Ilmakehän puhdistautumiskyky vakaa päästöistä huolimatta

12.01.2011 10:27

Kansainvälinen tutkijaryhmä Yhdysvaltain sää- ja valtamerentutkimusorganisaatio NOAAn johdolla selvitti, miten ilmakehä puhdistaa itseään ilman epäpuhtauksista sekä metaanista, joka on yli 20 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu.

Vaikka ilmakehän kykyä poistaa epäpuhtauksia on tutkittu aikaisemminkin, on aihe ollut kiistanalainen. Joissain tutkimuksissa on esitetty, että ilmakehän puhdistautumiskyky olisi altis ympäristön muutoksille. Science-lehdessä julkaistun uuden tutkimuksen mukaan ilmakehän puhdistautumiskyky on kuitenkin jopa yllättävän vakaa.

Ilmakehän puhdistautumismekanismi perustuu hydroksyyliradikaaleihin. Nämä yhdestä happi- ja yhdestä vetyatomista koostuvat radikaalit reagoivat herkästi ilmakehän saasteiden kanssa. Ne tuhoavat hiilivetyjä, hiilimonoksidia ja rikkidioksidia, ja osallistuvat alailmakehän otsonin muodostumiseen ja hajoamiseen. Kasvihuonekaasuista hydroksyyliradikaalit tuhoavat metaania, mutta eivät hiilidioksidia tai dityppioksidia.

Uuden analyysin mukaan globaalit hydroksyylipitoisuudet vaihtelevat vain joitakin prosentteja vuosittain. Tutkijoiden mukaan tulokset osoittavat, että ilmakehän kyky poistaa monia saasteita on vakaa. Kyseistä ilmakehän ominaisuutta ei ole aikaisemmin onnistuttu varmistamaan.

Hydroksyyliradikaalin lyhyt elinikä vaikeuttaa sen mittaamista globaalisti.

- Päiväsaikaan hydroksyyliradikaalin elinikä on noin sekunnin. Muodostuttuaan se reagoi hyvin nopeasti, sanoi kemisti Stephen Montzka, Science-artikkelin pääkirjoittaja.

Tutkiakseen globaaleja hydroksyylimääriä tutkijat tarkastelivat pitkäikäisempiä, hydroksyylin kanssa reagoivia kemikaaleja.

Esimerkiksi teollisesti valmistettava metyylikloroformi tuhoutuu ilmakehässä pääasiassa hydroksyyliradikaalin kanssa reagoidessaan. Kun otsonia tuhoavista yhdisteistä luovuttiin vaiheittain kansainvälisen Montrealin pöytäkirjan mukaisesti, myös metyylikloroformin päästöt ilmakehään loppuivat 1990-luvun puolivälissä.

Hydroksyyliradikaalin määrää ilmakehässä pystyttiin näin arvioimaan tarkkailemalla metyylikloroformin pitoisuuden laskua. NOAA:n tutkijat selvittivät asiaa sekä mittausten että mallitutkimusten avulla.

Tulosten mukaan hydroksyyliradikaalin määrä ei vaihdellut merkittävästi vuosittain, vaikka saasteiden määrät vaihtelivat. Tutkijoiden mukaan tieto auttaa parantamaan ennusteita ilmakehän tulevaisuudesta.

- Jos esimerkiksi haluamme tietää, miten paljon ihmisen tuottamia metaanipäästöjä on vähennettävä, jotta voimme pienentää niiden ilmastovaikutuksen puoleen, on meidän ymmärrettävä hydroksyyliradikaaleja. Uudet tuloksemme osoittavat, että suuret muutokset hydroksyyliradikaalin tasoissa ovat epätodennäköisiä, mikä parantaa ilmakehän tulevaisuutta koskevia ennusteita, Montzka sanoi.