Ao contrário da sabedoria convencional, a produção de enxofre por minúsculas algas marinhas diminuiu durante os períodos glaciais, e está mais intimamente ligado ao clima do que se pensava, de acordo com as últimas pesquisas feitas por cientistas japoneses. Uma compreensão mais clara da ligação entre o clima e o fitoplâncton marinho, as algas unicelulares microscópicas que vivem nas águas superficiais do oceano, pode ajudar os cientistas a incorporar esses impactos em modelos climáticos futuros.

Suas descobertas foram publicadas em 19 de julho, 2019 em Nature Communications .

O enxofre produzido pelo fitoplâncton marinho afeta o equilíbrio entre a energia que chega do sol e a energia que a Terra reflete de volta ao espaço. Também pode ser um indicador de produtividade primária por fotossintetizar o fitoplâncton no Oceano Antártico. Fitoplâncton, que também desempenha um papel importante na remoção de dióxido de carbono da atmosfera, pode, portanto, influenciar significativamente o clima.

Fitoplâncton marinho, como plantas terrestres, são produtores primários na base da cadeia alimentar. Por meio da fotossíntese, o fitoplâncton absorve dióxido de carbono (CO ₂ ) e produzir carbono orgânico que, em última instância, sustenta toda a cadeia alimentar marinha. Como resultado, CO ₂ é removido das águas superficiais e, eventualmente, fica preso em sedimentos no fundo do oceano. Isso é chamado de "produção de exportação, "que é medido em unidades de carbono.

O fitoplâncton marinho emite sulfureto de dimetilo, ou DMS, um composto orgânico contendo enxofre que dá ao mar seu cheiro distinto. Quando oxidado, O DMS pode produzir aerossóis de enxofre que servem como núcleos de condensação de nuvens que desempenham um papel importante na formação de nuvens. O aumento do enxofre, portanto, contribui para o resfriamento da Terra, espalhando a radiação e refletindo a radiação de volta para o espaço através do efeito do albedo.

DMS é o composto de enxofre biológico mais abundante emitido para a atmosfera e acredita-se que influencie significativamente o clima da Terra e possivelmente também desempenhe um papel na manutenção da Terra em um estado de equilíbrio. Sua contribuição para o clima é complexa e precisa ser totalmente compreendida. Examinando enxofre e metanossulfonato, os produtos oxidados de dimetilsulfeto, na Antártica, os núcleos de gelo fornecem uma ferramenta útil para investigar a ligação entre o ciclo do enxofre e o clima.

Anteriormente, acreditava-se que o fitoplâncton marinho era a fonte dominante de enxofre não salino ao longo dos ciclos glacial-interglaciais, com fontes terrestres contribuindo apenas com uma pequena porção. Ainda, a contribuição de fontes terrestres pode ser muito mais significativa durante os períodos glaciais, quando a quantidade de poeira aumenta.

"Estudos anteriores de núcleos de gelo na Antártica, que assumiram que a maioria do sulfato de sal não marinho se origina de emissões de DMS produzidas pelo fitoplâncton, não mostram uma ligação entre o fitoplâncton marinho e as emissões de enxofre, e, portanto, produtividade primária, e clima, "disse o professor Kumiko Goto-Azuma, um cientista pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisa Polar, Organização de Pesquisa de Informação e Sistemas, e o Departamento de Ciência Polar, Universidade de Pós-Graduação em Estudos Avançados (SOKENDAI) no Japão.

“Isso é contraditório aos registros de sedimentos marinhos, que mostram o aumento da produção de exportação na Zona Antártica do Oceano Antártico, sugerindo aumento da produtividade primária. Queríamos resolver este quebra-cabeça e ver se a hipótese anterior derivada de estudos de núcleos de gelo está correta. "

De acordo com Goto-Azuma, novos registros de gelo obtidos em Dome Fuji, na Antártica Oriental, abrangendo os últimos 720, 000 anos, mostram que uma grande porção de sulfato de sal não marinho, que era tradicionalmente usado como um representante do sulfato de fitoplâncton marinho, provavelmente se origina da poeira terrestre durante os períodos glaciais.

"Ao corrigir isso, fizemos um cálculo revisado do sulfato de fitoplâncton e descobrimos que seu fluxo é reduzido nos períodos glaciais e aumentado nos períodos interglaciais, "explicou Goto-Azuma." Nossos resultados sugerem emissões reduzidas de sulfeto de dimetila na Zona Antártica do Oceano Antártico durante os períodos glaciais e fornecem novas evidências de como o ciclo de enxofre do Oceano Antártico e o clima estão ligados.

A próxima etapa é "investigar as ligações entre o clima, sulfato de fitoplâncton marinho, e companhia ₂ por meio de modelagem química climática e atmosférica com base em nosso cálculo revisado de sulfato derivado de DMS, "disse Goto-Azuma.