Une photographie d'embruns marins. Crédit :Vicki H. Grassian.
Alors que les océans vont et viennent, les vagues et les éclaboussures qui en résultent forment de minuscules bulles. Les bulles éclatent et libèrent une vapeur, appelée aérosol d'embruns marins, dans l'air. Cet aérosol diffuse la lumière du soleil et est impliqué dans la formation des nuages et finalement du climat. Mais il n'y a pas deux bulles identiques, Université de Californie, San Diego, les chercheurs rapportent le 11 mai dans le journal Chimie . Ils ont analysé les embruns marins et ont découvert que les propriétés de changement atmosphérique des bulles sont influencées par la présence de phytoplancton (plantes océaniques microscopiques) et de bactéries dans l'eau.
Les molécules que sécrètent le plancton et les bactéries peuvent s'incorporer dans les bulles, qui finalement libèrent ces composés dans l'air. Les molécules se mélangent également avec les produits chimiques et les sels à l'intérieur des particules, ce qui signifie qu'ils sont moins capables de transporter l'eau de l'océan, une propriété appelée hygroscopicité. Cette, à son tour, affecte la façon dont l'aérosol interagit avec les rayons du soleil et influence la formation des nuages.
"Nous avons été surpris de voir à quel point les changements dans les produits chimiques dans les particules d'aérosol individuelles étaient distincts, " dit l'auteur principal Vicki H. Grassian, co-directeur du Center for Aerosol Impacts on Climate and the Environment à l'Université de Californie, San Diego. "C'est un excellent résultat pour nous, car cela nous aide à voir plus clairement comment les aérosols d'embruns marins sont impliqués dans le climat."
Pour reproduire les blooms phytoplanctoniques, les chercheurs ont utilisé un océan expérimental à la Scripps Institution of Oceanography sur le campus de l'Université de Californie à San Diego. Ils ont testé l'aérosol produit dans les vagues à différents moments de la floraison et ont découvert que les moments où les bactéries se nourrissaient de phytoplancton affectaient le plus les molécules de la pulvérisation.
Ce résumé visuel décrit les conclusions de Cochran et al., qui montrent que les particules d'aérosols d'embruns marins sont définies par les signatures moléculaires des particules individuelles, déplacé en réponse aux changements dans l'activité du phytoplancton et des bactéries dans l'eau de mer. Crédit :Cochran et al./ Chimie 2017
"Il est important de comprendre l'impact des processus naturels sur le climat afin de pouvoir se faire une image plus précise du changement climatique, " dit Grassian. " Compte tenu de la taille et de l'importance de l'océan, nous en savons étonnamment peu sur les facteurs qui contrôlent le contenu des aérosols d'embruns marins qui sont constamment produits dans les vagues. C'est ce que nous voulions aborder avec notre étude. »
Pour comprendre le rôle de la pollution d'origine humaine et d'autres influences sur le changement climatique, nous devons d'abord comprendre les processus naturels qui ont un impact en même temps. La nouvelle recherche nous permet de mieux comprendre les changements naturels dans la chimie des aérosols des embruns marins, classe d'aérosols la plus abondante dans l'atmosphère.
Les chercheurs veulent ensuite comprendre comment cette classe naturelle et abondante d'aérosols change dans l'atmosphère lorsqu'elle se mélange à la pollution - ozone, oxydes d'azote, et d'autres types d'aérosols, y compris les aérosols anthropiques tels que la suie, cendres volantes, et aérosol organique secondaire. L'équipe travaille également à démêler les processus chimiques fondamentaux et les entités moléculaires qui définissent comment les particules d'aérosols des embruns influencent le climat par la formation de nuages.
"Ces efforts rassemblent des scientifiques du monde entier possédant une expertise dans différentes disciplines de la chimie pour aider à résoudre ces questions importantes, " dit le premier auteur Richard Cochran, chercheur à l'Université de Californie, San Diego.