BIRA 50 jaar
Site en françaisView this website in English Zoeken

Persbericht

Een belangrijke bron van atmosferisch methanol is geïdentificeerd

17 oktober 2016 - Al 20 jaar lang zijn de hoge concentraties aan methanol in afgelegen oceanische gebieden onverklaard. Onderzoekers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) zijn er nu samen met een team van de KU Leuven in geslaagd de ontbrekende bron te identificeren. Het gaat om een tot op heden nog niet in rekening gebrachte reactie (CH3O2 + OH) waarvan sinds kort geweten is dat deze heel snel verloopt.

De modelberekeningen uitgevoerd op het BIRA en gebaseerd op  theoretische resultaten bekomen aan de KU Leuven, tonen aan dat dankzij deze reactie de modellen en waarnemingen wereldwijd beter met elkaar overeenstemmen. Op wereldschaal produceert deze reactie evenveel methanol als alle gekende bronnen op landoppervlak.

Deze ontdekking verandert ons inzicht in de cyclus van methaan, een broeikasgas van aanzienlijk belang. Deze resultaten werden online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications op 17 oktober 2016.

 

Het CH3O2 radicaal speelt een essentiële rol in de atmosferische chemie. In reactie met stikstofoxide is het bijvoorbeeld verantwoordelijk voor de vorming van ongeveer 25% van het troposferisch ozon op aarde. Onlangs heeft een laboratoriumonderzoek aangetoond dat de reactie van CH3O2 met het hydroxylradicaal (OH) heel snel verloopt. Maar het effect in de atmosfeer hangt af van de reactieproducten, en deze waren tot dusver onbekend. Dit verklaart waarom, ondanks het belang ervan, de reactie tot op heden niet in atmosferische modellen beschouwd werd.


Berekende toename van de methanolconcentratie op het aardoppervlak (in %) als de reactie CH3O2+OH in rekening wordt gebracht.

 

De mogelijke reactieproducten werden geïdentificeerd door middel van theoretische methoden ontwikkeld door het team van de KU Leuven. Het maken van nauwkeurige kwantitatieve schattingen van de aangemaakte hoeveelheid van de producten valt echter buiten het bereik van deze berekeningen. Door gebruik te maken van een globaal model dat de chemie van de atmosfeer simuleert, kon de reactie getoetst worden aan waarnemingen van atmosferische componenten.

De vergelijking tussen de modelresultaten en de talrijke methanolmetingen tonen een spectaculaire verbetering wanneer wordt aangenomen dat deze reactie ongeveer 30% methanol produceert, een rendement dat compatibel is met de theoretische berekeningen.


Gemeten (diamanten) en gemodelleerd (lijnen) methanol over de Stille Oceaan tijdens de vliegtuigcampagne PEM-Tropics-B. Blauwe lijnen tonen de simulatie zonder de CH3O2+ OH reactie, de rode lijnen de simulatie met de reactie. De stippellijnen tonen modelsimulaties die de oceanische bron van methanol negeren.

 

De methanol productie als gevolg van deze reactie wordt geschat op ongeveer 115 megaton per jaar. Dit is ongeveer evenveel als alle bronnen aan methanol over land samen. De reactie heeft bovendien een significant effect (+ 4%) op de levensduur van methaan, en bijgevolg ook op het klimaat…  

 

Dit onderzoek is gefinancierd  door het  Federaal Wetenschapsbeleid  door middel van het Space Applications Programma PRODEX (project ACROSAT) en SSD (project BIOSOA).

 

Volledig artikel

Müller, J.-F., Z. Liu, V. S. Nguyen, T. Stavrakou, J. Harvey, and J. Peeters, The reaction of methyl peroxy and hydroxyl radicals as a major source of atmospheric methanol, Nature Communications, 7:13213, doi:10.1038/NCOMMS13213 (2016). 

 

Contact

 

 

Link naar de website van het Federaal Wetenschapsbeleid
Link naar de Federale Portaalsite