Uberørt finsk tørveland giver et indblik i den præindustrielle atmosfære

En international gruppe forskere har afdækket betydelig indsigt i præ-industrielle aerosoldannelsesprocesser gennem en undersøgelse udført i et uberørt finsk tørveland. Undersøgelsen havde til formål at forstå atmosfærisk partikeldannelse i et miljø med minimal menneskelig påvirkning og kaste lys over historiske klimaforhold.

Undersøgelsen afslørede, at Siikaneva-tørvelandet, der ligger i det sydlige Finland, frigiver stærkt iltede organiske molekyler om natten, hvilket fører til dannelse af aerosolpartikler, der ligner den præindustrielle atmosfære.

Den 9.000 år gamle minerotrofe Siikaneva-tørvemark udsender store niveauer af terpener domineret, fx af isopren og alfa-pinen. Forskerne observerede dannelsen af ​​nye atmosfæriske partikler initieret af rent naturlige dampe, en mekanisme, der kunne ligne den præ-industrielle atmosfære. Tidligere kunne den samme proces kun verificeres på molekylært niveau under laboratorieforhold.

"Vores resultater markerer dybest set den første bekræftelse af, at ren biogen ny partikeldannelse er mulig under omgivende forhold," siger postdoktor Wei Huang fra Institut for Atmosfærisk og Jordsystemforskning INAR ved Helsinki Universitet. Resultaterne blev offentliggjort den 3. april i tidsskriftet Science Advances .

Udbredt ren biogen aerosoldannelse

Resultaterne understreger vigtigheden af ​​uberørte miljøer, såsom nutidens finske tørveområder, når man studerer præ-industrielle aerosolproduktionsprocesser.

"Disse miljøer med minimal svovl- eller nitrogenoxidforurening tjener som naturlige laboratorier. Vores undersøgelse er potentielt det bedste aktuelle eksempel på præ-industrielle aerosolproduktionsprocesser, som viser, at virkelig uberørte miljøer eksisterer i nutidens atmosfære, i høj grad påvirket af mennesker aktiviteter.

"Det demonstrerer også, at ren biogen aerosoldannelse kan være et udbredt og hyppigt fænomen i dag. Dette vil potentielt påvirke klimaet i områder domineret af tørveområder, såvel som andre steder med flad topografi," siger professor Federico Bianchi fra INAR.

Tørveområder dækker store områder på den nordlige halvkugle:cirka 4 millioner kvadratkilometer nord for den 30. breddegrad og en halv million kvadratkilometer nord for den 50. breddegrad. Rene biogene partikler dannet fra disse store områder kan have været en vigtig kilde til skykondensationskerner til skydannelse i den førindustrielle æra.

Historiske aerosoler hjælper med at forstå fremtiden

Det er vigtigt at forstå præindustriel aerosoldannelse, da klimaændringer måles ved at sammenligne nutidens atmosfæriske forhold med præindustrielle. Aerosolpartikler afkøler atmosfæren og klimaet ved at sprede indkommende stråling og fungere som skykondensationskerner.

Partiklerne kontrollerer skyegenskaber, såsom reflektion af sollys tilbage i rummet. At forstå tidligere forhold hjælper med at vurdere, hvordan aerosoldannelsesprocesser har udviklet sig, og hvordan de påvirker det globale klima i dag.

Resultaterne kan også give ledetråde til at forstå ny partikeldannelse i fremtiden, hvis egenskaber kan vende tilbage til præindustrielle forhold på grund af afbødning af luftforurening.

"Efterhånden som luftforurening afbødes, vil der blive dannet partikler med forskellige arter, frekvenser, intensiteter og kemi. Dette kan i sidste ende påvirke skydannelsen og klimaet (f.eks. temperaturer) på Jorden," siger Bianchi.

Resultaterne giver også værdifulde modelparameteriseringsbegrænsninger for fremtidige undersøgelser, der simulerer præindustrielle tørvelandsaerosolpåvirkninger på klimaet.

Flere oplysninger: Wei Huang et al., Potentiel præ-industriel-lignende ny partikeldannelse induceret af rene biogene organiske dampe i finsk tørvemark, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adm9191

Journaloplysninger: Videnskabelige fremskridt

Leveret af University of Helsinki