Arktisten alueiden lämpeneminen ja katoava merijää muuttavat ilmakehää

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

Linkit
Tietoja julkaisijasta

PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (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 tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Noin joka seitsemäs hakija pääsi sisään Helsingin yliopistoon3.7.2025 09:42:00 EEST | Tiedote
Yhteishaussa Helsingin yliopistoon valittiin 4 703 uutta opiskelijaa. Helsingin yliopisto oli Suomen suosituin yliopisto ensisijaisten hakijoiden määrän sekä hakijoiden kokonaismäärän perusteella.
Kaasuvuoto aloittaa haavan korjauksen kasveissa2.7.2025 18:01:00 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat löytäneet mekanismin, jonka avulla kasvit korjaavat suojaavan uloimman kerroksensa, korkkisolukon. Tällä löydöllä voi olla merkittäviä vaikutuksia maatalouteen ja elintarvikkeiden säilyvyyteen. Etyleenin ja hapen diffuusio haavan läpi käynnistää kasvin luonnollisen paranemisprosessin.
Kaksoisvalohoito vähentää ikenien verenvuotoa ja tulehdusta hammasimplanttien ympärillä1.7.2025 09:59:32 EEST | Tiedote
Kaksoisvalohoito (Lumoral) tarjoaa kotikäyttöön turvallisen ja tehokkaan vaihtoehdon implanttien ympäristön tulehduksen hallintaan ilman antibiootteja.
Tutut maatalousympäristön linnut vähenevät, eteläiset yleislajit runsastuvat30.6.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Moni tuttu lintulaji harvinaistuu entisestään. Varpusia ja kuoveja on nyt vähemmän kuin koskaan aiemmin. Toisaalta monien eteläisten lajien voittokulku jatkuu. Mustarastaita ja peukaloisia esiintyy ennätysmäisen runsaasti.
Panimoteollisuuden sivuvirroista terveellisiä elintarvikkeita27.6.2025 13:02:54 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat keksineet innovatiivisen ja kestävän tavan hyödyntää mäskiä ja muita panimoteollisuuden sivutuotteita muokkaamalla niistä hyödyllisiä elintarvikkeita.
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