東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)的研究人員報告說，人為來源的羰基硫(OCS)來源不只是海洋來源，還占大氣中OCS缺少的大部分來源。他們的發(fā)現(xiàn)為使用OCS動力學(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。它來源于自然和人為來源，對于研究從大氣中吸收多少二氧化碳(CO 2)植物進行光合作用的科學(xué)家至關(guān)重要。僅靠測量CO 2不能提供光合作用(吸收CO 2)的估計值，因為植物還會通過呼吸釋放CO 2。相反，OCS像CO 2一樣被吸收，但不會被呼吸釋放，因此可以提供有關(guān)全球光合作用速率的有價值的信息。

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

在發(fā)表在最新研究的美國國家科學(xué)院論文集美利堅合眾國(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硫的一種獨特的方法OCS的同位素比率(相對于主要同位素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來源。

東京理工大學(xué)的助理教授，該研究的主要作者Shohei Hattori說：“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，這非常令人興奮。“這些測量每次采樣至少需要200升空氣。我們通過開發(fā)新的采樣系統(tǒng)克服了這一挑戰(zhàn)，最終成功地測量了大氣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)了一個南北緯度梯度，與OCS濃度相對應(yīng)。他們的研究結(jié)果證明了中國人為產(chǎn)生的OCS排放的重要性。此外，通過使用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來源，不僅是海洋來源，很可能是大氣OCS缺失來源的主要成分。

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

鑒于對植物吸收CO 2的歷史估計值對人為OCS存量的估計很敏感，因此，通過硫同位素方法揭示的OCS預(yù)算的更詳細的圖片將能夠更精確地估計其與全球變化的相互作用。研究團隊將繼續(xù)進行更多的觀察，以對全球光合作用速率進行詳細的定量估計和預(yù)測。

Hattori說：“我們用于測量大氣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的定量結(jié)論。”