Metsät puhdistavat ilmaa. Puiden lehdissä ja neulasissa tapahtuva yhteyttäminen on tehnyt elämän maapallolla mahdolliseksi. Näissä maisemissa akateemikoksi vastikään nimitetty Markku Kulmala on kulkenut pienestä pitäen; tehnyt metsätöitä ja katsellut pilviä.
Kulmala on yksi ekosysteemien ja ilmakehän vuorovaikutuksia tutkivan uuden tieteenalan perustajista.
– Olen yrittänyt integroida tutkimukseen monia näkökulmia, ongelmanasettelu kun on globaali, kaikille yhteinen, hän sanoo.
Globaali ilmastotaakka nanokoossa
Markku Kulmalan tutkimusryhmä selvittää ihmistoiminnan ja luonnollisten prosessien vaikutusta ilmastoon ja ilman laatuun. Näitä ilmanlaadun ja ilmaston välisiä vuorovaikutuksia on paljon, ja ne ovat monimutkaisia.
– Saasteinen ilma muuttaa paikallista ja jopa globaalia ilmastoa. Ja ilmasto taas vaikuttaa eri tavoin ilmanlaatuun, lyhyesti näin, Kulmala sanoo.
Suureksi epävarmuustekijäksi ovat paljastuneet pienhiukkaset, ilmakehässä leijuvat aerosolipartikkelit. – Kokoluokka, josta puhutaan, on siis metrin miljardisosa eli nanoskaala.
Alle 5 nanometrin ilmanlaatuvaikuttajat Kiinassa ja Siperiassa
Uudella ERC-rahoituksellaan Markku Kulmala haluaa selvittää ilmakehän hiukkasten syntyä ja kasvua.
– Meiltä puuttuu tieto epäsuorista fysikaalisista ja kemiallisista ilmakehän tapahtumista, jotka liittyvät kaasun muuntumiseen nanokoon hiukkasiksi tietyissä ympäristöissä.
– Jättikaupungit kuten Peking Kiinassa ovat avainasemassa, niiden ilma on saastunutta, ja haluan selvittää, miten kaasu muuntuu hiukkaseksi siellä alle 5 nanometrin koossa. Vertailuaineistona käytämme pohjoisen havumetsävyöhykkeen metsissä syntyviä hiukkasia.
Seuraavan sukupolven mittausvälineet
Muuttuvaa ilmastoa tutkiessaan luonnontieteilijä työskentelee havaintojen ja mallintamisen kanssa. Koska arktiset ja boreaaliset alueet ovat muuttumassa, näillä alueilla tarvitaan seuraavan sukupolven tutkimusinfrastruktuureja ja mittausaineistoja.
Muutamia tällaisia SMEAR (Station for Measuring Earth Surface - Atmospheric Relations) -tyyppisiä mittaamisen superasemia, joissa mitataan ekosysteemin biologista aktiivisuutta samanaikaisesti aerosolihiukkasten, saastekaasujen ja kasvihuonekaasujen sekä meteorologisten suureiden kanssa, on jo rakennettu ja rakennetaan Venäjälle ja Kiinaan.
– Voimme arvioida ja tehdä jonkinlaisia ennusteita ilmakehän muuttumisesta vain, jos meillä on luotettava mittausdata käytössämme, Markku Kulmala sanoo.
– Hyvällä alulla silti ollaan, parikymmentä vuotta olemme tällaista dataa Suomessa säntillisesti keränneet, hän sanoo.
Viiden vuoden ERC-rahoitus
Akatemiaprofessori Markku Kulmala on maailman johtava ilmakehän aerosolien fysiikan ja kemian tutkija. Hänen johtamansa tutkimus on ratkaisevasti lisännyt ymmärrystä ilmastonmuutokseen vaikuttavista mekanismeista.
– Meidän on mahdollista hillitä ilmastonmuutosta ja vähentää sen vaikutuksia sitä tehokkaammin mitä paremmin tunnemme ilmakehän ja erilaisten ekosysteemien rajapinnalla tapahtuvia prosesseja, hän sanoo.
– Mutta yksin tätä ei tehdä. Myös nyt on mukana tahoja kotimaasta, Pohjoismaista ja erilaisista EU-hankkeista, kuten Suomen Akatemian huippututkimusyksikkömme Finnish Center of Excellence-ATM, pohjoismainen huippuyksikkö CRAICC ja eurooppalainen BACCHUS-hanke, Kulmala kertaa.
Mieluusti hän taas palaa Hyytiälän metsäasemalle, sille tärkeimmälle kotimaiselle mittausasemalle.
Seuraa ”ERC 10th anniversary celebrations” -sarjaan kuluvaa seminaaria "ERC Seminar in Atmospheric Sciences" keskiviikkona 19.4. kello 9.30-14 suorana ja tallenteena seminaarin jälkeen. Tilaisuudessa puhuu jokainen ilmakehätieteen huippuyksikön ERC-rahoituksen saanut tutkija. Heitä on 12. Nykyään tutkijat työskentelevät Helsingin yliopistossa, Ilmatieteen laitoksella, Itä-Suomen yliopistossa, Tukholman yliopistossa, Oulun yliopistossa ja Wienin yliopistossa, he ovat kuitenkin kuuluneet huippuyksikköön rahoitusta hakiessaan.
Euroopan tutkimusneuvoston rahoittama tutkimus Helsingin yliopistossa
Matemaattis-luonnontieteissä ERC-rahoitetut tutkijat Kumpulassa
Akateemikko Markku Kulmala Suomen Akatemian videolla
Mai Allo on toimittanut kirjan Yhdessä ilmakehässä, joka kertoo Markku Kulmalasta ja ilmakehätieteen noususta tutkimuksen kärkeen.
Lisätiedot:
Akatemiaprofessori Markku Kulmala (@MarkkuKulmala1): Julkaisut, projektit, aktiviteetit ja palkinnot, Yhteystiedot
Minna Meriläinen-Tenhu (@MinnaMeriTenhu): Yhteystiedot