Hvor kommer dårlig luft fra?

Auchencorth Moss er et af Skotlands karakteristiske hedeområder, som i generationer har givet mennesker en livreddende tørvkilde til at brænde for at holde varmen.

Mens moderne alternative brændstoffer har reduceret samfundets behov for brande og tørv dramatisk, dette dyrebare levested leverer nu værdifuld information til forskere, der arbejder på at bekæmpe luftforurening i byer og byer over hele landet.

Som et uberørt miljø, der ikke producerer forurenende stoffer, det virker som en verden væk fra de trafikfyldte gader i Glasgow eller det nærliggende Edinburgh og fra de alvorlige sundhedsrisici, som påvirker et stort antal beboere der. Alligevel er det denne baggrundsluftkvalitet, der gør dette tørveland så værdifuldt videnskabeligt, fordi eksperter ved, at enhver forurening, der opdages her, må være kommet fra et andet sted.

Det hjælper forskere med at finde ud af, hvor meget af den forurening, der ødelægger skotske byer, kommer fra trafikken og industrien i disse byer. Vigtigt, det hjælper også med at vise, hvor meget der kommer udefra - såsom fra trafik eller industri andre steder i Storbritannien og i hele Europa, eller fra landdistrikter som f.eks. landbrug.

Luftforurening overholder ikke grænser

Dr. Marsailidh Twigg, specialist i luftforurening ved Centre for Ecology &Hydrology i Edinburgh, som har en overvågningsstation i Auchencorth, forklaret:

"I perioder med høj luftforurening, overvågning på Auchencorth giver os real-time baseline information om forhold. Høj luftforurening er ofte drevet af vejret (da vind og regn bringer forurening gennem luften), der kommer fra resten af ​​Storbritannien eller fra andre dele af Europa. På tur, forurening produceret i vores byer bliver transporteret til resten af ​​Storbritannien og Europa, så det går begge veje. "

Forår er i luften

Om foråret, traditionelt en travl periode i landbruget, forhøjede niveauer af et kemikalie kaldet ammoniumnitrat påvises nogle gange i de fine partikler, der analyseres i Auchencorth. Eksperter har knyttet denne ammoniak til både gødning, der bruges på jorden til at dyrke afgrøder, og til gødning produceret af husdyr såsom kvæg. Når det er varmt, ammoniumnitrat fordamper, men køligere forårstemperaturer tillader dette forurenende stof at akkumulere.

Et af de varige mysterier, som videnskabsmænd som Dr. Twigg håber at besvare ved at overvåge skiftende forhold nærmere, er, hvor et specifikt forurenende stof kaldet salpetersyrling kommer fra. Denne forbindelse indtager en nøglerolle i atmosfærisk kemi og, indtil for nylig, det mentes at være produceret hovedsageligt om natten. Men forbedringer inden for måleteknologi har afsløret et væld af uventede kilder i løbet af dagen. Emissioner fra jord og kemiske reaktioner med organisk jordmateriale udgør en dårligt forstået kilde, men det ser også ud til at blive udsendt direkte som forurening fra køretøjer, sammen med nitrogenoxid.

Som Dr Twigg sagde:

"Hvor store er disse emissioner, og hvad får dem til at ske? Det er spørgsmålene i øjeblikket."

Forbedring af forståelse og bevidsthed om årsagerne og konsekvenserne af menneskeskabt forurening i atmosfæren hjælper med at finde løsninger på problemer, der kan redde liv både lokalt og globalt.

Ozon hul

Nok det mest berømte og betydningsfulde værk relateret til luftforurening, efter identifikation af sur regn i 1970'erne, var opdagelsen fra 1985 af forskere ved NERC's British Antarctic Survey af et stort hul i ozonlaget over det fjerntliggende kontinent. Den opdagelse, sammen med atmosfærisk kemi arbejde af professor John Pyle, fandt ud af, at en gruppe kemikalier kendt som chlorfluorcarboner (CFC'er) - dengang brugt i en lang række produkter fra køleskabe til aerosoldåser - var ved at ødelægge ozon.

Afsløringen var en afgørende tidlig advarsel om, at farlig udtynding af ozonlaget skete på verdensplan, satte mennesker i stigende risiko globalt for at udvikle dødelig hudkræft, fordi vi mistede UV-beskyttelse fra ozon. Denne banebrydende miljøvidenskab førte til en hidtil uset verdensomspændende politisk konsensus mellem regeringer om at udfase CFC'er, under den skelsættende Montreal-protokollen, som blev underskrevet for 30 år siden i 1987.

Bekæmpelse af trafikken

Nu et stort fokus på arbejdet, bekymring og politisk handling er trafikdampe, med køretøjer, der stadig er en vigtig kilde til luftforurening, som eksperter fortsætter med at undersøge for at sikre, at regeringens politik er rettet mod menneskeskabte kilder på den mest passende måde.

Den skotske regering har netop lovet (september 2017) at udfase nye diesel- og benzinbiler og varevogne inden 2032 - otte år foran den britiske regerings seneste mål.

Ud over biler

Arbejde finansieret af NERC er afgørende for at forstå den komplekse måde, hvorpå en sådan forurening skabes, og spredes, at sikre, at politikker nu og i fremtiden gør, hvad de har til hensigt at gøre.

Som Dr. Twigg advarede:

Salpetersyre er så interessant, fordi den producerer noget, der kaldes hydroxylradikaler. Disse radikaler er nyttige, fordi de reagerer med andre forurenende stoffer og reducerer den tid, de er i atmosfæren. Men de er også et problem, fordi disse reaktioner skaber nye forurenende stoffer, der forårsager smog.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Planet Earth online, en gratis, ledsagerwebsted til det prisvindende magasin Planet Earth udgivet og finansieret af Natural Environment Research Council (NERC).