Ilmakehätieteiden tutkijat etsivät napaseudun hiukkasista syytä pohjoisen ilmaston muutokseen
Teksti: Johanna Pellinen / Helsingin yliopisto
Saksalainen tutkimuslaiva Polarstern aloittaa pian jäisen matkansa yli pohjoisnavan. Laivalla neljä Helsingin yliopiston tutkijaa analysoi arktista ilmakehää ja siinä tapahtuvia prosesseja kuten pienhiukkasten muodostumista. Vuoden aikana kerättävät havainnot auttavat mallintamaan ilmastonmuutosta tarkemmin.
– Eniten meitä kiinnostaa muutos, sillä pohjoinen pallonpuolisko muuttuu niin radikaalilla vauhdilla, että hirvittää, tutkimuskoordinaattori Tuija Jokinen kertoo.
Jokinen kuuluu siihen kaikkiaan 600 tutkijan joukkoon, joka työskentelee tulevan vuoden aikana laivalla. Jokainen viettää tutkimusjäänmurtajalla noin kahden kuukauden jakson, ja kerralla kyydissä on noin sata tutkijaa. Meno- ja paluumatkat kestävät lisäksi yhteensä kuukauden.
Ensimmäiselle jaksolle on jo Tromssasta lähtenyt mukaan Helsingin yliopiston Ilmakehätieteen tutkimuskeskuksen INAR:n tohtorikoulutettava Lauriane Quéléver, neljännellä on mukana tohtorikoulutettava Tiia Laurila, viidennellä jaksolla Jokinen ja ensi kesän kuudennella jaksolla tohtorikoulutettava Zoé Brasseur.
Joukko on saanut koulutusta myös retken vaativiin olosuhteisiin – muun muassa ensiavun antamiseen, meripelastukseen, savusukellukseen ja jääkarhuilta suojautumiseen.
Hanke työllistää myös kotiin jääviä. INAR:n polaaritutkimusryhmän vetäjä Mikko Sipilä huolehtii purjehduksen aikana mittauksista, joita tehdään Huippuvuorilla Ny-Ålesundin tutkimuskylässä sekä pohjois-Grönlannissa Station Nordilla. Mittaukset ovat oleellisia hankkeelle, sillä niiden avulla saadaan kuva pohjoisnavan lähellä havaittujen ilmiöiden maantieteellisestä laajuudesta.
Monimutkaiset yhteydet ilmastoon
Samassa ilmakehätiimissä Helsingin yliopiston kanssa on mukana myös sveitsiläinen Paul Scherrer Institut (PSI), jolta mukana on kaksi tutkijaa toisella ja kolmannella jaksolla sekä merikelpoinen kontti, johon mittalaitteet on sijoitettu. Mukana on noin 16 laitetta, joilla tutkijat mittaavat satoja kaasumaisia aineita sekä kooltaan nanometristä mikrometreihin olevia hiukkasia ja niiden koostumusta.
Pilviä ei synny ilman hiukkasia, ja pilvet paitsi heijastavat auringonvaloa myös imevät maan lähettämää lämpösäteilyä. Näin hiukkaset voivat paikasta ja vuodenajasta riippuen joko estää tai kiihdyttää ilmaston lämpenemistä. Ilmastonmuutosta selittävissä malleissa ilmakehän molekyyleillä ja hiukkasilla onkin tärkeä rooli, mutta näitä prosesseja tunnetaan todella huonosti arktiselta alueelta.
Kun hiukkasten elämä tunnetaan tarkemmin, tiedetään paremmin, kuinka ne vaikuttavat ilmastonmuutokseen – mikä hidastaa ilmakehän lämpenemistä, mikä taas sitä kiihdyttää. Kansainvälisen ilmastopaneeli IPCC:n ilmastoraportin mukaan juuri aerosolien vaikutuksia ilmastonmuutokseen tunnetaan huonoimmin, johtuen suurista havaintojen epävarmuuksista niiden syntyyn ja elinkaareen liittyen.
Vuoden aikana tutkijat selvittävät ilmassa olevien yhdisteiden lähteitä. He tutkivat myös sitä, mitkä ilman yhdisteistä tiivistyvät ja muodostavat hiukkasia, kuinka isoiksi hiukkaset kasvavat sekä mikä kaikki vaikuttaa näihin prosesseihin. Tarkoituksena on selvittää meren, merijään ja biologisten prosessien yhteyttä ja näiden muutosten vaikutuksia ilmastoon ja alueellisiin olosuhteisiin osana kansainvälistä tiedeyhteisöä.
– Odotamme erityisesti kevättä, koska valo eli auringon säteily saa aikaan ihmeitä. Säteily aloittaa ketjureaktion, jossa ilmassa olevat yhdisteet alkavat muuttaa muotoaan ja lopulta muodostavat hiukkasia. Hiukkaset taas joko sitovat lämpöä tai sirottavat sitä takaisin avaruuteen joko suoraan tai pilvivaikutustensa vuoksi, Jokinen kertoo.
Koska Polarsternillä on käytössään vain heikko satelliittiyhteys, tutkijoihin saa matkan aikana yhteyden vain sähköpostitse. Laivalla on vain hyvin rajoitettu mahdollisuus puhelimen käyttöön.
Lisätietoja: Helsingin yliopisto
Helsingin yliopiston Ilmakehätieteen tutkimuskeskuksen (INAR) tutkijoita on tulevan vuoden aikana mukana kaikkiaan kolmessa isossa arktisen alueen mittaushankkeessa. Tutkijat mittaavat pienhiukkasten syntyä pohjoisnavan lisäksi Ny Ålesundin tutkijakylässä Huippuvuorilla ja myöhemmin Villumin asemalla Station Nordilla Pohjois-Grönlannissa. He kertovat hankkeiden tunnelmista ja tuloksista @PolarYear-tileillä Instagramissa (https://www.instagram.com/polaryear/), Twitterissä (https://twitter.com/polaryear) ja Facebookissa (https://www.facebook.com/PolarYear/).
Seuraa laivan tapahtumia MOSAiC-hankkeen sivuilta.
