Supermikroskoopilla etsitään pienhiukkasten vaikutusta ilmastonmuutokseen

Oulun yliopistossa alkaa mittava ilmastotutkimus, jossa selvitetään aerosolihiukkasten osuutta ilmastonmuutoksessa. Tutkimuksessa hyödynnetään myös uuden ruotsalaisen supermikroskoopin mahdollisuuksia.

ilmasto
Ruotsalaisen Lundin yliopiston supermikroskooppi MAX IV.
Oululaisryhmä hyödyntää tutkimuksissaan Lundissa kesällä käyttöön otettua kansainvälistä laboratoriota, jossa huippuluokan supermikroskooppi.Lundin yliopisto / Roger Eriksson

Maapallon kasvihuoneilmiön tutkimuksessa on puhuttu paljon erityisesti kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin, vaikutuksista. Niiden lisäksi ilmiöön liittyy myös muita tekijöitä, joista varsinkaan aerosolien vaikutuksia ei vielä tunneta tarkkaan. Aerosolit ovat kaasun ja siinä leijuvien kiinteiden tai nestemäisten hiukkasten seoksia.

Oulun yliopiston nano- ja molekyylisysteemien (NANOMO) tutkimusyksikössä on käynnistymässä mittava tutkimus, jossa halutaan selvittää erityisesti juuri aerosolien vaikutuksia.

– Koska aerosolien vaikutuksia ymmärretään heikosti, se aiheuttaa paljon epävarmuutta ilmastonmuutoksen ennustamisessa. Tässä tutkimuksessa pyrinkin selvittämään nimenomaan aerosolien vaikutuksia, jotta saadaan pätevää tietoa poliittisten päätösten pohjaksi, kertoo tutkimushankkeen johtaja, Oulun yliopiston dosentti Nønne Prisle.

Aerosolit vaikuttavat pilvien syntyyn

Aerosolit vaikuttavat ilmastoon monella tavalla. Ne edistävät pilvien muodostumista ja vaikuttavat myös siihen, mihin pilviä muodostuu ja kuinka kauan pilvet säilyvät. Ilmastonmuutoksen kannalta pilvet suojaavat maata auringon säteiltä ja siten viilentävät ilmakehää.

Lundin MAX IV supermikroskooppi eli synkrotronivalonlähde. Sisäkuva.
MAX IV on ”supermikroskooppi”, jossa tutkittavat hiukkaset ovat kiihtyvässä liikkeessä. Tutkijat voivat seurata kiihtyvien hiukkasten tuottamaa valoa eli synkrotronisäteilyä.Lundin yliopisto / Johan Bävman

Toisaalta esimerkiksi aerosolien pienpartikkeleiden toiminta ja vaikutukset sekä niiden suorat terveysvaikutukset ovat vielä selvittämättä.

Nønne Prislen tutkimusryhmä hyödyntää tutkimuksissaan Ruotsin Lundissa olevaa maailman kirkkainta, MAX IV –synkrotronivalonlähdettä. Se on huipputehokas supermikroskooppi, jolla voidaan tutkia aerosoleissa olevien pienhiukkasten pintoja.

– Tavoitteenani on selvittää erityisesti aerosolien pintoja, joiden uskon vaikuttavan myös ilmastoon.

Ainutlaatuinen tutkimus

Tähän saakka näiden nanohiukkasten pintoja ja rakenteita ei ole pystytty tutkimaan. Lundin uusi supermikroskooppi tarjoaakin ensimmäistä kertaa mahdollisuuden tutkia hiukkasia tällä tavalla. Lundissa on kansainvälinen tutkimuskeskus ja Oulun yliopisto koordinoi Suomen ja Suomen Akatemian osuutta tähän kansainväliseen laboratorioon.

– Tämän uuden MAX IV –laitteen avulla uskomme näkevämme ensi kertaa aerosolihiukkasten yksityiskohtia, Nønne Prisle kertoo.

Euroopan tiedeneuvoston rahoittama tutkimus kestää viisi vuotta. Sen toivotaan tuottavan tuloksia, joita voidaan hyödyntää ilmastonmuutoksen torjumisessa. Aerosolihiukkasten fysikaalisen kemian löydöksillä saattaa olla merkittäviä vaikutuksia myös teollisuuteen, materiaalitekniikkaan ja terveystutkimukseen.