Pohjoisissa havumetsissä syntyvät hiukkaset eivät enää jäähdytä maapalloa yhtä tehokkaasti kuin aiemmin. Asia selviää Nature Communications -lehdessä julkaistusta tutkimuksesta.
Metsien viilentävä vaikutus perustuu siihen, että havupuiden erittämät terpeeniyhdisteet reagoivat ilmakehän otsonin kanssa ja muuttuvat voimakkaasti hapettuneiksi orgaanisiksi molekyyleiksi.
Molekyylit tarttuvat ilmassa jo oleviin aerosolipartikkeleihin, jolloin muodostuu pilviksi kerääntyviä pisaroita. Pilvet puolestaan heijastavat auringon säteilyä pois.
Tutkijat havaitsivat, että terpeenien ja muiden orgaanisten molekyylien hapetustuotteet jakaantuvat nykyään yhä pienemmiksi aerosoleiksi. Kun niiden halkaisija on pienempi kuin valon aallonpituus, ne eivät pysty heijastamaan valoa.
Taustalla ihmisen aiheuttamat päästöt
Syypäitä terpeenien pilkkoutumiseen entistä pienemmiksi ovat fossiilisten polttoaineiden rikkidioksidi- ja maatalouden ammoniakkipäästöt. Tutkimusryhmä kehitti mallin, joka paljastaa prosessin hiukkasten muodostumisen takana.
Vaikka rikkidioksidi ja ammoniakki ovat kaasuja, ne tuottavat uusia hiukkasia ilmakehän kemiallisten reaktioiden kautta.
”Paradoksaalisesti suurempi määrä aerosolihiukkasia voi johtaa metsistä vapautuvien orgaanisten molekyylien jäähdytysvaikutuksen vähentymiseen tai jopa katoamiseen”, sanoo Lundin yliopiston tutkija Pontus Roldin.
Pitkälle hapettuneilla orgaanisilla molekyyleilla on oletettu olevan merkittävä ilmastoa jäähdyttävä vaikutus.
”Vaikutuksen laajuus riippuu myös rikkidioksidin ja ammoniakin päästömääristä tulevaisuudessa. Ihmisen toiminnan ja näiden kaasujen johdosta vaikutus voi olla päinvastainen kuin ensin näyttäisi”, toteaa tenure track -professori Matti Rissanen Tampereen yliopistosta.
Molekyylitason vuorovaikutus kiinnostaa
Tamperelaistutkijat yhteistyökumppaneineen pyrkivät seuraavaksi selvittämään tarkemmin, kuinka eri päästölähteet vuorovaikuttavat molekyylitasolla.
Pienimpien hiukkasten muodostumiseen tarvitaan vahvoja vuorovaikutuksia, joita on vasta hiljattain pystytty tutkimaan teoreettisin ja kokeellisin keinoin.
”Luonnolliset, kasvuston muodostamat haihtuvat yhdisteet sekoittuvat ihmiskunnan saastepäästöjen kanssa ja johtavat hiukkasten kasvuun, jota tutkimuksessa valotettiin”, Rissanen kuvailee.
”Molekyylimittakaavan vuorovaikutukset ovat vielä huonosti tunnettuja.”
