東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)的研究人員報(bào)告說(shuō)，人為來(lái)源的羰基硫(OCS)來(lái)源不只是海洋來(lái)源，還占大氣中OCS缺少的大部分來(lái)源。他們的發(fā)現(xiàn)為使用OCS動(dòng)力學(xué)估算全球光合作用(吸收CO 2)提供了更好的背景。

羰基硫(OCS)是大氣中最穩(wěn)定，含量最高的含硫氣體。它來(lái)源于自然和人為來(lái)源，對(duì)于研究從大氣中吸收多少二氧化碳(CO 2)植物進(jìn)行光合作用的科學(xué)家至關(guān)重要。僅靠測(cè)量CO 2不能提供光合作用(吸收CO 2)的估計(jì)值，因?yàn)橹参镞€會(huì)通過(guò)呼吸釋放CO 2。相反，OCS像CO 2一樣被吸收，但不會(huì)被呼吸釋放，因此可以提供有關(guān)全球光合作用速率的有價(jià)值的信息。

了解精確的OCS預(yù)算(源和匯的平衡)是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)。與OCS預(yù)算相關(guān)的不確定性的最關(guān)鍵點(diǎn)是缺少來(lái)源。迄今為止，缺乏觀測(cè)證據(jù)引發(fā)了關(guān)于缺少的OCS來(lái)源是海洋排放還是人為排放的爭(zhēng)論。

在發(fā)表在最新研究的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院論文集美利堅(jiān)合眾國(guó)(PNAS)，從原料及化學(xué)技術(shù)和地球生命科學(xué)研究所(ELSI)的東京工業(yè)大學(xué)的學(xué)校的研究人員利用測(cè)硫的一種獨(dú)特的方法OCS的同位素比率(相對(duì)于主要同位素32 S，34 S / 32 S的次要34 S 同位素豐度)使他們能夠區(qū)分海洋和人為的OCS來(lái)源。

東京理工大學(xué)的助理教授，該研究的主要作者Shohei Hattori說(shuō)：“我們能夠基于硫同位素比率分離出OCS源的人為和海洋信號(hào)，這非常令人興奮。“這些測(cè)量每次采樣至少需要200升空氣。我們通過(guò)開(kāi)發(fā)新的采樣系統(tǒng)克服了這一挑戰(zhàn)，最終成功地測(cè)量了大氣OCS的硫同位素比率。”

研究小組在東亞冬季的34 S同位素豐度中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)南北緯度梯度，與OCS濃度相對(duì)應(yīng)。他們的研究結(jié)果證明了中國(guó)人為產(chǎn)生的OCS排放的重要性。此外，通過(guò)使用OCS的硫同位素水平作為新的約束條件，他們發(fā)現(xiàn)人為的OCS來(lái)源，不僅是海洋來(lái)源，很可能是大氣OCS缺失來(lái)源的主要成分。

合著者Kazuki Kamezaki說(shuō)：“中低緯度人為OCS的相關(guān)性較高，對(duì)了解過(guò)去和未來(lái)環(huán)境中的氣候變化和平流層化學(xué)具有重要意義。”

鑒于對(duì)植物吸收CO 2的歷史估計(jì)值對(duì)人為OCS存量的估計(jì)很敏感，因此，通過(guò)硫同位素方法揭示的OCS預(yù)算的更詳細(xì)的圖片將能夠更精確地估計(jì)其與全球變化的相互作用。研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)進(jìn)行更多的觀察，以對(duì)全球光合作用速率進(jìn)行詳細(xì)的定量估計(jì)和預(yù)測(cè)。

Hattori說(shuō)：“我們用于測(cè)量大氣OCS的硫同位素方法是重要的一步，但是更多的觀察結(jié)果以及使用化學(xué)遷移模型的分析將能夠得出詳細(xì)的定量結(jié)論。”