Kuvituskuva suurkaupungin yllä leijuvasta saastepilvestä. (Kuva: Helen Cawley)

Savusumulle löytymässä selitys

Pakkaspäivinä kaupunkien ylle levittäytyvän savusumun yhtenä syynä voi olla typpihapon vaikutus ilmakehän aerosolihiukkasiin.

Tutkijat tarkastelivat laboratorio-olosuhteissa Sveitsin CERNissä ilmakehän pienhiukkasten muodostumista ja löysivät uutta tietoa liikenteestä ja energiateollisuudesta peräisin olevien typen oksidien yhteydestä ilmastoon ja ilmanlaatuun. Kansainvälisessä tutkimusryhmässä on mukana tutkijoita Helsingin yliopistosta.

Tulosten perusteella typpiyhdisteet voivat tilanteesta riippuen joko hidastaa tai nopeuttaa aerosolihiukkasten kasvua. Tämä tarkoittaa, ettei pelkkä rikkidioksidin vähentäminen riitä torjumaan suurkaupunkien savusumuongelmaa, vaan tarvitaan kokonaisymmärrys ilmakehän hiukkasmuodostusprosessista.

Aiemmin ei uskottu typpihapon vaikuttavan merkittävästi aerosolihiukkasten muodostumiseen tai alkuvaiheen kasvuun, vaikkakin nitraattiyhdisteitä esiintyy yleisesti isommissa hiukkasissa.

Nature-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa kuitenkin osoitetaan, että kylmässä ilmastossa typpihappo voi huomattavasti edistää hiukkasten kasvua, ja alle -15 Celsius asteen lämpötiloissa jopa muodostaa hiukkasia yhdessä ammoniakin kanssa. Tämä on merkittävää, koska typpihappoa ja ammoniakkia on ilmakehässä jopa tuhat kertaa enemmän kuin rikkihappoa.

Tulos voisi selittää, miksi hiukkasia muodostuu jopa erittäin saastuneissa suurkaupungeissa, vaikka perinteisen tiedon mukaan saasteiden pitäisi estää uusien hiukkasten muodostuminen ja kasvu. Samalla mekanismilla saattaa syntyä hiukkasia myös ylempänä ilmakehässä, jossa on aina kylmää ja typen oksideja syntyy salamoinnin vaikutuksesta.

Toisaalta typen oksidit vaikuttavat myös orgaanisten yhdisteiden hapetuskemiaan ilmakehässä. Helsingin Yliopiston tutkijoiden johtamassa tutkimuksessa havaittiin, että typen oksidien takia orgaanisten aineiden hapetustuotteista tulee helpommin haihtuvia.

– Tällöin hiukkasten kasvu hidastuu ja pienempi osa niistä selviää verrattuna tilanteeseen, jossa ilma on puhdasta. Alueilla, joissa hiukkasten kasvu tapahtuu pääosin orgaanisten yhdisteiden vaikutuksesta, esimerkiksi boreaalisella metsävyöhykkeellä, ilmiö voi vähentää pilviä muodostavien aerosolien määrää ja siten epäsuorasti lämmittää ilmastoa, kertoo Helsingin yliopisto tiedotteessaan.

Tutkimus julkaistiin Science Advances-lehdessä.

Molemmat tutkimukset perustuvat Euroopan Hiukkastutkimuskeskuksessa, CERNissä, tehtyihin laboratoriokokeisiin. Suomesta CLOUD-kokeissa on mukana Helsingin Yliopiston Ilmakehätieteen keskus INAR, Ilmatieteen laitos ja Itä-Suomen yliopisto.

Kommentit

Miksi kommentit eivät näy? »Kommentoinnin säännöt