Side 10

n KLIMA & MILJØ 20 år senere udgav van Herpen et al. (2023) deres svar på den sæsonmæssigt varierende isotopsammensætning [7]. Her bliver forslået en mekanisme kaldet ”Mineral Dust-Sea spray Aerosols” (MDSA), der danner Cl ved blandingen af støv fra Sahara-ørkenen med havs- pray. På figur 2 ses δ 13 C-målinger fra Figur 2. Tidsserie, der viser δ 13 C-CO ifølge CESM-simulationer, hvor MDSA-mekanismen er inkluderet. Barbados (øverst) og Tenerife (nederst; timevis; grå linje), sammen med en invers box-modelsimulation baseret på traditionel kemi for et normalt år, brugt af Mak et al. (2003) (blå linje). Modellen reproducerer de negative observationer i δ 13 C-CO data fra Mak et al. (2003) [6]. Figur 3. Konturplot af de årlige gennemsnitlige ændringer i marinegrænselaget for (A) [Cl], (B) ∆ x O3 , (C) [OH] og (D) CH 4 fjernelsesrate grundet MDSA-fotokemien, der viser, hvordan MDSA-fotokemi påvirker CH 4 gennem effekten på OH og Cl. Barbados og Tenerife [6], hvor de sorte punkter er observationer, den blå linje er en standard ”Community Earth System Model” (CESM) med traditionel kendt kemi, og den grå linje er en CESM, hvor MDSA-mekanismen er inkluderet. Det er tydeligt at se, hvordan den grå linje for Barbados stemmer overens med de variationer, der ses i δ 13 C- observationerne, hvorimod der for Tene - rife ikke ses samme variation i δ 13 C. Modellen af van Herpen et al. (2023) vi - ste, at der er brug for en sæsonbestemt Cl produktionsrate op mod 6 × 10 5 cm −3 s −1 , til at forklare CO-isotopanomalien [7]. Det kan ses på figur 3A, hvordan MDSA-mekanismen øger det månedlige gennemsnit af Cl, hvilket øger brøkdelen af CH 4 , der bliver oxideret af Cl. Dette leder til en lokal øget CH 4 fjernelsesrate på 20 procent (figur 3D), selvom OH- koncentrationen bliver mindsket med op til 10 procent (figur 3B og 3C). Deres model finder, at 3,8 Tg(Cl) y −1 produce - res over Nordatlanten, hvilket vil gøre MDSA til den dominerende kilde til Cl i regionen. Hvis dette gør sig gældende på en global skala, ville Cl-produktionen stige med 41 procent [7]. Øget Cl-koncentration = mindre CH 4 ? Det korte svar er ja og nej. En model af Pennacchio et al. (2023) viser, hvordan koncentrationen af NOx påvirker fjer - nelsen af CH 4 [8]. Grundet reaktioner mellem NOx og Cl-forbindelser, vil en NOx-koncentration mellem 50-390 ppt lede til en øget livstid for CH 4 . På figur 4 ses et verdenskort over de områder, hvor NOx-koncentrationen er mellem 40-400 ppt. Uden for dette område vil enhver addition af Cl give anledning til en kortere CH 4 livstid. Hvis en strategi for Cl-tilførsel til atmosfæren ville være at gøre brug af skibe som implementeringsmetode (diskuteret i Pennacchio et al. (2023)), vil NOx-koncentrationen ikke være favorabel for de fleste skibsruter. Det er derfor vigtigt at vurdere mæng - den og metoden, hvorpå Cl tilsættes, da interaktioner med klimaet og miljøet po- tentielt vil kunne påvirkes [9]. Det er der - for afgørende nøje at vurdere, om tilgan - gen er holdbar og socialt acceptabel, før en mulig implementering virkeliggøres. Konklusion Denne artikel belyser, hvordan jernsalt aerosol-mekanismen kan generere Cl til at oxidere CH 4 , hvilket er katalytisk i både jern- og klorressourcer. Denne mekanisme blev observeret i 1990’erne ved Barbados, og først forklaret i 2023. 10 Dansk Kemi, 105, nr. 2, 2024 -

Side 11

Figur 4. Verdenskort, der viser de steder, hvor NOx- koncentrationerne ikke er favorable, 40-400 ppt (rød), for oxidationen af metan med Cl. Kilde: Pennacchio et al. (2023) [8]. Blandingen mellem Sahara ørkensand og havspray kan lokalt resultere i en kortere livstid for CH 4 . Denne mekanisme kan til gengæld blive påvirket af lokal forurening, såsom NOx. En NOx-koncentration mellem 50-390 ppt vil endvidere øge livs - tiden for CH 4 . Derfor skal implementering af et sådan klima tiltag vurderes nøje. E-mail: Matthew S. Johnson: msj@chem.ku.dk Referencer 1. Myhre G., Shindell D. and Pongratz J. 2013 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) URL: https://doi.org/10.1017/ CBO9781107415324.018. 2. Forster P., Storelvmo T., Armour K., Collins W., Dufresne J.L., Frame D., KLIMA & MILJØ n Lunt D., Mauritsen T., Palmer M., Watanabe M., Wild M. and Zhang H. 2021 IPCC AR6 WGI p. 1017 URL https://doi.org/10.1017/ 9781009157896.009. 3. Wittmer, J., Bleicher, S., Ofner, J., & Zetzsch, C. (2015). Iron (iii)- induced activation of chloride from artificial sea-salt aerosol. Environmental Chemistry, 12 (4), 461-475.885 https://doi.org/10.1071/ EN14279. 4. Wittmer, J., & Zetzsch, C. (2017). Photochemical activation of chlorine by iron oxide aerosol. Journal of Atmospheric Chemistry, 74, 187-204. https://doi.org/10.1007/s10874-016-9336-6. 5. Mikkelsen, M.K., Liisberg, J.B., van Herpen, M.M.J.W., Mikkelsen, K.V., and Johnson, M.S.: Photocatalytic chloride to chlorine conversion by ionic iron in aqueous aerosols: A combined experimental, quantum chemical and chemical equilibrium model study, Aerosol Research Discuss., 2023. https://doi.org/10.5194/ar-2023-13. 6. J.E. Mak, G. Kra, T. Sandomenico, P. Bergamaschi, The seasonally varying isotopic composition of the sources of carbon monoxide at Barbados, West Indies. J. Geophys. Res. Atmos. 108, 4635 (2003). https://doi.org/10.1029/2003JD003419. 7. van Herpen, M.M., Li, Q., Saiz-Lopez, A., Liisberg, J.B., Röckmann, T., Cuevas, C.A., Fernandez, R.P., Mak, J.E., Mahowald, N.M., Hess, P., Meidan, D., Stuut, J.-B., Johnson, M.S., Photocatalytic chlorine atom production on mineral dust-sea spray aerosols over the North Atlantic, Proceedings of the National Academy of Sciences 120(31), e2303974120, 2023. https://doi.org/10.1073/pnas.2303974120. 8. Pennacchio L., van Herpen M., Meidan D., Saiz-Lopez A. and Johnson M.S. 2023 ChemRxiv. Cambridge: Cambridge Open Engage This content is a preprint and has not been peer-reviewed. URL: https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-3r8sf. 9. Q. Li, D. Meidan, P. Hess, J.A. Añel, C.A. Cuevas, S. Doney, M.S. Johnson, D.E. Kinnison, R.P. Fernandez, M. van Herpen, L. Höglund- Isaksson, J.-F. Lamarque, T. Röckmann, N.M. Mahowald, A. Saiz-Lopez, Global environmental implications of atmospheric methane removal through chlorine-mediated chemistry-climate interactions, Nature Communications 14(4045), 2023. https://doi.org/10.1038/s41467-023- 39794-7. PREMIUM CHROMATOGRAPHY Boost productivity and generate data confidently with our premium gas and liquid chromatography solutions. Please contact SAMSI, our regional distributor Email: samsi@samsi.no | Phone: +4735975600 www.samsi.no scioninstruments.com - Dansk Kemi, 105, nr. 2, 2024 SCAN FOR MORE INFORMATION 11

    ...