Nytt ljus över klimatets dimmiga förflutna

Före industrialiseringen kan klimatet ha varit molnigare än man tidigare trott. Det visar forskare från Stockholms universitet, tillsammans med kolleger från Europa och USA, i två artiklar som publicerats i Nature. Nya resultat från CLOUD-experimentet i schweiziska CERN visar att ångor från träd, i frånvaro av svavelsyra, producerar stora mängder aerosolpartiklar i atmosfären.

– Tidigare trodde man att svavelsyra – som i stor utsträckning uppkommer genom mänskliga aktiviteter – var nödvändigt för att sätta igång aerosolpartikelbildningen. CLOUD har upptäckt att den ånga som skogar släpper ut som en del i den naturliga aktiviteten också kan orsaka molnbildning, även utan svavelsyra, säger Ilona Riipinen, docent vid Institutionen för miljövetenskap och analytisk kemi, Stockholms universitet.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, ett samarbete om klimatfrågor mellan FN-organen UNEP och WMO) anser att ökningen i aerosoler och i moln sedan förindustriell tid är den största källan till osäkerhet vid studier av klimatförändringar. CLOUD har utvecklats för förstå hur nya aerosolpartiklar bildas och växer till i atmosfären och deras effekter på moln och klimat.

– De här resultaten är de absolut viktigaste hittills från CLOUD-experimentet i CERN. När bildning och tillväxt av rent biogena aerosolpartiklar inkluderas i klimatmodellerna kommer det att finslipa vår förståelse för hur mänsklig aktivitet påverkar klimatet, säger CLOUD:s talesperson Jasper Kirkby, partikelfysiker vid CERN, Schweiz.

CLOUD har också funnit att joner från kosmisk strålning höjer produktionstakten av rena biogena partiklar med en faktor 10–100 jämfört med partiklar utan joner. Detta talar för att kosmisk strålning kan ha spelat en viktigare roll för aerosol- och molnbildningen i förindustriell tid jämfört med i dagens förorenade atmosfär. CLOUD-teamet berättar om jonernas roll i system som inte innehåller dessa biogena organiska molekyler i en separat artikel som publicerades i Nature Communication förra veckan.

– Förutom de ofta farliga luftförorenande ämnen som släpps ut vid mänsklig aktivitet, är olika naturliga processer också en viktig källa till atmosfäriska partiklar. Kunskap om de naturliga bakgrundsnivåerna av aerosolpartiklar är en förutsättning för att förstå hur mänskliga aktiviteter har påverkar klimatet sedan den industriella revolutionen. Den molekylära bild vi har satt samman utifrån experimenten i CLOUD kommer så småningom att hjälpa oss att utforma lösningar som fungerar bra för både luftkvalitet och klimat, säger Ilona Riipinen.

CLOUD-experimentet

CLOUD-experimentet består av en stor kammare där man kan göra exakta atmosfärssimuleringar och under precist kontrollerade atmosfäriska förhållanden studera såväl hur aerosolpartiklar bildas och växer till som de moln som de bildar. Oönskade föroreningar kan minimeras ner till nivåer väl under en biljondel. CLOUD-experimentet använder en stråle från CERN:s protonsynkrotron för att simulera kosmiska strålar – partiklar som bombarderar atmosfären från rymden.

Det vetenskapliga samarbetet omfattar 21 institutioner: Aerodyne Research, California Institute of Technology, Carnegie Mellon University, CERN, Meteorologiska institutet (Finland), Goethe Universitetet Frankfurt am Main, Helsingfors forskningsinstitut för fysik, Karlsruhe Institut für Technologie, Lebedev Physical Institute, Leibnizinstitutet för troposfärsforskning, Paul Scherrer-institutet, Stockholms universitet, Tofwerk, Universidade Beira Interior, University of Eastern Finland, Helsingfors universitet, Innsbrucks universitet, Leeds universitet, Lissabons universitet, Manchesters universitet och Wiens universitet.

Ytterligare information

Ilona Riipinen, Institutionen för miljövetenskap och analytisk kemi, Stockholms universitet. Tel: 08-674 72 84, ilona.riipinen@aces.su.se