Oceaanuitstoot van zwavel koelt het klimaat meer dan eerder gedacht

Wetenschappers hebben voor het eerst de methanethiol-emissies in de oceanen op wereldschaal gekwantificeerd. Dit onderzoek onthult dat deze zwavelgasemissies een grotere koelende werking op het klimaat hebben dan eerder werd gedacht, vooral boven de Zuidelijke Oceaan.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, toont aan dat de oceanen niet alleen de warmte van de zon vasthouden en herverdelen, maar ook gassen produceren die deeltjes creëren met directe klimaateffecten; bijvoorbeeld door het ophelderen van wolken die deze warmte weerkaatsen. Dit vergroot de klimatologische impact van mariene zwavel, omdat het een nieuwe verbinding, methanethiol, toevoegt die eerder onopgemerkt was gebleven.

Onderzoekers hebben deze gasrecent ontdekt, omdat het eerder moeilijk meetbaar was. Eerdere studies richtten zich op warmere oceanen, terwijl de pooloceaan de hotspots voor emissies zijn.

Het onderzoek werd geleid door een team van wetenschappers van het Instituut voor Mariene Wetenschappen (ICM-CSIC) en het Blas Cabrera Instituut voor Fysische Chemie (IQF-CSIC) in Spanje. Onder hen was Dr. Charel Wohl, voorheen werkzaam bij ICM-CSIC en nu aan de Universiteit van East Anglia (UEA) in het VK.

Hun bevindingen vertegenwoordigen een belangrijke vooruitgang op een van de meest baanbrekende theorieën die 40 jaar geleden werd voorgesteld over de rol van de oceaan in het reguleren van het klimaat van de aarde. Dit suggereert dat microscopisch plankton dat op het zeeoppervlak leeft, zwavel produceert in de vorm van een gas, dimethylsulfide, dat – eenmaal in de atmosfeer – oxideert en kleine deeltjes, aerosolen, vormt.

Aerosolen reflecteren een deel van de zonnestraling terug de ruimte in en verminderen daardoor de hitte die de aarde vasthoudt. Hun koelend effect wordt versterkt wanneer ze betrokken zijn bij het vormen van wolken, met een effect dat tegenovergesteld is aan, maar van dezelfde omvang als, de bekende opwarmende broeikasgassen zoals koolstofdioxide of methaan.

De onderzoekers beweren dat dit nieuwe werk ons begrip van hoe het klimaat van de aarde wordt gereguleerd verbetert door een eerder over het hoofd gezien component toe te voegen. Ze benadrukken ook de omvang van de impact van menselijke activiteiten op het klimaat en dat de aarde zal blijven opwarmen als er geen actie wordt ondernomen.

Dr. Wohl, van het Centrum voor Oceanische en Atmosferische Wetenschappen aan de UEA en een van de hoofdauteurs, zei: “Dit is het klimatologische element met de grootste koelcapaciteit, maar ook het minst begrepen. We wisten dat methanethiol uit de oceaan kwam, maar we hadden geen idee hoeveel en waar. We wisten ook niet dat het zo’n impact op het klimaat had.”

Volgens Dr. Martí Galí, een onderzoeker bij ICM-CSIC en een andere hoofdauteur van de studie, “Denkend dat de oceanen alleen zwavel in de atmosfeer uitstoten in de vorm van dimethylsulfide, een residu van plankton dat voornamelijk verantwoordelijk is voor de herkenbare geur van schelpdieren.”

Dr. Wohl voegde toe: “Vandaag weten we, dankzij de evolutie van meettechnieken, dat plankton ook methanethiol uitstoten, en we hebben een manier gevonden om op wereldschaal te kwantificeren waar, wanneer en in welke hoeveelheden deze emissie plaatsvindt.” Het kennen van de emissies van deze verbinding zal ons helpen om wolken boven de Zuidelijke Oceaan nauwkeuriger weer te geven en hun koelend effect realistischer te berekenen.

De onderzoekers verzamelden alle beschikbare metingen van methanethiol in zeewater, voegden de metingen die zij hadden verricht in de Zuidelijke Oceaan en de Middellandse Zeekust toe, en relateerden deze statistisch aan de temperatuur van het zeewater, verkregen via satellieten.

Hierdoor concludeerden ze dat methanethiol jaarlijks en gemiddeld wereldwijd de bekende mariene zwavelemissies met 25% verhoogt. “Het lijkt misschien niet veel, maar methanethiol is efficiënter in het oxideren en vormen van aerosolen dan dimethylsulfide en heeft daarom een grotere klimaatimpact,” zei co-hoofdauteur Dr. Julián Villamayor, een onderzoeker bij IQF-CSIC.

Het team voegde de mariene emissies van methanethiol toe aan een geavanceerd klimaatmodel om hun effecten op de stralingsbalans van de aarde te beoordelen. Het toonde aan dat de effecten veel zichtbaarder zijn op het zuidelijk halfrond, waar er meer oceaan en minder menselijke activiteit is, en waar de aanwezigheid van zwavel uit de verbranding van fossiele brandstoffen dus lager is.