Des chercheurs de l'Institut de technologie de Tokyo (Tokyo Tech) signalent que les sources anthropiques de sulfure de carbonyle (OCS), pas seulement des sources océaniques, représentent une grande partie de la source manquante d'OCS dans l'atmosphère. Leurs résultats fournissent un meilleur contexte pour les estimations de la photosynthèse mondiale (absorption de CO 2 ) en utilisant la dynamique OCS.

Le sulfure de carbonyle (OCS) est le gaz soufré le plus stable et le plus abondant dans l'atmosphère. Il est dérivé de sources naturelles et anthropiques et est d'un intérêt majeur pour les scientifiques qui étudient la quantité de dioxyde de carbone (CO 2 ) les plantes sortent de l'atmosphère pour la photosynthèse. Mesurer le CO 2 ne peut à lui seul fournir des estimations de la photosynthèse (absorption de CO 2 ) car les plantes dégagent également du CO 2 par la respiration. En revanche, OCS est pris comme CO 2 mais n'est pas libéré par la respiration, et peut donc fournir des informations précieuses sur le taux de photosynthèse globale.

Comprendre le budget OCS précis (l'équilibre entre la source et le puits) est un défi permanent. Le point d'incertitude le plus critique lié au budget de l'OCS est sa source manquante. Le manque de preuves d'observation a jusqu'à présent conduit à un débat sur la question de savoir si la source OCS manquante est une émission océanique ou anthropique.

Dans une nouvelle étude publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique (PNAS), des chercheurs de la School of Materials and Chemical Technology de Tokyo Tech et de l'Earth-Life Science Institute (ELSI) ont utilisé une méthode unique pour mesurer les rapports isotopiques du soufre (abondance des isotopes mineurs 34S par rapport aux isotopes majeurs ³² S, ³⁴ S/ ³² S) d'OCS qui leur a permis de distinguer les sources d'OCS océaniques et anthropiques.

« C'est très excitant que nous ayons pu séparer les signaux anthropiques et océaniques des sources d'OCS en fonction des rapports isotopiques du soufre, " dit Shohei Hattori, professeur assistant à Tokyo Tech et auteur principal de l'étude. « Ces mesures nécessitaient au moins 200 litres d'air pour chaque mesure d'échantillon. Nous avons surmonté ce défi en développant un nouveau système d'échantillonnage, et a finalement réussi à mesurer les rapports isotopiques du soufre de l'OCS atmosphérique."

L'équipe a trouvé un gradient latitudinal nord-sud dans le ³⁴ Abondance des isotopes S correspondant aux concentrations d'OCS pendant l'hiver en Asie orientale. Leurs résultats fournissent des preuves de l'importance des émissions anthropiques d'OCS en provenance de Chine. Aussi, en utilisant le niveau isotopique du soufre de l'OCS comme nouvelle contrainte, ils ont découvert que les sources anthropiques d'OCS, et pas seulement les sources océaniques, sont susceptibles d'être des constituants majeurs de la source manquante d'OCS atmosphérique.

« La plus grande pertinence de l'OCS anthropique aux latitudes moyennes à basses a des implications pour la compréhension du changement climatique et de la chimie stratosphérique dans les contextes passés et futurs, ", explique le co-auteur Kazuki Kamezaki.

Étant donné que l'estimation historique de la quantité de CO 2 est absorbée par les plantes est sensible à l'estimation de l'inventaire anthropique des OCS, une image plus détaillée du budget de l'OCS révélée par l'approche isotopique du soufre permettra une estimation plus précise de ses interactions avec le changement global. L'équipe de recherche continuera à entreprendre plus d'observations pour faire des estimations quantitatives détaillées et des prédictions du taux global de photosynthèse.

"Notre approche isotopique du soufre pour mesurer l'OCS atmosphérique est une étape importante, mais plus d'observations, avec analyse à l'aide d'un modèle de transport chimique, permettra de tirer des conclusions quantitatives détaillées, " dit Hattori.