Jak oceany ochładzają klimat? Emisje siarki a globalne ocieplenie

Oceany emitują znacznie więcej związków siarki niż sądzono do tej pory. Te emisje odgrywają kluczową rolę w ochładzaniu klimatu, zmieniając nasze rozumienie procesów regulujących temperaturę na Ziemi. Najnowsze odkrycia oparte na analizie zaawansowanych modeli matematycznych oraz szczegółowych pomiarów terenowych po raz pierwszy ujawniły, jak istotnym elementem w klimatycznym bilansie Ziemi jest ocean.

Nowe spojrzenie na emisje siarki

Dotychczasowe badania koncentrowały się głównie na roli siarczku dimetylu (DMS), który jest kluczowym gazem siarkowym emitowanym przez oceany. DMS uczestniczy w tworzeniu aerozoli siarkowych, które zwiększają zdolność chmur do odbijania promieniowania słonecznego, przyczyniając się do ochładzania atmosfery. Jednak najnowsze badania opublikowane w Science Advances wskazują na jeszcze jeden istotny związek – metanotiol (MeSH). Powstający w wyniku procesów biologicznych zachodzących w oceanach metanotiol ma znaczący wpływ na skład chemiczny atmosfery, a jego rola w regulacji klimatu przez długi czas była pomijana.

Metanotiol – ukryty bohater klimatycznego bilansu

Metanotiol (CH₃SH), znany również jako MeSH, to wysoce reaktywny gaz trudny do wykrycia przy użyciu tradycyjnych metod badawczych. Dzięki zaawansowanym technologiom analitycznym naukowcy odkryli, że MeSH stanowi znaczną część siarki emitowanej przez oceany, szczególnie w regionach takich jak Ocean Południowy. Według badaczy emisje tego gazu mogą zwiększyć ilość aerozoli siarkowych w atmosferze o 30–70 proc., co znacząco wzmacnia efekt chłodzenia klimatu.

Zaawansowane technologie badające emisje

Naukowcy stworzyli globalną bazę danych dotyczącą stężeń metanotiolu w wodach oceanicznych, uwzględniając próbki zebrane w różnych częściach świata, w tym w ekstremalnych warunkach Oceanu Arktycznego i Południowego. Dzięki analizie tych danych powstały precyzyjne mapy emisji gazu, co pozwoliło na dokładniejsze oszacowanie jego wpływu na atmosferę.

Badania wykorzystały modelowanie matematyczne w połączeniu z danymi satelitarnymi, które dostarczyły szczegółowych informacji o składzie chemicznym atmosfery. Naukowcy wykazali, że obecność metanotiolu w atmosferze wydłuża czas życia siarczku dimetylu, umożliwiając jego transport na większe odległości i wzmacniając globalny efekt chłodzenia.

Ocean Południowy jako kluczowy obszar badań

Ocean Południowy okazał się szczególnie istotnym regionem badawczym. Emisje metanotiolu w tym obszarze są wyjątkowo intensywne, co czyni Ocean Południowy jednym z najważniejszych elementów globalnej regulacji klimatu. Jego znaczenie wynika z kluczowej roli, jaką odgrywa w globalnej cyrkulacji atmosferycznej i oceanicznej, wpływając na transport energii, wymianę gazów i stabilność klimatyczną.

Aerozole siarkowe, powstałe z emisji MeSH, zwiększają albedo chmur nad Oceanem Południowym, czyli ich zdolność do odbijania promieniowania słonecznego. To ogranicza ilość energii docierającej do powierzchni Ziemi, co prowadzi do lokalnego i globalnego ochładzania atmosfery. Ocean Południowy, działający jako naturalny bufor klimatyczny, spowalnia tym samym tempo globalnego ocieplenia.

Dodatkowo region ten jest jednym z głównych miejsc pochłaniania dwutlenku węgla (CO₂) z atmosfery dzięki procesom biologicznej pompy węglowej, wspieranym przez aktywność fitoplanktonu. Emisje metanotiolu mogą wpływać na ekosystemy fitoplanktonowe, zmieniając dynamikę pochłaniania CO₂ i potencjalnie modyfikując procesy związane z cyklem węglowym.

Ocean Południowy odgrywa również kluczową rolę w globalnej cyrkulacji oceanicznej, w tym w procesie cyrkulacji termohalinowej. Zmiany w zasoleniu i temperaturze wód tego obszaru mogą znacząco wpływać na intensywność i kierunek globalnych prądów oceanicznych. Te z kolei oddziałują na klimat w innych częściach świata, kształtując takie zjawiska jak intensywność monsunów w Azji czy wzorce pogodowe w Europie i Ameryce Północnej.

Znaczenie badań a globalne ocieplenie

Odkrycia te mają dalekosiężne konsekwencje zarówno dla nauki, jak i polityki klimatycznej. Lepsze zrozumienie roli oceanów w regulacji globalnej temperatury umożliwia opracowanie skuteczniejszych strategii przeciwdziałania zmianom klimatu. Wyniki badań mogą również wpłynąć na międzynarodowe negocjacje dotyczące emisji gazów cieplarnianych, podkreślając znaczenie ochrony ekosystemów morskich jako kluczowego elementu strategii klimatycznych.

Badania dostarczają także precyzyjnych danych, które mogą zostać uwzględnione w modelach klimatycznych służących do przewidywania wzrostu temperatur. To niezwykle istotny wkład w kształtowanie polityki klimatycznej i opracowanie efektywnych planów adaptacyjnych.