Une équipe de recherche internationale a pu montrer expérimentalement en laboratoire une toute nouvelle voie de réaction pour la plus grande source naturelle de soufre dans l'atmosphère. L'équipe du Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS), l'Université d'Innsbruck et l'Université d'Oulu font désormais rapport dans le Journal des lettres de chimie physique sur le nouveau mécanisme de dégradation du sulfure de diméthyle (DMS), qui est rejeté principalement par les océans. Les nouvelles découvertes montrent que les étapes importantes du cycle du soufre de la Terre n'ont pas encore été correctement comprises, car ils remettent en cause les voies de formation précédemment supposées du dioxyde de soufre (SO 2 ), acide méthanesulfonique (MSA) et sulfure de carbonyle (OCS) basé sur la dégradation du DMS, qui influencent fortement le climat de la Terre par la formation de particules naturelles et de nuages.

Dans les études de laboratoire, un système de flux à jet libre a été utilisé au TROPOS à Leipzig, qui permet l'étude des réactions d'oxydation dans des conditions atmosphériques sans perturber les effets de paroi. Les produits des réactions ont été mesurés avec des spectromètres de masse de pointe utilisant différentes méthodes d'ionisation. Les investigations sur le processus de dégradation du sulfure de diméthyle (DMS; CH 3 SCH 3 ) a montré que cela procède principalement par un processus d'isomérisation radicalaire en deux étapes, dans lequel HOOCH 2 SCHO est formé en tant que produit intermédiaire stable ainsi que des radicaux hydroxyles. Il y a eu des spéculations théoriques sur cette voie de réaction depuis quatre ans maintenant, mais l'équipe germano-autrichienne-finlandaise n'a pu le prouver que maintenant. "L'interaction de conditions de réaction optimales et de méthodes de détection hautement sensibles nous permet de regarder presque directement dans un système de réaction, " rapporte le Dr Torsten Berndt de TROPOS, qui est en charge des enquêtes. La nouvelle voie de réaction est nettement plus rapide que les réactions radicalaires bimoléculaires traditionnelles avec le monoxyde d'azote (NO), hydroperoxy (HO 2 ) et les radicaux peroxy (RO 2 ). "Des investigations plus poussées sur la dégradation de l'intermédiaire HOOCH 2 SCHO nous donnera, espérons-le, des éclaircissements sur les canaux de formation, notamment de dioxyde de soufre (SO 2 ) et le sulfure de carbonyle (OCS), " Berndt a poursuivi au sujet des enquêtes à venir.

Le sulfure de diméthyle (DMS) est un gaz organique soufré présent presque partout :produit de dégradation des bactéries, par exemple, fait partie de la mauvaise haleine humaine. D'autre part, les grandes quantités de DMS qui sont produites et dégazées lors des processus de décomposition dans l'océan sont importantes pour le climat :on estime que 10 à 35 millions de tonnes métriques d'eau de mer sont rejetées dans l'atmosphère chaque année. Le DMS est ainsi la plus grande source naturelle de soufre pour l'atmosphère. En raison de sa réaction avec les radicaux hydroxyles, acide sulfurique (H 2 DONC 4 ) est formé à partir de SO 2 et l'acide méthanesulfonique (MSA), qui jouent un rôle majeur dans la formation de particules naturelles (aérosols) et de nuages ​​au-dessus des océans. Le sulfure de carbonyle (OCS) est également important, car sa faible réactivité dans l'atmosphère lui permet de se mélanger à la stratosphère, où il contribue à la formation d'aérosols d'acide sulfurique et donc au refroidissement de l'atmosphère terrestre.

Les nouvelles découvertes sur les voies de dégradation du DMS contribuent à améliorer les connaissances sur la formation des aérosols naturels. La contribution des aérosols et des nuages ​​qui en résultent reste la plus grande incertitude des modèles climatiques. Contrairement aux gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, les processus de formation des nuages ​​sont beaucoup plus complexes et difficiles à modéliser.