Un equipo de investigación internacional pudo mostrar experimentalmente en el laboratorio una ruta de reacción completamente nueva para la mayor fuente natural de azufre en la atmósfera. El equipo del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica TROPOS, la Universidad de Innsbruck y la Universidad deOulu ahora informa en el Revista de letras de química física sobre el nuevo mecanismo de degradación del sulfuro de dimetilo DMS, que es liberado principalmente por los océanos. Los nuevos hallazgos muestran que los pasos importantes en el ciclo del azufre de la Tierra aún no se han entendido adecuadamente, ya que cuestionan la formación previamente asumidaVías para el dióxido de azufre SO2, el ácido metanosulfónico MSA y el sulfuro de carbonilo OCS basadas en la degradación del DMS, que influyen fuertemente en el clima de la Tierra a través de la formación de partículas y nubes naturales.
En los estudios de laboratorio, se utilizó un sistema de flujo de chorro libre en TROPOS en Leipzig, que permite la investigación de reacciones de oxidación en condiciones atmosféricas sin perturbar los efectos de la pared. Los productos de las reacciones se midieron con tecnología de última generaciónespectrómetros de masas que utilizan diferentes métodos de ionización. Las investigaciones sobre el proceso de degradación del sulfuro de dimetilo DMS; CH3SCH3 mostraron que este se produce predominantemente mediante un proceso de isomerización de radicales en dos pasos, en el que se forma HOOCH2SCHO como un producto intermedio estable, así como radicales hidroxilo. Ha habido especulaciones teóricas sobre esta vía de reacción durante cuatro años, pero el equipo germano-austriaco-finlandés solo ahora ha podido demostrarlo. "La interacción de las condiciones óptimas de reacción y los métodos de detección altamente sensibles nos permite mirar casi directamenteen un sistema de reacción ", informa el Dr. Torsten Berndt de TROPOS, que está a cargo de las investigaciones. La nueva vía de reacción es significativamás rápido que las reacciones radicales bimoleculares tradicionales con radicales monóxido de nitrógeno NO, hidroperoxi HO2 y peroxi RO2."Es de esperar que más investigaciones sobre la degradación del intermedio HOOCH2SCHO nos den claridad sobre los canales de formación, especialmente de dióxido de azufre SO2 y sulfuro de carbonilo OCS", continuó Berndt sobre las próximas investigaciones.
El dimetilsulfuro DMS es un gas orgánico que contiene azufre que se encuentra en casi todas partes: el producto de degradación de las bacterias, por ejemplo, es parte del mal aliento humano. Por otro lado, las grandes cantidades de DMS que se producen y liberandurante los procesos de descomposición en el océano son importantes para el clima: se estima que cada año se liberan a la atmósfera de 10 a 35 millones de toneladas métricas del agua de mar. El DMS es, por lo tanto, la mayor fuente natural de azufre para la atmósfera. Como resultado de su reacción conradicales hidroxilo, el ácido sulfúrico H2SO4 se forma a partir de SO2 y ácido metanosulfónico MSA, que desempeñan un papel importante en la formación de partículas naturales aerosoles y nubes sobre los océanos. El sulfuro de carbonilo OCS también es importante, ya queSu baja reactividad en la atmósfera permite que se mezcle en la estratosfera, donde contribuye a la formación de aerosoles de ácido sulfúrico y, por tanto, al enfriamiento de la atmósfera terrestre.
Los nuevos hallazgos sobre las vías de degradación del DMS ayudan a mejorar el conocimiento sobre la formación de aerosoles naturales. La contribución de los aerosoles y las nubes resultantes sigue siendo la mayor incertidumbre en los modelos climáticos. A diferencia de los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono,Los procesos de formación de nubes son mucho más complejos y difíciles de modelar.
El estudio fue realizado por el Consejo Europeo de Investigación ERC, el Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea proyecto Horizon-2020 SURFACE 717022 y el programa MSCA 764991 y la Academia de Finlandia 308238 y 31475.
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Materiales proporcionado por Instituto Leibniz de Investigación Troposférica TROPOS . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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