Ett fotografi av havsspray. Upphovsman:Vicki H. Grassian.
När haven ebbar och flödar, de resulterande vågorna och stänkarna bildar små bubblor. Bubblorna spricker och släpper ut en ånga - kallad sjöspray -aerosol - i luften. Denna aerosol sprider solljus och är involverad i bildandet av moln och i slutändan klimat. Men inga två bubblor är desamma, University of California, San Diego, forskare rapporterar 11 maj i tidningen Chem . De analyserade havsspray och fann att bubblornas atmosfärförändrande egenskaper påverkas av närvaron av växtplankton (mikroskopiska havsväxter) och bakterier i vattnet.
Molekyler som plankton och bakterier utsöndrar kan införlivas i bubblorna, som i slutändan släpper ut dessa föreningar i luften. Molekylerna blandas också med kemikalier och salter inuti partiklarna, vilket betyder att de är mindre kapabla att transportera vatten från havet - en egenskap som kallas hygroskopicitet. Detta, i tur och ordning, påverkar hur aerosolen interagerar med solens strålar och påverkar molnbildning.
"Vi blev förvånade över hur tydliga förändringarna i kemikalierna i de enskilda aerosolpartiklarna var, säger seniorförfattaren Vicki H. Grassian, meddirektör för Center for Aerosol Impacts on Climate and the Environment vid University of California, San Diego. "Det här är ett bra resultat för oss, eftersom det hjälper oss att tydligare se hur sjöspray -aerosol är inblandat i klimatet. "
För att reproducera växtplanktonblommor, forskarna använde ett experimentellt hav vid Scripps Institution of Oceanography på University of California's San Diego campus. De testade aerosolen som producerades i vågorna vid olika punkter under blomningen och fann att de gånger då bakterier som matades med växtplankton påverkade molekylerna i sprayen mest.
Denna visuella abstrakt skildrar resultaten från Cochran et al., som visar att aerosolpartiklar till sjöss definieras av molekylära signaturer i enskilda partiklar, förändrats som svar på förändringar i fytoplanktons och bakteriers aktivitet i havsvattnet. Upphovsman:Cochran et al./ Chem 2017
"Det är viktigt att förstå vilken inverkan naturliga processer har på klimatet så att vi kan bygga upp en mer exakt bild av klimatförändringarna, "säger Grassian." Med tanke på havets stora storlek och betydelse, vi vet förvånansvärt lite om vilka faktorer som styr vad som finns i sjöspray -aerosolen som ständigt produceras i vågorna. Det var det vi ville ta upp med vår studie. "
För att förstå rollen som människoföroreningar och andra påverkan på klimatförändringar, vi måste först förstå de naturliga processer som påverkar samtidigt. Den nya forskningen ger oss en bättre förståelse av naturliga förändringar i kemisystemet för sjöspray -aerosol, den vanligaste klassen av aerosol i atmosfären.
Forskarna vill därefter förstå hur denna naturliga och rikliga klass av aerosol förändras i atmosfären när den blandas med föroreningar - ozon, kväveoxider, och andra typer av aerosol, inklusive antropogena aerosoler såsom sot, flygaska, och sekundär organisk aerosol. Teamet arbetar också med att reda ut de grundläggande kemiska processerna och molekylära enheter som definierar hur aerosolpartiklar från havet sprayar klimatet genom molnbildning.
"Dessa ansträngningar samlar forskare från hela världen med expertis inom olika discipliner inom kemi för att lösa dessa viktiga frågor, "säger författaren Richard Cochran, en forskare vid University of California, San Diego.
