該研究提出了一種新機制，即吹拂的礦物塵埃與海霧混合形成礦物塵埃-海霧氣溶膠（MDSA）。研究結果表明，陽光觸發了MDSA，導致產生大量氯原子。這些原子反過來又通過一種稱為光催化的過程氧化大氣中的甲烷和對流層臭氧。研究發現，MDSA 主要由來自撒哈拉沙漠的氣載塵埃和來自海洋的海鹽氣溶膠混合而成，是北大西洋上空大氣中氯的主要來源。

這項研究將全球建模與實驗室和實地觀測相結合，其中包括巴巴多斯的空氣樣本，這些樣本顯示穩定同位素13CO 出現季節性消耗，這一異常現象困擾了科學家20 年之久。他們知道，觀測到的13CO 和C18O 的變化是氯原子與甲烷發生反應的證據，而一氧化碳是大氣中甲烷氧化的第一種穩定產物。但已知的大氣氯源無法解釋13CO 的損耗程度，直到現在。

van Herpen 等人利用全球三維化學-氣候模型（CAM-Chem）發現，當將MDSA 機制產生的氯增加納入模型時，結果與巴巴多斯數據非常吻合，並解釋了13CO 的損耗。

該研究發現，如果將在北大西洋觀測到的MDSA 效應推及全球，並且如果其在世界其他地區的效率類似（這兩個領域尚不十分清楚，需要進一步研究），那麼全球大氣中的氯濃度可能比之前估計的高出約40%。將這一因素納入全球甲烷模型可能會改變我們對甲烷排放源相對比例的理解。

撒哈拉沙塵暴在大西洋上空移動的衛星圖像。圖片來源：美國國家航空航天局

甲烷是一種強效溫室氣體，其全球變暖潛勢（GWP）在20 年內比二氧化碳高83 倍，在100 年內比二氧化碳高30 倍，約佔現代變暖因素的三分之一。目前，大氣中的甲烷濃度比前工業化時代高出近2.6 倍，並且正在加速上升，2020 年和2021 年將出現有記錄以來的最大年度增長。據了解，人為甲烷排放是導致整體上升的主要原因，自然排放增加以及人為排放各種氣體導致的大氣化學變化也是原因之一。

雖然人們對最近甲烷上升加速的原因還不是很清楚，但van Herpen 等人的研究可能發現了一條重要線索。研究得出的結論是，活性氯比以前認為的要多，對13C 有影響，這表明來自農業和濕地等生物源的甲烷可能有所增加。這表明生物甲烷所起的作用可能比以前估計的略大。

PNAS 研究報告的第一作者Maarten van Herpen 說：”隨著全球氣溫升高，濕地和農業等生物源的甲烷排放量可能會增加。但最近北非沙塵的增加可能增加了甲烷在大氣中的氧化作用，部分掩蓋了生物甲烷排放量的增長。考慮到這一點，調整大氣模型可能會顯示，生物源甲烷排放量的增長速度比我們想像的還要快。”

哥本哈根大學教授馬修-約翰遜（Matthew Johnson）說：”當這些發現被納入甲烷預算時，很可能會增加我們對有多少甲烷來自生物源的評估。雖然就全球甲烷而言，MDSA 的甲烷氧化作用相對較小，但我們的數據顯示，它正在導致甲烷中13C 豐度的巨大變化，而13C 豐度是用來確定甲烷來源的。過去幾年，大氣中甲烷的增加速度比以往任何時候都要快，了解其原因非常重要。模型需要考慮修訂後的氯同位素轉變，以便清楚地了解生物甲烷的增加情況，這已被確定為一個關鍵的臨界點。”

該研究認為，MDSA 機制如何在世界其他地區運行還不十分清楚，需要進一步研究。後續研究正在進行中。

Van Herpen 說：”我們目前的研究重點是更好地了解究竟是什麼影響了MDSA 粒子從大氣中清除多少甲烷，為此，我們正在分析由大氣觀測站和商業船隻提供的來自北大西洋各地的空氣樣本。海員們在穿越非洲塵埃雲時向燒瓶中註入空氣，有助於推進我們的研究。到目前為止，我們已經收集了500 個燒瓶。早期結果非常令人鼓舞，但我們需要一整年的數據才能得出結論”。