Whiffs der Antarktis Schwefel halten Klima Hinweise

Riesige Waldbrände durch eine leistungsfähige El-Niño-Ereignis vor 16 Jahren links einen eindeutigen Hauch von Schwefel in der Antarktis Schnee gefunkt, berichtet eine neue Studie.

Dies ist das erste Mal, die Forscher in der Antarktis Schnee ein Klima-Signal von El-Niño-driven Waldbrände erkannt haben. Die Entdeckung weckt Hoffnungen, dass das Signal, das mit einem einzigartigen Schwefel-Molekül verknüpft ist, in älteren Eis sowie nachgewiesen werden konnte — und vielleicht Aufschluss über die Chemie der Erdatmosphäre alten Gesteinen.

"Wir hoffen, dass wir würde zurück und vorbei an El-Niño-Ereignisse vor anthropogene [menschliche] Einflüsse verstehen können", sagte Studienautor Blei Robina Shaheen, Geochemiker an der University of California, San Diego (UCSD). "Die gleiche Chemie geschah im Präkambrium [Zeitraum]." [50 erstaunliche Tatsachen über die Antarktis]

Isotope sind Versionen aus den gleichen Elementen wie Schwefel, mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen in ihren Kernen, indem Sie ihnen unterschiedliche Masse. Vier nicht radioaktiven oder stabile Isotope von Schwefel kommen natürlicherweise auf der Erde. Forscher verwenden Schwefel Isotope, peer in den Planeten Bedingungen in die Tiefe Vergangenheit, so wie zur Zeit der präkambrischen bevor komplexes Leben auf der Erde entstand.

Wenn Schnee in der Antarktis fällt, trägt es Spuren von Isotope, die in der Erdatmosphäre im Umlauf sind. Da die Schneeschmelze nicht komplett jedes Jahr, sind die Schichten wie Zeitkapseln der Erdatmosphäre. Schließlich, dieser Schnee Eis, Überfüllung und Erhaltung von mehr als 1 Million Jahre der Atmosphärenchemie, wird denken Forscher.

Shaheen und ihre Co-Autoren analysierten Schwefel Isotope im Schnee, die zwischen 1984 und 2001 in der Antarktis, fiel Blick auf Unterschiede zwischen den Jahreszeiten. Ihre Erkenntnisse wurden veröffentlicht heute (4. August) in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.

Das Team sah Spitzen in Schwefel Ebenen verursacht durch vulkanische Eruptionen, die Sulfatpartikeln hoch in die Atmosphäre zu injizieren. Das Sulfat umkreist die Erde und schließlich einige Schnee nach unten in der Antarktis.

Aber eine seltsame Muster von Schwefel Anomalien tauchte auch im Schnee von 1997 bis 1998, eine Saison mit keine Vulkanausbrüche groß genug, um Explosion Schwefel bis hin in die Antarktis.

"1998 das größte isotopische Signal von allen,", sagte Co-Studienautor Mark Thiemens, ein Isotop Geochemiker an der UCSD. "Es war eine echte Überraschung und völlig unerwartet."

Das Verhältnis von Schwefel Isotope im Jahr 1998 bietet Hinweise auf die Quelle der ungewöhnliche Verschiebung auch dramatisch verändert.

Die Forscher denken das Schwefel-Verhältnis geändert wegen der wütenden Waldbrände durch El Niño ausgelösten Dürre verursacht. Die Waldbrände wahrscheinlich geschickt Schwefel himmelhohen auf riesigen Pyrocumulonimbus Wolken, sagten die Forscher.

"Die Waldbrände waren so groß, dass sie eine Menge von Schwefel in die Stratosphäre geschossen", sagte Thiemens Leben Wissenschaft. Die Stratosphäre ist die Schicht der Erdatmosphäre oberhalb der Troposphäre, die die Atmosphäre Menschen in Leben und atmen.

Nach ihrem Vorbild könnte die Quelle der großen Schwefel-Schicht ein Molekül namens Carbonyl-Sulfid. Brennende Pflanzen emittieren Sulfat und Carbonyl-Sulfid. Ultraviolettes (UV) Licht bricht in der Stratosphäre Carbonyl-Sulfid in Schwefeldioxid.

Das ungewöhnliche Schwefel-Isotop-Muster verbunden mit Carbonyl-Sulfid auch entpuppte sich auffallend ähnlich Felsen abgelagert, bevor Pflanzen je gegeben hat – in der Erde Tiefe Vergangenheit, 2,4 Milliarden Jahren. Diese Ära markiert einen plötzlichen Sprung in der Sauerstoff-Niveaus, die in alten Gesteinen Geochemiker erkennen können.

"Die gleichen Photochemie [verursacht durch UV-Licht] in der präkambrischen Periode geschehen haben kann," sagte Thiemens. Die Reaktion könnte entfallen einige der Schwefel abgeschieden in den Felsen rund um die Zeit, die Sauerstoff-Niveaus zu steigen begonnen. Genau zählen diese Schwefel-Ebenen ist wichtig, denn sie Schätzungen beeinflussen von wie viel Sauerstoff in der Erdatmosphäre vor 2,4 Milliarden Jahren vorlag.

Shaheen fügte hinzu: "Carbonyl-Sulfid [wurde] völlig ignoriert in Modellen der wann begann Sauerstoff auf dem Planeten zu erhöhen."

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