Merikaasu hajottaa kesäsuodun

Aikaisemmin tuntematon palaute nielee maanpinnan otsonin trooppisten merien yli

Valtameri © IMSI MasterClips
lukea ääneen

Toistaiseksi se on ollut mysteeri, missä suuri osa maanpinnan otsonista katoaa trooppisten merien yli. Nyt tutkijat ovat löytäneet puuttuvan näyttelijän tässä järjestelmässä: Valtameri tuottaa epäorgaanista jodihappoa, joka vastaa jopa 75 prosenttiin meren yläpuolella olevasta otsonikerrosta, kuten lehden "Nature Geoscience" mukaan ilmoitetaan. Tämä on löytänyt aiemmin tuntemattoman kielteisen palautteen "kesäsumulle".

Suurilla korkeuksilla otsoni on meille elintärkeä, koska otsonikerros toimii suodattimena UV-säteilyä vastaan. Maanpinnalla otsoni on kuitenkin enemmän pilaavaa ainetta, koska happiyhdiste on haitallista terveydelle ja vahingoittaa myös kasveja. Tämä troposfäärin otsoni muodostuu, kun aurinko halkaisee edeltäjät, kuten typen oksidit ja hiilivedyt, ja reagoi sitten hapen kanssa. Se, että jopa tämän kesän savusumu vähenee lopulta taas, johtuu pääasiassa pienistä merilevästä, kasviplanktonista. Ne tuottavat orgaanisia jodiyhdisteitä, erityisesti metyylijodidia, joiden kaasumaiset johdannaiset nousevat ilmakehään ja tuhoavat siellä otsonin.

Otsonikerroksen heikkeneminen laboratorioformaatissa

"Pelkästään levät ja niiden orgaaniset jodiyhdisteet eivät selitä, mistä ilmassa monet kaasumaiset jodiyhdisteet tulevat trooppisten merien yli", sanovat Lucy Carpenter Yorkin yliopistosta ja hänen kollegansa. Siksi laboratoriokokeiden sarjassa he tutkivat, mitkä valtamerivesien prosessit voisivat edelleen tuottaa kaasumaista jodia. Tätä varten he sekoittivat meriveden näytteitä jodilla ja välittivät otsonia sen yli. He analysoivat erilaisia ​​detektiomenetelmiä, mitkä jodiyhdisteet muodostuivat veteen, ilmaan ja vesi-ilma-rajapintaan.

Kokeet osoittivat, että molekyylisen jodin lisäksi muodostui myös hypojodivetyhappoa (HOI) - vedyn, jodin ja hapen yhdistettä. Tämä erittäin reaktiivinen happo muodostuu veden ja otsonia sisältävän ilman välisessä rajapinnassa. "Kun happo ja molekyylijodi joutuvat ilmakehään, ne hajoavat auringonvalon vaikutuksesta yksittäisiksi jodiatomeiksi", selittävät tutkijat. "Nämä reagoivat otsonin kanssa muodostaen jodimonoksidia (IO), erittäin reaktiivisen radikaalin." Tämä voi reagoida toisen otsonimolekyylin kanssa ja siten jatkaa ketjua.

Aikaisemmin tuntematon negatiivinen palaute

Valtameren kemiallisissa malleissa tutkijat havaitsivat, että valtameren pinta vapauttaa kymmenen kertaa enemmän hypojodista happoa kuin molekyylijodi. Heidän laskelmiensa mukaan tuloksena saadut reaktiot ovat riittäviä tuottamaan 75 prosenttia valtamerten yli mitatusta jodioksidista - ja siten vähentämään suurta määrää maan pohjapinnan otsonista. Hypojodihapon tuottaminen lämpimässä vedessä on erityisen voimakasta, tutkijat sanovat. Tämä selittää, miksi trooppisten merien otsonikato on aktiivisempaa. näyttö

"Tämä löytö sisältää myös tärkeän negatiivisen palautteen otsonille - eräänlaisen tuhoavan mekanismin", Carpenter selittää. Mitä enemmän otsonia on ilmakehässä, sitä enemmän tätä kaasumaista halogeeniyhdistettä muodostuu meren ja ilman rajalla ja tuhoaa sitten otsonin. (NAture Geoscience, 2013; doi: 10.1038 / NGEO1687)

(Yorkin yliopisto, Nature Geoscience, 14.01.2013 - NPO)