Stå på havets strand och ta en rejäl doft av saltsprayen och du kommer att känna lukten av havets omisskännligt skarpa doft. Det mogna, nästan ruttnande lukt? Det är svavel.

Marint plankton andas mer än 20 miljoner ton svavel i luften varje år, mestadels i form av dimetylsulfid (DMS). I luften, denna kemikalie kan omvandlas till svavelsyra, som hjälper till att producera moln genom att ge en plats för vattendroppar att bildas. Över omfattningen av världshaven, denna process påverkar hela klimatet.

Men ny forskning från University of Wisconsin–Madison, National Oceanic and Atmospheric Administration och andra avslöjar att mer än en tredjedel av DMS som släpps ut från havet aldrig kan hjälpa nya moln att bildas eftersom det går förlorat till själva molnen. De nya rönen förändrar avsevärt den rådande förståelsen av hur marint liv påverkar moln och kan förändra hur forskare förutsäger hur molnbildningen reagerar på förändringar i haven.

Genom att reflektera solljuset tillbaka till rymden och kontrollera nederbörden, moln spelar en betydande roll i det globala klimatet. Att noggrant förutsäga dem är viktigt för att förstå effekterna av klimatförändringar.

"Det visar sig att den här historien om molnbildning var verkligen ofullständig, säger Tim Bertram, en UW–Madison professor i kemi och senior författare till den nya rapporten. "Under de senaste tre eller fyra åren, vi har ifrågasatt delar av den historien, både genom laboratorieförsök och med storskaliga fältförsök. Nu kan vi bättre koppla ihop prickarna mellan vad som släpps ut från havet och hur du bildar dessa partiklar som uppmuntrar molnbildning."

Med medarbetare från 13 andra institutioner, Gordon Novak, en doktorand vid UW–Madison, konstruerade analysen som kommer att publiceras 11 oktober i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Några år sedan, denna grupp av medarbetare, ledd av Patrick Veres på NOAA, upptäckte att på väg att bli svavelsyra, DMS förvandlas först till en molekyl som kallas HPMTF, som aldrig tidigare identifierats. För den nya studien, laget använde NASA-ägda, instrumentladdade flygplan för att fånga detaljerade mätningar av dessa kemikalier över det öppna havet både inuti moln och under solig himmel.

"Det här är ett massivt DC-8-flygplan. Det är ett flygande laboratorium. I princip alla säten har tagits bort, och mycket exakt kemisk instrumentering har satts in som gör att teamet kan mäta, vid mycket låga koncentrationer, både de emitterade molekylerna i atmosfären och alla kemiska mellanprodukter, säger Bertram.

Från flygdata, teamet upptäckte att HPMTF lätt löses upp i vattendroppar i befintliga moln, som permanent avlägsnar det svavlet från molnkärnbildningsprocessen. I molnfria områden, mer HPMTF överlever för att bli svavelsyra och hjälpa till att bilda nya moln.

Leds av medarbetare från Florida State University, teamet redogjorde för dessa nya mätningar i en stor, global modell av havsatmosfärskemi. De upptäckte att 36 % av svavlet från DMS går förlorat till moln på detta sätt. Ytterligare 15 % svavel går förlorad genom andra processer, så resultatet är att mindre än hälften av den svavelhaltiga marinplankton som frigörs som DMS kan hjälpa till att bilda moln.

"Denna förlust av svavel till molnen minskar bildningshastigheten för små partiklar, så det minskar bildningshastigheten för själva molnkärnorna. Inverkan på molnets ljusstyrka och andra egenskaper kommer att behöva undersökas i framtiden, säger Bertram.

Tills nyligen, forskare har i stort sett ignorerat effekterna av moln på kemiska processer över havet, dels för att det är svårt att få bra data från molnlagret. Men den nya studien visar både kraften hos de rätta instrumenten för att få den data och de viktiga roller moln kan spela, till och med påverka de processer som ger upphov till själva molnen.

"Detta arbete har verkligen återupptagit detta område av marin kemi, säger Bertram.