Svovlemissioner fra havalger faldt i istiden

I modsætning til konventionel visdom, svovlproduktion af små marine alger faldt i istiden, og er tættere knyttet til klimaet end tidligere antaget, ifølge den seneste forskning fra forskere i Japan. En klarere forståelse af sammenhængen mellem klimaet og havets planteplankton, de mikroskopiske encellede alger, der lever i havets overfladevand, kan hjælpe forskere med at indarbejde disse virkninger i fremtidige klimamodeller.

Deres resultater blev offentliggjort den 19. juli, 2019 i Naturkommunikation .

Svovl produceret af havets planteplankton påvirker balancen mellem indgående energi fra solen og den udgående energi, jorden reflekterer tilbage i rummet. Det kan også være en indikator for primær produktivitet ved fotosyntese af planteplankton i det sydlige hav. Fytoplankton, som også spiller en vigtig rolle i fjernelsen af ​​kuldioxid fra atmosfæren, kan derfor påvirke klimaet markant.

Marine planteplankton, som jordplanter, er primære producenter i bunden af ​​fødekæden. Gennem fotosyntese, planteplankton absorberer kuldioxid (CO ₂ ) og producere organisk kulstof, der i sidste ende understøtter hele det marine fødevæv. Som resultat, CO ₂ fjernes fra overfladevandene og til sidst bliver bundet til sedimenter i bunden af ​​havet. Dette kaldes "eksportproduktion, "som måles i enheder af kulstof.

Marine fytoplankton udsender dimethylsulfid, eller DMS, en organisk svovlholdig forbindelse, der giver havet sin tydelige lugt. Når det oxideres, DMS kan producere svovl aerosoler, der fungerer som cloud kondensation kerner, der spiller en vigtig rolle i sky dannelse. Øget svovl bidrager derfor til jordkøling både ved spredning af stråling og ved at reflektere stråling tilbage ud i rummet gennem albedo -affekten.

DMS er den mest udbredte biologiske svovlforbindelse, der udsendes i atmosfæren, og menes at påvirke Jordens klima betydeligt og muligvis også spille en rolle i at holde Jorden i en ligevægtstilstand. Dens bidrag til klimaet er komplekst og skal forstås fuldt ud. Undersøgelse af svovl og methansulfonat, de oxiderede produkter af dimethylsuphid, i Antarktis er iskerner et nyttigt værktøj til at undersøge sammenhængen mellem svovlcyklus og klima.

Det blev tidligere antaget, at marine fytoplankton var den dominerende kilde til ikke-havsalt-svovl over glacial-interglaciale cyklusser, med terrestriske kilder, der kun bidrager med en lille del. Endnu, bidraget fra terrestriske kilder kan være meget mere betydningsfuldt i istiden, når støvmængden stiger.

"Tidligere iskerneundersøgelser i Antarktis, der har antaget, at størstedelen af ​​ikke-havsalt-sulfat stammer fra DMS-emissioner produceret af planteplankton, ikke viser en sammenhæng mellem marine fytoplankton og svovlemissioner, og derfor primær produktivitet, og klima, "sagde professor Kumiko Goto-Azuma, forsker ved National Institute of Polar Research, Forskningsorganisation for information og systemer, og Institut for Polarvidenskab, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) i Japan.

"Dette er i modstrid med marine sedimentoptegnelser, der viser øget eksportproduktion i den antarktiske zone i det sydlige ocean, tyder på øget primær produktivitet. Vi ville løse dette puslespil og se, om den tidligere hypotese, der stammer fra iskernestudier, er korrekt. "

Ifølge Goto-Azuma, nye iskerneregistreringer opnået ved Dome Fuji i det østlige Antarktis, strækker sig over de sidste 720, 000 år, viser, at en stor del af ikke-havsalt-sulfat, som traditionelt blev brugt som repræsentant for marine fytoplanktonsulfat, sandsynligvis stammer fra terrestrisk støv i istiden.

"Ved at korrigere for dette, vi har foretaget en revideret beregning af fytoplanktonsulfat og har fundet ud af, at dets flux reduceres i istiden og øges i interglaciale perioder, "forklarede Goto-Azuma." Vores resultater tyder på reducerede dimethylsulfidemissioner i Antarktis-zonen i det sydlige ocean i istiden og giver nye beviser for, hvordan Sydhavets svovlcyklus og klima er forbundet. "

Det næste trin er "at undersøge sammenhænge mellem klima, marine fytoplanktonsulfat, og CO ₂ gennem klima- og atmosfærisk kemimodeller baseret på vores reviderede beregning af DMS-afledt sulfat, "sagde Goto-Azuma.