Partiklar gäckar klimatforskare

Moa Sporre. Foto.
– Sedan industrialiseringen har vi inte bara släppt ut mycket växthusgaser, som ökar den globala uppvärmningen, säger Moa Sporre forskare i kärnfysik. Förbränning har vi även gjort att vi har mycket mer partiklar i luften.

Om du andas ut en klar dag i den rena, kalla luften på Arktis så kommer du inte att se ditt andetag forma det moln vi är vana vid att se när temperaturen sjunker. Moln kan nämligen inte bildas utan aerosolpartiklar. Moa Sporre, forskare i kärnfysik vid Lunds universitet, fokuserar på hur dessa partiklar påverkar molnbildningen och hur molnen i sin tur påverkar klimatet.

Moln påverkar

Aerosoler är mycket små partiklar som finns överallt i atmosfären. De kan vara allt från några nanometer till några mikrometer och kommer från olika källor – vissa naturliga som när vindarna drar med sig sandpartiklar från öknar, eller när de sveper över havet och små vattendroppar följer med för att sedan bilda saltkristaller när de torkar ut.

Partiklar i luften

Men en stor källa till partiklar är förstås förbränning från industri och annan mänsklig aktivitet. Anledningen till att du inte ser molnet när du andas ut i den rena luften på Arktis är att vattenångan i din utandningsluft inte kan bilda molndroppar om de inte kan fästa vid och växa runt en aerosolpartikel. Finns det däremot mycket partiklar i atmosfären så påverkas molnbildningen. I ett moln med hög koncentration av partiklar så blir molndropparna mindre och reflekterar då mer av solens strålning eftersom de utgör en större yta än i ett moln med färre och större droppar. Detta har en kylande effekt på klimatet.

 – Sedan industrialiseringen har vi inte bara släppt ut mycket växthusgaser, som ökar den globala uppvärmningen, säger Moa Sporre. Förbränning har vi även gjort att vi har mycket mer partiklar i luften.

Och detta kan ha haft en maskerande effekt på temperaturhöjningen.Det låter kanske som att det är bra med mycket aerosolpartiklar i atmosfären, men som mycket annat är det naturligtvis inte så enkelt. Många av de partiklar som uppstår vid förbränning är farliga att andas in och luftföroreningar är ett allt större folkhälsoproblem världen över.

– Men när vi försöker rena våra utsläpp så finns det en risk att vi kommer se ytterligare en ökning i temperaturen eftersom vi tar bort en del av den kylande effekten, säger Moa Sporre. Och om vi skulle sluta med alla våra utsläpp idag så skulle växthusgaserna fortsätta att värma klimatet i tiotals år till, medan aerosolpartiklarna skulle försvinna på en vecka.

Morgondagens klimat

För att kunna förutspå hur framtidens klimat kommer bli så måste vi veta hur stor maskerande effekt aerosolpartiklarna har haft – något som det inom klimatforskningen råder stor osäkerhet kring. En orsak är att det finns många olika sorters partiklar med olika egenskaper i avseende på hur de absorberar eller reflekterar solens ljus och hur de interagerar med vatten och påverkar molnbildning.

Detta är ett av de stora fokusområdena i MERGE (ModElling the Regional and Global Earth system) som är en strategisk plattform för klimatforskning där Moa Sporre ingår.

Moln spelar en mycket stor roll för klimatet. Små förändringar i molnens egenskaper får stor inverkan på hur mycket av solens strålning som reflekteras och absorberas. I klimatmodeller är det därför viktigt att dessa representeras på rätt sätt. Även detta är komplicerat.

 – Det är ett skal-problem, menar Moa Sporre. I klimatmodellering delar man upp jorden i boxar, både horisontellt och vertikalt, och det är mycket svårt att skapa ett medelvärde för molnens inverkan på klimatet i boxen då olika moln har olika egenskaper och påverkan beroende på var de ligger. Vi försöker analysera skeenden som händer på mycket liten skala i modeller som använder mycket stora skalor.

Aerosolforskning allt mer viktig

Under de senaste tio åren har ytterligare ett område inom aerosolforskning fått större uppmärksamhet, nämligen de organiska gaser som kommer från jordens växter. Det är bland annat dessa man känner av när man går i en skog eller tar in en julgran i hemmet. Dessa ämnen som oxideras och kondenserar till nya partiklar har man tidigare inte lagt så stort fokus på, men är viktiga då de har varit en del av atmosfären från början.

 – Vi vet dock inte vilka nivåer av dessa partiklar det fanns i atmosfären innan industrialiseringen, berättar Moa Sporre. Och de kemiska förutsättningarna i atmosfären har på grund avförbränningen förändrats sedan dess. Vi vet inte om ämnena beter sig på samma sätt.

En teori är att om man i och med ett varmare klimat och mer koldioxid i atmosfären skulle få en ökad växtlighet på jorden, så skulle partiklarna från växterna kunna bidra med en kylande effekt på klimatet. Inom detta område pågår mycket forskning.

 – För att förstå vilken inverkan vi människor har på klimatet, så måste vi först förstå hur klimatet fungerar i sig självt, avslutar Moa Sporre.