Utilizzando le distribuzioni degli isotopi di zolfo come nuovi vincoli sul bilancio del solfuro di carbonile atmosferico, lo studio ha rivelato che è probabile che le fonti antropogeniche siano più importanti di quanto si pensasse in precedenza. Credito:Mindy Takamiya (mindytakamiya.com/)
I ricercatori del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) riferiscono che le fonti antropogeniche di solfuro di carbonile (OCS), non solo sorgenti oceaniche, rappresentano gran parte della fonte mancante di OCS nell'atmosfera. I loro risultati forniscono un contesto migliore per le stime della fotosintesi globale (assorbimento di CO 2 ) utilizzando la dinamica OCS.
Il solfuro di carbonile (OCS) è il gas contenente zolfo più stabile e abbondante nell'atmosfera. È derivato da fonti sia naturali che antropogeniche ed è di fondamentale interesse per gli scienziati che studiano quanta anidride carbonica (CO 2 ) le piante prelevano dall'atmosfera per la fotosintesi. Misurazione della CO 2 da solo non può fornire stime della fotosintesi (prendendo CO 2 ) perché le piante rilasciano anche CO 2 attraverso la respirazione. In contrasto, L'OCS è assorbito come la CO 2 ma non viene rilasciato dalla respirazione, e può quindi fornire preziose informazioni sul tasso di fotosintesi globale.
Comprendere il budget preciso dell'OCS (l'equilibrio tra source e sink) è una sfida continua. Il punto di incertezza più critico relativo al bilancio dell'OCS è la sua fonte mancante. La mancanza di prove osservative ha finora portato a discutere se la fonte OCS mancante sia un'emissione oceanica o antropica.
In un nuovo studio pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d'America (PNAS), i ricercatori della Tokyo Tech's School of Materials and Chemical Technology e dell'Earth-Life Science Institute (ELSI) hanno utilizzato un metodo unico per misurare i rapporti degli isotopi di zolfo (abbondanza di isotopi 34S minore rispetto all'isotopo maggiore 32 S, 34 S/ 32 S) di OCS che ha permesso loro di distinguere le fonti di OCS oceaniche e antropogeniche.
Il solfuro di carbonile (OCS) nell'atmosfera è derivato da fonti sia oceaniche che antropiche. Credito:Shohei Hattori
"È molto eccitante che siamo stati in grado di separare i segnali antropogenici e oceanici per le fonti di OCS in base ai rapporti degli isotopi di zolfo, "dice Shohei Hattori, un assistente professore alla Tokyo Tech e autore principale dello studio. "Queste misurazioni richiedevano almeno 200 litri di aria per ogni misurazione del campione. Abbiamo superato questa sfida sviluppando un nuovo sistema di campionamento, e alla fine è riuscito a misurare i rapporti isotopici di zolfo dell'OCS atmosferico."
Il team ha trovato un gradiente latitudinale nord-sud nel 34 Abbondanza di isotopi S corrispondente alle concentrazioni di OCS durante l'inverno nell'Asia orientale. I loro risultati forniscono la prova dell'importanza delle emissioni di OCS antropogeniche dalla Cina. Anche, utilizzando il livello di isotopi di zolfo di OCS come nuovo vincolo, hanno scoperto che le fonti antropogeniche di OCS, e non solo sorgenti oceaniche, sono probabilmente i principali costituenti della fonte mancante di OCS atmosferica.
"La maggiore rilevanza dell'OCS antropogenico a latitudini medio-basse ha implicazioni per la comprensione dei cambiamenti climatici e della chimica stratosferica in contesti sia passati che futuri, ", afferma il co-autore Kazuki Kamezaki.
L'approccio isotopico dello zolfo del team ha rivelato l'importanza delle emissioni di OCS antropogeniche nel budget globale di OCS. Credito:Shohei Hattori
Dato che la stima storica di quanta CO 2 è assorbito dalle piante è sensibile alla stima dell'inventario degli OCS antropici, un quadro più dettagliato del budget OCS rivelato dall'approccio isotopico dello zolfo consentirà una stima più precisa delle sue interazioni con il cambiamento globale. Il team di ricerca continuerà a intraprendere ulteriori osservazioni per fare stime quantitative dettagliate e previsioni del tasso di fotosintesi globale.
"Il nostro approccio isotopico dello zolfo per misurare l'OCS atmosferico è un passo importante, ma più osservazioni, insieme all'analisi mediante un modello di trasporto chimico, consentirà conclusioni quantitative dettagliate, "dice Hattori.
