Helsingin yliopisto

Arktisten alueiden lämpeneminen ja katoava merijää muuttavat ilmakehää

Jaa

Helsingin yliopiston tutkijat selvittivät ensimmäistä kertaa, kuinka ympäristö vaikuttaa ilmakehän pienhiukkasten syntyyn ilmakehän kaasuista arktisella alueella. Tulokset kertovat sulavien merialueiden ja koko ilmakehän tulevaisuudesta.

Mittauksia Pohjois-Grönlannissa. Kuva: Nina Sarnela
Mittauksia Pohjois-Grönlannissa. Kuva: Nina Sarnela

Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden keskuksen tutkijat ovat selvittäneet, millä tavalla ilmakehän pienhiukkasia syntyy arktisilla napa-alueilla. Pienhiukkasten syntytapaa näin pohjoisessa on aiemmin pidetty mysteerinä.

Tutkijat tekivät mittauksia yhteensä 12 kuukautta kestäneillä tutkimusmatkoilla. Mittavan tutkimusprojektin tulokset on julkaistu Geophysical Research Letters -lehden ennakkoversiona verkossa.

Tutkimuksessa kävi ilmi, että ilmakehän höyryjen, pienhiukkasten ja pilvien muodostumisessa on selkeitä eroja erityyppisillä arktisilla napa-alueilla. Tutkimuksen mukaan arktisten alueiden lämpeneminen ja merijään sulaminen vahvistavat prosesseja, joissa erilaisia höyryjä pääsee ilmakehään. Merijään oheneminen aiheuttaa suurempia jodiyhdistepitoisuuksia samalla kuin laajemmat avomerialueet mahdollistavat suurempia rikkiyhdistepitoisuuksia.

Suuremmat höyrymäärät taas muodostavat enemmän pienhiukkasia ja pilviä, jotka voivat vuodenajasta ja paikasta riippuen joko hidastaa tai vahvistaa arktisen ilmaston lämpenemistä. Näiden prosessien tunteminen on välttämätöntä, jotta voidaan ymmärtää ilmaston lämpenemisen seurauksia.

– Havaintomme auttavat ymmärtämään, mitä arktisessa ilmakehässä tapahtuu, kun ilmasto lämpenee. Pienhiukkaset ja pilvet ovat tärkeitä osia ilmaston säätelyssä ja muutokset niissä vaikuttavat ilmaston lämpenemiseen. Arktiset alueet ovat erityisen herkkiä pilvisyyden ja heijastuskyvyn muutoksille, sanoo tohtorikoulutettava Lisa Beck Helsingin yliopiston ilmakehätieteiden keskus INARista. 

Sulavien merialueiden tulevaisuudesta lisätietoa

Tutkijat tekivät mittauksia Pohjois-Grönlannissa Villum-mittausasemalla ja Huippuvuorilla Ny-Ålesundin mittausasemalla puolen vuoden ajan. Molemmat sijaitsevat yhtä pohjoisessa, mutta ympäristöltään erilaisessa paikassa noin tuhannen kilometrin etäisyydellä pohjoisnavalta. Villum-mittausasema on merijään ympäröimänä vuoden ympäri, ja Ny-Ålesundin mittausasemaa ympäröivä merialue pysyy lämpimien merivirtojen ansiosta aina sulana.

Pohjois-Grönlannissa kävi ilmi, että keväällä kaamoksen jälkeen merijään alla olevat mikrolevät alkoivat tuottaa jodiyhdisteitä ilmakehään. Kevään edetessä merijää ohentuu, jolloin mikrolevät saavat lisää auringon säteilyä ja tuottavat yhä enemmän jodiyhdisteitä. Nämä jodiyhdisteet muodostivat molekyyliryppäitä, jotka kasvoivat suuremmiksi hiukkasiksi.

Huippuvuorilla avoimen meren ympäristössä puolestaan huomattiin, kuinka meren kasviplanktoneista lähtöisin olevat rikkiyhdisteet muodostivat paljon pienhiukkasia, jotka pystyivät kasvamaan nopeasti suuremmiksi, jopa pilvipisaroiksi. Huippuvuorten tutkimuksissa havaittiin myös orgaanisia yhdisteitä.

Orgaanisten yhdisteiden suuri määrä ja keskeinen rooli hiukkasmuodostuksessa rikkiyhdisteiden rinnalla yllätti tutkijat.

– Emme olleet olettaneet, että kylmillä ja karuilla arktisilla seuduilla voisi juurikaan tavata orgaanisia höyryjä, joita löytyy useammin metsien peittämiltä alueilta. Aiommekin jatkaa tutkimuksia Huippuvuorilla ja selvittää, mitä nämä orgaaniset yhdisteet tarkalleen ovat ja mistä ne ovat peräisin, Beck sanoo.

Huippuvuorilla mitattiin huomattavasti suurempia hiukkaspitoisuuksia kuin Pohjois-Grönlannissa.

– Tällä hetkellä arktisten alueiden merijää sulaa ennätyksellistä tahtia. Tämän seurauksena voimme olettaa, että Huippuvuorten mittausasemalla havaitut ilmiöt vallitsevat tulevaisuudessa muillakin merijäästä vapautuvilla merialueilla, Beck kertoo.

Nyt julkaistu tutkimus edelsi Polarstern-tutkimusaluksella viime vuonna tehtyjä mittauksia, jotka voivat tuoda lisää tietoa arktisen ilmakehän prosesseista.

Artikkeli:
Beck, L. J., Sarnela, N., Junninen, H., Hoppe, C. J. M., Garmash, O., Bianchi, F., et al. (2021). Differing mechanisms of new particle formation at two Arctic sites. Geophysical Research Letters, 48, e2020GL091334. https://doi.org/10.1029/2020GL091334

Lue lisää:
Polar and Arctic atmospheric research (PANDA) -tutkimusryhmä

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Lisa Beck (englanniksi)
Tohtorikoulutettava, Ilmakehätieteiden keskus INAR
Helsingin yliopisto
lisa.beck@helsinki.fi
https://www.helsinki.fi/fi/ihmiset/henkilohaku/lisa-beck-9372857

Nina Sarnela
Tutkijatohtori, Ilmakehätieteiden keskus INAR
Helsingin yliopisto
+358505741513
nina.sarnela@helsinki.fi
Twitter: @NinaSarnela
https://www.helsinki.fi/fi/ihmiset/henkilohaku/nina-sarnela-9117265

Mikko Sipilä
Apulaisprofessori, Ilmakehätieteiden keskus INAR
Helsingin yliopisto
+358407093103
mikko.sipila@helsinki.fi
https://www.helsinki.fi/fi/ihmiset/henkilohaku/mikko-sipila-9072124

Kuvat

Mittauksia Pohjois-Grönlannissa. Kuva: Nina Sarnela
Mittauksia Pohjois-Grönlannissa. Kuva: Nina Sarnela
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Helsingin yliopisto
Helsingin yliopisto
PL 3
00014 Helsingin yliopisto

02941 911 (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto

Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa se on ollut toistuvasti maailman sadan parhaan yliopiston joukossa. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto

Kasvitieteelliset puutarhat tarjosivat hengähdyspaikan koronavuonna2.3.2021 15:31:49 EETTiedote

Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen yleisökohteissa – Luonnontieteellisessä museossa ja kahdessa kasvitieteellisessä puutarhassa – vieraili vuoden 2020 aikana yhteensä noin 233 000 eri-ikäistä luonnon ystävää. Koronavuosi koetteli Luomusta, mikä näkyi kävijämäärien hiipumisena. Kumpulan ja Kaisaniemen kasvitieteellisten puutarhojen ulkopuutarhat kuitenkin houkuttelivat runsaasti kävijöitä kasvien pariin, ja Kumpulan puutarhassa tehtiin jopa kävijäennätys.

Tutkijat löysivät mekanismin, jonka avulla solut rakentavat "minilihaksia" tumansa alle2.3.2021 10:42:17 EETTiedote

Helsingin yliopiston tutkimusryhmät selvittivät, miten lihaksien supistumisesta vastaava moottoriproteiini myosiini toimii muissa solutyypeissä muodostaen supistumiskykyisiä rakenteita solukalvon sisäpinnalle. Tämä on ensimmäinen kerta kun ”minilihasten”, jotka tunnetaan myös stressisäikeinä, on havaittu muodostuvan solun pohjalle myosiinin muokatessa solukalvon alaista aktiini-säieverkostoa. Ongelmat näiden ”minilihasten” muodostumisessa johtavat ihmisillä moniin häiriöihin, ja vakavimmissa tapauksissa syövän etenemiseen.

Tutkijat selvittivät, miksi HIV-potilaiden immuunijärjestelmä ei nykyisellä lääkehoidolla parane kaikilla tehokkaasti1.3.2021 10:00:00 EETTiedote

Uusi tutkimus osoittaa, että HIV-potilaiden immuunijärjestelmän toimintahäiriöön vaikuttavat merkittävästi proteiinikinaasit, jotka käynnistävät vastustuskykyä rapauttavan prosessin kehossa. Näitä proteiinikinaaseja salpaavat lääkkeet voivat olla ratkaisu HIV-potilaiden hoitoon, jos HI-virusta kantavan vastustuskyky ei parane ennalleen viruslääkityksen avulla.

Voimakas tupakkariippuvuus ja masennus ovat yhteydessä toisiinsa25.2.2021 09:14:07 EETTiedote

Helsingin yliopiston koordinoimassa kansainvälisessä tutkimuksessa on saatu uutta tietoa masennuksen ja tupakkariippuvuuden välisistä yhteyksistä. Tutkimusryhmän mukaan olisi tärkeää huomioida tupakointi yhtenä masennusta mahdollisesti ylläpitävänä tekijänä, pyrkiä ymmärtämään tarkemmin kunkin masennuspotilaan tupakkariippuvuutta ylläpitäviä syitä sekä huomioida nämä syyt tupakoinnin lopettamiseen tarjottavia tukimenetelmiä valitessa.

Tropiikin matkailijat altistuvat selvästi suuremmalle määrälle superbakteereja kuin tähän mennessä on uskottu24.2.2021 09:00:00 EETTiedote

Helsingin yliopiston ja HUSin kansainvälisessä yhteistyötutkimuksessa seurattiin reaaliaikaisesti 20 Kaakkois-Aasiaan lähteneen matkailijan altistumista superbakteereille: heistä jokainen sai superbakteeritartunnan reissun ensimmäisellä viikolla. Myöhemmän sekvensointianalyysin avulla selvisi, että ryhmä kantoi yhteensä yli 80 erilaista bakteerikantaa.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme