New Yorkin keskustassa Manhattanilla suurempi osa ilman hiilivedyistä on peräisin puhdistusaiheista ja kosmetiikasta kuin liikenteestä. Koska hiilivedyt muodostavat ilmaan hiukkasia, on turvallista olettaa, että kaunistautuminen ja siivous tuottavat jo liikennettä enemmän ilmansaasteita.
– Pilvenpiirtäjien täyttämä saari on tietenkin ääriesimerkki, koska siellä ihmisiä on poikkeuksellisen tiheässä, myöntää akatemiaprofessori
Silti tulos kertoo muutoksesta. Kun noen kaltaisia epäorgaanisia ilmansaasteita osataan ottaa yhä paremmin talteen ja polttomoottoreita korvataan sähköisillä, vähenee epäorgaanisten ilmansaasteiden osuus urbaaneissa ympäristöissä.
Ilmanlaadun kannalta tämä on kiistatta hyvä asia. Mutta ilman pienhiukkasten mallintamisen kannalta muutos luo uusia haasteita.
– Samalla kuin epäorgaanisten hiukkasten määrä ilmassa vähenee, orgaanisten määrä nousee niin suhteellisesti kuin absoluuttisestikin, Vehkamäki kertoo. Syynä orgaanisten hiukkasten kasvuun urbaaneissa ympäristöissä on paitsi kaupunkivihreän kasvu myös ilmastonmuutos, joka kiihdyttää biologisia toimintoja.
Tekoäly avuksi
Hiukkaslähteiden muutos asettaa niiden tutkijat ihan uudenlaiseen tilanteeseen.
– Ison osa tutkijanuraani olen tutkinut rikkihappoa ja tapoja, joilla se muodostaa ensin pieniä ja sitten yhä isompia hiukkasia ilmakehässä. Jo tässä on paljon asioita, joita emme ymmärrä, mutta orgaanisten yhdisteiden kohdalla olemme vasta ihan alussa, Vehkamäki kuvaa.
Yksi syy on orgaanisten yhdisteiden määrä. Kaupunki-ilmasta voidaan tunnistaa yli 10 000 erilaista orgaanista yhdistettä, joiden voisi ajatella reagoivat hanakasti toisiinsa.
Jo kahden yhdisteen yhdistelmiä on siis sata miljoonaa, kolmen yhdistelmiä biljoona. Tarvitaan siis uudenlaisia lähestymistapoja. Näitä Vehkamäki pyrkii etsimään viisivuotisella akatemiaprofessorikaudellaan.
Työkaluja ovat tekoäly, jolla erilaisia yhdistelmiä voidaan simuloida nopeammin sekä pikkutarkat mittaukset, joita Vehkamäki kutsuu nysväämiseksi.
– Mitataan hiukkasmuodostusta laboratoriossa tarkasti tunnetuissa olosuhteissa, sitten muutetaan parametrejä hiukan ja mitataan taas, aina uudelleen. Se on hidasta ja toisteista hommaa, mutta hyvin palkitsevaa ymmärryksen lisääntyessä.
Vehkamäen johtaman laskennallisen aerosolifysiikan tutkimusryhmän verkkosivuille pääsee