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Formation directe d'acide sulfurique dans l'atmosphère

Dans l’atmosphère, l’acide sulfurique gazeux peut previous des particules qui influencent les propriétés physiques des nuages. Ainsi, la development d’acide sulfurique en section gazeuse affecte directement le forçage radiatif et le climat terrestre. En additionally de la development connue à partir du dioxyde de soufre, les chercheurs de l’Institut Leibniz pour la recherche troposphérique (TROPOS) ont pu démontrer par des expériences qu’il existe une autre voie de formation sur laquelle spéculent depuis des décennies. L’acide sulfurique présent dans l’atmosphère peut également être formé directement par l’oxydation de composés organiques soufrés. Cette nouvelle voie de manufacturing peut être responsable de jusqu’à la moitié de la formation d’acide sulfurique gazeux au-dessus des océans et revêt donc une grande significance pour les projections climatiques, en particulier sur les océans de l’hémisphère sud, comme l’écrivent les chercheurs dans la revue Nature Communications.

Les composés organiques du soufre sont principalement émis par des resources biogéniques et contribuent de manière significative au cycle du soufre sur Terre. Le cycle du soufre est critical pour le climat terrestre car les produits d’oxydation des composés organiques soufrés, tels que l’acide sulfurique (H2SO4) et l’acide méthanesulfonique (MSA, CH3SO3H), déclenchent la formation de nouvelles particules. Les particules de sulfate diffusent efficacement le rayonnement solaire entrant et affectent la development de noyaux de condensation des nuages ​​(CCN). Le nombre et la taille des CCN modifient considérablement les propriétés microphysiques et radiatives ainsi que la durée de vie des nuages. Par conséquent, il est indispensable de connaître la manière dont le H2SO4 se forme dans l’atmosphère pour comprendre les processus fondamentaux du système climatique.

À l’échelle mondiale, avec un taux d’émission annuel d’environ 30 hundreds of thousands de tonnes de soufre, le composé organique soufré le moreover essential est le sulfure de diméthyle (DMS, CH3SCH3), suivi du méthylmercaptan (MeSH, CH3SH) et, dans une moindre mesure, du disulfure de diméthyle ( DMDS, CH3SSCH3). De nombreuses expériences en laboratoire et simulations sur modèles ont été réalisées au TROPOS pour étudier les voies d’oxydation atmosphérique de ces composés. “À notre connaissance, il n’existe jusqu’à présent aucune preuve expérimentale de la development directe de H2SO4 en section gazeuse, sauf by using l’oxydation du SO2 par des radicaux OH ou des intermédiaires de Criegee, bien que cela ait longtemps été spéculé dans la littérature et que même de telles voies soient mises en œuvre. dans les modèles”, explique le Dr Torsten Berndt de TROPOS.

Les résultats expérimentaux ont été intégrés dans le mécanisme complexe de chimie multiphasique MCM/CAPRAM existant à TROPOS pour l’évaluation du modèle. “Dans les circumstances relativement intactes des océans du Sud, la development directe de H2SO4 peut contribuer jusqu’à 50 % à la development totale de la period gazeuse”, rapportent les Dr Andreas Tilgner et Erik H. Hoffmann. Il est postulé que la development directe de stage gazeuse pourrait être particulièrement importante au-dessus des océans de l’hémisphère sud. Ces régions sont souvent caractérisées par de faibles ratios SO2/DMS, ce qui signifie que la fraction de cette voie de manufacturing directe peut y être importante. D’autres régions atmosphériques, où de faibles ratios SO2/DMS sont attendus, se trouvent dans les régimes d’écoulement des nuages ​​marins. Des concentrations élevées de H2SO4 et la development de nouvelles particules d’aérosol y ont déjà été observées, ce qui peut désormais être expliqué.