El papel climá+co del dime+lsulfuro (DMS) Simon Laflamme

El papel climá+co del dime+lsulfuro (DMS) Simon Laflamme

Fuentes de Cloud condensa+on nuclei (CCN) al atmosfera Sulfuros = contribuidores mayores de aerosoles actuando como CCN 50% fuentes antropogenicas 50% fuentes naturales Volcanes (10 20%, importancia regional) Medio terrestre (H2S, DMS, methanethiol, CS2, COS ) Medio marino (DMS como único compuesto sulfurado volá+l producido por fitoplancton) DMS biológico = fuente mayor de CCN en el atmosfera

Ciclo del DMS Dibujo con fito, nubes, sol, DMSP (dime+lsulfopropionato), DMS y SO2 como CCN

Interactuación con clima CLAW hypothesis Feedback nega+vo que podría atenuar o incluso rever+r calentamiento global

Encaja el ciclo del DMS dentro de la teoría de Gaia? Postulado radical (Charlson, Lovelock et al., 1987): El plancton ha desarrollado la vía metabólica del DMSP para mantener la biosfera dentro de un umbral de valores opbmales a su crecimiento a escalas de +empo geológicas Muy diccil de demostrar El problema del altruismo: lo que beneficie a una especie beneficie a sus compe+doras El DMS +ene otros usos adap+vos apoyados por experimentos La tasa de producción del DMS involucra una complejidad biológica tremenda que cambia entre estaciones y entre biomas

Funciones adaptativas del DMSP 1. Reduce el estrés oxidante causado por los UVB tasa de producción relacionada con radiación solar (más alta en el verano), Archer et al. (2009) 2. Soluto para comba+r estrés hídrico (algas intermareales) 3. Metabolito excreto en caso de carencia fisiológica de N etc. (repelente para herbívoros; precipitación de N al océano por lluvia; incremento de la biodisponibilidad de los metales )

Archer et al. (2009) Costa inglesa, entre marzo de 2003 y marzo de 2004 DMSP/chl a como indicador de la producción de DMSP normalizada por biomasa 68% de la variación en DMSP/chl a explicada por radiación solar (insertar fig. 7 AB) Evolución temporal del DMSP muy similar a la de los pigmentos fotoprotectores estrechamente relacionada con la composición taxonómica de la comunidad (más biomasa no quiere decir más DMSP) Desfase temporal entre DMS y DMSP (aquí destaca la importancia de las redes tróficas en el ciclo del DMS)

Redes tróficas en el ciclo del DMS Mismo dibujo como en la diapo 3 pero con fitos añadidos que producen más o menos DMS (diatomeas poco vs. Coccolitoforidos mucho), DMSP lyase que lo degradan en DMS, herbivoros que lisan las células para dejar expuesto DMSP, virus que lisan las células, bacterias que producen DMSP, bacterias que consumen DMSP, viento que facilita difusión del DMS al atmosfera, procesos que exportan DMSP a las fundarías ) Dificultad para modelizar los flujos de DMS en un ecosistema: la composición taxonómica es la clave

Líneas de inves+gación sobre el DMS En 1987, Charlson, Lovelock et al. publicaron en Nature un ar+culo (citado 1868 veces) que demostraba cuán+camente el efecto del DMS sobre el albedo de las nubes y que plantea una serie de hipótesis sobre el origen evolu+vo del DMS Hoy en día, se mul+plican las medidas empíricas de DMS atmosférico hqp://saga.pmel.noaa.gov/dms/select.php Sin embargo, las preguntas planteadas en los estudios siguen siendo las mismas y las dudas sobre el modo de interactuar con el clima permanecen

Cómo reactuará el DMS a los cambios climá+cos actuales? A priori, cabe pensar que un incremento de temperatura, causando una estra+ficación de los océanos, favorecerá especies como cocolitoforidos que son gran productoras de DMS (lo cual a su turno frenará calentamiento global) = CLAW hypothesis Experimento de Lee et al. (2009) donde se expuso comunidad planctónica a t y CO2 elevadas midió un incremento de cocolitoforidos y de DMSP parbculado respecto al tes+go. En cambio, el DMSP disuelto bajó por causa de una diminución de la presión de los herbívoros sobre la nueva comunidad fitoplanctonica. =?

Referencias

Gracies