Helsingin yliopisto

Tutkijat loivat tutkimuskammioon boreaalisen metsän olosuhteet ja kaasukoostumuksen – Ilmansaasteiden merkitys hiukkasten muodostumiselle ilmakehässä tarkentui

Jaa

Tuoreen tutkimuksen mukaan ihmisen tuottamat saastepäästöt paitsi huonontavat ilmanlaatua, myös vaikuttavat pienhiukkasten muodostumiseen ilmakehässä ja sitä kautta ilmastoon.

CERNin CLOUD-kammiossa tutkitaan aerosolihiukkasten muodostumista. Kuva: Hanna Manninen
CERNin CLOUD-kammiossa tutkitaan aerosolihiukkasten muodostumista. Kuva: Hanna Manninen

Pienhiukkasten muodostuminen ilmakehässä on monimutkainen prosessi. Ilmiötä on alettu ymmärtää molekyylitasolla vasta viime aikoina, kun mittalaitteet ovat kehittyneet tasolle, jossa juuri muodostuneet, vain parin nanometrin eli metrin miljardisosan kokoiset hiukkaset voidaan havaita suoraan. Helsingin yliopiston tutkijat ovat olleet uranuurtajia ilmiön selvittämisessä.

Teollisuudesta ja liikenteestä peräisin olevat rikkidioksidi ja typen oksidit sekä tehomaatalouden päästöinä syntyvä ammoniakki reagoivat ilmakehässä keskenään ja erilaisten orgaanisten höyryjen kanssa. Orgaanisia höyryjä pääsee ilmakehään sekä luontaisesti kasvillisuudesta että ihmisen toiminnan seurauksena. Osa näiden reaktioiden tuottamista höyrymolekyyleistä voi tiivistyä ilmakehässä hiukkasiksi kaasu-hiukkasmuuntuman seurauksena. Ilmakehässä on tuhansia erilaisia orgaanisia yhdisteitä, mutta vain pieni osa niistä pystyy muodostamaan hiukkasia.

Pitkään ajateltiin, että rikkidioksidin hapettuessa syntyvä rikkihappo on välttämätön osatekijä hiukkasmuodostukselle. Aiemmissa laboratoriokokeissa pystyttiin kuitenkin osoittamaan, että hiukkasia voi muodostua myös pelkästään kasvillisuudesta peräisin olevista orgaanisista höyryistä.

Nyt julkaistut tulokset osoittavat, että boreaalisella metsävyöhykkeellä – esimerkiksi suomalaisissa metsissä – hiukkasia muodostuu kaikkein eniten, kun saatavilla on sekä rikkihappoa, ammoniakkia että orgaanisia höyryjä. Typen oksidit sitä vastoin vähentävät hiukkasmuodostusta.

Tutkimus auttaa ymmärtämään, miten hiukkasmuodostus muuttuu, kun ihmisen tuottamia saastepäästöjä vähennetään ilmanlaadun parantamiseksi. Jos ilmaa puhdistetaan vähentämällä rikkidioksidia tai ammoniakkia, muodostuu hiukkasia vähemmän, kun taas typen oksidien vähentäminen saattaa johtaa hiukkasmuodostuksen lisääntymiseen.

– Pienhiukkaset vaikuttavat ilmastoon muun muassa osallistumalla pilvien muodostumiseen, sillä jokainen pilvipisara syntyy aerosolihiukkasen ympärille. Suurin epävarmuus ilmastomalleissa liittyy juuri tähän aerosolihiukkasten epäsuoraan ilmastovaikutukseen, kertoo tutkimusta johtanut apulaisprofessori Katrianne Lehtipalo Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden keskuksesta INARista.

Tutkimukseen liittyvät laboratoriokokeet tehtiin Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa CERNissä, jossa on maailman puhtain kammio hiukkasmuodostuksen tutkimiseen. Tutkimukseen osallistui tutkijoita 25 eri instituutista yhdeksästä eri maassa.

Pitkäaikaiset mittaukset Hyytiälän metsäasemalla Pirkanmaalla auttoivat tutkijoita löytämään oikeat olosuhteet, joissa hiukkasia muodostuu.

– Halusimme luoda tutkimuskammioon boreaalisen metsän olosuhteet ja kaasukoostumuksen. Hiukkasten muodostuminen on herkkä prosessi, joten oikeanlaisen kaasusekoituksen löytyminen vei aikaa, mutta lopulta onnistuimme toistamaan ilmakehän havainnot lähes täydellisesti, Lehtipalo sanoo.

Tutkimus on julkaistu Science Advances -lehdessä: Lehtipalo, K. et al. Multicomponent new particle formation from sulfuric acid, ammonia, and biogenic vapors.   

Lisätietoja: apulaisprofessori Katrianne Lehtipalo, Ilmakehätieteiden keskus, Helsingin yliopisto, katrianne.lehtipalo@helsinki.fi, 040-6630939

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Lisätietoja: apulaisprofessori Katrianne Lehtipalo
Ilmakehätieteiden keskus, Helsingin yliopisto
puh. 040 663 0939
katrianne.lehtipalo@helsinki.fi

Kuvat

CERNin CLOUD-kammiossa tutkitaan aerosolihiukkasten muodostumista. Kuva: Hanna Manninen
CERNin CLOUD-kammiossa tutkitaan aerosolihiukkasten muodostumista. Kuva: Hanna Manninen
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Helsingin yliopisto
Helsingin yliopisto
PL 3
00014 Helsingin yliopisto

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

Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Se on 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

GSK ja Sanofi mukaan merkittävään suomalaiseen FinnGen-geenitutkimushankkeeseen22.1.2019 14:00Tiedote

GSK ja Sanofi ovat liittyneet mukaan FinnGen-tutkimuskonsortioon. FinnGen on laaja julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen tutkimushanke, jonka tavoitteena on tuottaa geneettistä tietoa 500 000 suomalaisesta biopankkinäytteen antajasta. Genomitiedon yhdistäminen terveystietoihin mahdollistaa tutkimuksen tavoittelemat tieteelliset läpimurrot, paremman ymmärryksen sairauksien syntymekanismeista ja uusien hoitokeinojen kehittämisen.

Koirien pelon ja ihmisten mielenterveyshäiriöiden taustalla samoja tekijöitä21.1.2019 14:51Tiedote

Professori Hannes Lohen ryhmä on tunnistanut yli kolmensadan saksanpaimenkoiran aineiston avulla kaksi geenialuetta, joista toinen liittyy koirien pelokkuuteen ja toinen ääniarkuuteen. Pelokkuuteen liitetty geenialue vastaa ihmisten kromosomin 18 aluetta, joka on liitetty erilaisiin psykiatrisiin sairauksiin. Ääniarkuuteen liitetty alue sisältää puolestaan useita ihmisten ja koirien käyttäytymiseen sekä psykiatrisiin sairauksiin liittyviä geenejä.

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 STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme