Feltstudie afslører, hvordan ammoniak-isotopmolekyler diffunderer i luft

I et feltstudie offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications har forskere fra University of California, Irvine og National Institute for Environmental Studies i Japan afsløret, hvordan ammoniakisotopmolekyler diffunderer i atmosfæren.

Ammoniak (NH3) er en farveløs gas med en stærk lugt, der findes i spormængder i jordens atmosfære. Det produceres naturligt ved nedbrydning af organisk stof og frigives også til atmosfæren fra menneskelige aktiviteter såsom landbrug og industrielle processer.

Forskerne brugte en ny teknik kaldet "isotopiske fluxmålinger" til at måle diffusionen af ​​ammoniakisotopmolekyler i luften. Isotopiske fluxmålinger involverer måling af forskellen i isotopsammensætningen af ​​ammoniak mellem to punkter i rummet over tid. Dette giver forskerne mulighed for at beregne den hastighed, hvormed ammoniakmolekyler bevæger sig mellem de to punkter.

Forskerne udførte deres undersøgelse på et felt i Japan, der lå nær en skov og en rismark. De målte diffusionen af ​​ammoniak-isotopmolekyler mellem to tårne, der var 100 meter fra hinanden. Tårnene var udstyret med instrumenter, der kunne måle den isotopiske sammensætning af ammoniak i luften.

Forskerne fandt ud af, at diffusionen af ​​ammoniak-isotopmolekyler i luften var stærkt påvirket af tilstedeværelsen af ​​træer. Træer frigiver en række forbindelser til atmosfæren, herunder terpener, som er flygtige organiske forbindelser (VOC'er). VOC'er kan reagere med ammoniak og danne aerosoler, som er små partikler, der kan sprede sollys. Forskerne fandt ud af, at tilstedeværelsen af ​​aerosoler i luften reducerede diffusionen af ​​ammoniak-isotopmolekyler.

Resultaterne af denne undersøgelse har vigtige implikationer for vores forståelse af det globale nitrogenkredsløb. Nitrogenkredsløbet er den proces, hvorved nitrogen bevæger sig gennem jordens atmosfære, land og oceaner. Ammoniak er en nøglekomponent i nitrogenkredsløbet, og dets diffusion i atmosfæren er en vigtig faktor for at bestemme, hvordan nitrogen fordeles rundt om på kloden.

Denne undersøgelse giver ny indsigt i de faktorer, der påvirker diffusionen af ​​ammoniak-isotopmolekyler i atmosfæren. Resultaterne af denne undersøgelse kan bruges til at forbedre modeller af det globale nitrogenkredsløb og til bedre at forstå ammoniakens rolle i atmosfærisk kemi.