Päivän sato: Ilmakehätutkijoilta kolme huippujulkaisua samanaikaisesti

Sekä Science että Nature julkaisivat tuoreimmat tulokset hiukkasten muodostumisesta ilmakehässä.

Suomi tunnetaan pioneerityöstään ilmakehän tutkimisessa. Maine on syntynyt erityisesti ilmakehässä leijuvien pienten hiukkasten, aerosolien, tutkimuksesta, jota Helsingin yliopistossa johtaa professori Markku Kulmala.

– Ilmaston muuttumista ei ymmärrä eikä sitä voi hillitä ilman, että tiedämme, kuinka pienhiukkaset syntyvät ja kasvavat, tai kuinka ne vaikuttavat pilviin ja sateeseen, Kulmala sanoo.

Itse asiassa pienhiukkaset ovat ilmastonmuutoksen suurin epävarmuustekijä, ja senkin vuoksi kiinnostava tutkimuskohde.

Monta artikkelia yhtaikaisesti samalta tutkimusryhmältä

Vaikka Markku Kulmala on vetänyt paljon julkaisevaa ilmakehätutkijoiden ryhmää pitkään, sattui nyt ensimmäisen kerran ainakin Suomen tieteen historiassa niin, että yksi ja sama tutkimusryhmä julkaisi samanaikaisesti, torstaina 26.5., kolme artikkelia tieteen huippulehdissä Nature ja Science.

Koska Nature ja Science julkaisevat vain alle kaksi prosenttia niille lähetetyistä artikkeleista, tällainen yhteinen näkyminen on harvinaista. Myös tästä syystä tutkijat Ilmakehätieteen huippuyksiköstä esittelevät työtään kaikille avoimessa KumpulaNYT-tilaisuudessa iltapäivällä perjantaina 27.5.

Hiukkaset syntyvät luontoperäisten höyryjen vaikutuksesta

Valtaosa ilmakehän uusista hiukkasista muodostuu kaasu-hiukkasmuuntuman kautta. Toukokuun lopussa julkaistut artikkelit kuvaavatkin, miten hiukkaset syntyvät ja kasvavat luontoperäisten höyryjen vaikutuksesta.

Tutkimukset tehtiin CLOUD-mittauskammiossa Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa Cernissä ja Jungfraujochin tutkimusasemalla Sveitsin Alpeilla. Uutta tietoa on se, miten suuri vaikutus kasvillisuudesta peräisin olevilla höyryillä on vuoristossa jopa kilometrien korkeudessa.

Tutkimusta oli tekemässä myös tutkija Katrianne Lehtipalo. Hän on yksi kirjoittajista Nature-artikkeleissa mutta myös pääkirjoittaja tutkimusartikkelissa, joka ilmestyi Nature Communications -lehdessä muutaman päivää muita aiemmin.

Sen tuloksen mukaan pieniä happo-emäs -molekyyliklustereita voi sopivissa olosuhteissa syntyä ilmakehässä hyvin paljon, ja klusterit voivat osallistua myös hiukkasten kasvuun. Tämä oli lopputulema, joka yllätti tutkijat.

Tulokset varmistavat teorian vuodelta 2004

Hyytiälässä Juupajoen kunnassa sijaitsevalla SMEAR II -mittausasemalla tehdyt havainnot hiukkasten muodostumisesta ovat innoittaneet niin Cernissä tehtyjä laboratoriomittauksia kuin mittauksia vuoristossa.

Nyt nämä tuoreet tulokset varmistavat muun muassa professori Kulmalan ja kumppaneiden vuonna 2004 esittämän teorian, jonka mukaan pienten molekyyliklustereiden ja nanohiukkasten kasvu riippuu niiden koosta.

Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen ilmakehätieteiden osaston kehittämät mittauslaitteet ovatkin olleet tutkimukselle korvaamattomia: ilman näitä laitteita tuloksia höyryjen ja molekyyliryppäiden sekä niistä muodostuvien nanohiukkasten koostumuksesta ja pitoisuuksista ei olisi saatu.

 

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys