Ett bättre klimat

Endast ett tillräckligt material om jordens situation möjliggör en mångsidig analys av klimatet. Endast med hjälp av omfattande mätningar kan vi få pålitlig information om exempelvis vilka områden på jorden som kan stärka kolsänkorna och öka uppkomsten av luftburna partiklar som kyler ner atmosfären.

Helsingfors universitets atmosfärforskare har utvecklat den unika mätstationen SMEAR, som undersöker interaktionen mellan atmosfären och skogarna och har gjort mätningar i över 30 år. Vid stationen mäts över 1 200 olika variabler i luften och i omgivningen dygnet runt. Exempel på dessa variabler är halten av växthusgaser, halten av luftburna partiklar och deras sammansättning, ozon, kväveoxider, svavel- och salpetersyra, hundratals olika kolväten, molekylkluster, jordmånens egenskaper, fotosyntes och trädens gasomsättning. Värdet av de långvarigaste mätningarna och tidsserierna i världen blir allt tydligare, eftersom förståelse av klimatets dynamik kräver långvariga mätningar på samma ställe. Våra tidsserier är öppet tillgängliga för alla forskare och universitet, så att forskningen ska framskrida så snabbt som möjligt. Utöver mätningarna som görs i Finland har SMEAR-stationer grundats i Kina, senast i Beijing 2018. Där har atmosfärvetenskapen även ett eget forskningslaboratorium.

För att mänskligheten ska kunna bemöta klimatuppvärmningen behövs högklassiga klimatdata från alla håll i världen. Vårt mål är att bredda nätverket av SMEAR-stationer till ett globalt nätverk, eftersom bara detaljerade data och förståelsen de leder till kan ligga i grunden för effektiva beslut. Målet är extremt ambitiöst, men nu behövs extrema åtgärder.

En förutsättning för att tygla klimatförändringen är att jordens kolsänkor växer sig större än kolkällorna. Det räcker inte med att enbart minska växthusgaser, utan koldioxiden som redan är i atmosfären måste bindas av bland annat skogar och odlingsland.

Enligt forskarnas preliminära beräkningar kunde man binda så mycket kol i exempelvis åkrar och betesmarker att det skulle uppgå till en femtedel av de markanvändningsåtgärder som klimatförändringen kräver. Men hittills vet man inte exakt hur vi ska uppnå detta mål.

Med våra högklassiga SMEAR-mätinstrument kan vi nu även undersöka hur åkerbruk påverkar klimatet och luftkvaliteten. När vi känner dessa interaktionsmekanismer bättre kan vi välja sådana odlingsmetoder som samtidigt minskar utsläppen av växthusgaser och kväve och på lång sikt ökar åkrarnas kapacitet att binda och lagra kol.

Också den skogsvetenskapliga forskningen vid Helsingfors universitet är i världsklass, och skogsvetarna och fysikerna har redan länge tillsammans undersökt skogarnas och atmosfärens interaktion. Forskningens fokus är att reda ut hur vi kan effektivera skogarnas förmåga att binda kol, och hur denna förmåga varierar exempelvis enligt typen av skog.

Nio av tio människor i världen andas redan nu in luft som är skadlig för hälsan. Kemikaliecocktailen i luften leder årligen 5,5 miljoner personer i en förtidig död. För invånarna i svårt förorenade städer är luftkvaliteten ett centralt problem för deras hälsa och välfärd.

De nuvarande indexen över luftkvalitet berättar inte allt om luftkvalitetens situation. Mätapparaturen bakom indexen kan i medeltal identifiera cirka 10 olika partiklar, medan en SMEAR-station noterar upp till 1 200 olika beståndsdelar i atmosfären. De nuvarande mätarna kan inte heller identifiera luftburna partiklar vars storlek är under PM 2,5. Tyvärr är det ofta dessa allra minsta partiklar som är de farligaste.

För att förbättra våra data om luftkvalitet behövs utöver SMEAR-stationer också ett intelligent sensornätverk som kan samla omfattande data från ett önskat område. Data som samlas in av sensorerna kalibreras automatisk med hjälp av artificiell intelligens och SMEAR-data. Så får vi högklassiga data om luftkvaliteten som kan stödja beslutsfattande myndigheter i förorenade städer och underlätta invånarnas vardag. Sensornätverket MegaSense pilottestas för närvarande i Helsingfors och i Beijing. Utgående från preliminära resultat verkar det som att det insamlade materialet producerar alldeles ny kunskap som kan hjälpa t.ex. Beijings stad att hitta nya lösningar.

Luftkvalitetsforskning i världsklass – en SMEAR-station kombinerad med ett omfattande regionalt sensornätverk – är nyckeln till att främja miljontals människors livskvalitet och hälsa.

Helsingfors universitet har stärkt förutsättningarna för spetsforskning om klimatet genom att grunda Centret för atmosfärvetenskaper (INAR). Centret främjar forskning om atmosfären och miljön och producerar forskningsdata för samhällets bruk.

I centret kombineras flera vetenskapsområden: fysik, kemi, meteorologi, forstvetenskap, miljövetenskap och i allt större grad även samhällsvetenskap. Mångvetenskaplig forskning är en av Helsingfors universitets styrkor. Att förstå stora makrofenomen, som klimatsystem och klimatförändring, förutsätter att man samtidigt kan fördjupa sig både i detaljer på molekylärnivån och förändringar på den globala nivån. Endast så får man en helhetsbild av ekosystemet.

Centret för atmosfärvetenskaper har också en viktig roll i att samordna internationella forskningsnätverk och infrastrukturer. Det främjar forskningens framfart, spridning av genomslagskraft och effektiv användning av resurser.

Även vårt mångvetenskapliga institut för hållbarhetsvetenskap HELSUS deltar i samhällets hållbarhetsförändring, och dess mål är att vara en internationellt lockande forskningsmiljö. HELSUS deltar i att utveckla indikatorerna som följer hur hållbarhetsutvecklingens mål uppnås i Finland.

För att stoppa klimatförändringen behöver vi forskningsbaserad kunskap om vad som händer på jordytan, i atmosfären och i hela planetens ekosystem. För att nå vårt mål behöver vi även din hjälp. Gör en donation till vetenskapen och för hela mänskligheten.