfuro di carbonile (OCS) è importante, poiché la sua bassa reattività nell'atmosfera gli consente di essere miscelato nella stratosfera, dove contribuisce alla formazione di aerosol di acido solforico e quindi al raffreddamento dell'atmosfera terrestre.

Le nuove scoperte sui percorsi di degradazione del DMS aiutano a migliorare le conoscenze sulla formazione di aerosol naturali. Il contributo degli aerosol e delle nubi risultanti è ancora la più grande incertezza nei modelli climatici. A differenza dei gas serra come l'anidride carbonica, i processi di formazione delle nuvole sono molto più complessi e difficili da modellare.