Tutkimus

Merieliöstö synnyttää uusia ilmakehän hiukkasia eteläisellä Tyynellämerellä

Julkaistu 23.11.2023

Tampereen yliopisto

Kuvituskuva: Lukas Robertson / Unsplash

Kansainvälinen meribiogeokemistien ja ilmakehätutkijoiden ryhmä on tehnyt harvinaisen löydön Etelä-Tyynenmeren lähes kartoittamattomassa ilmakehässä. He havaitsivat, että yön aikana ilmaantuvat, typpiyhdisteitä sisältävät nanohiukkaspurskeet johtuvat ilmeisesti meren mikro-organismien suojautumisesta UV-säteilyltä. Nämä hiukkaset auttavat muodostamaan pilviä valtamerien ylle, mikä vähentää ilmaston lämpenemistä.

Tampereen yliopistosta tähän monikansalliseen tutkimukseen osallistui kaksi tutkijaa. Tutkimus suoritettiin useissa paikoissa Etelä-Tyynellämerellä tutkimusaluksen kannella sijaitsevissa ASIT-kammioissa (Air Sea Interface Tank), jotka simuloivat paikallista meriympäristöä. Kammioiden vesi vaihdettiin kolmen päivän välein. Tutkijat havaitsivat pienhiukkaspurskeita näytteissä erityisesti aamunkoittoa edeltävinä tunteina.

– Oletuksemme mukaan hiukkasten muodostus sai alkunsa kaasumaisista päästöistä, jotka olivat peräisin meren pintakerroksen eliöistä, jotka pyrkivät suojautumaan tulevalta haitalliselta auringon UV-säteilyltä. Havaittuun hiukkasmuodostukseen liittyi merkkejä typpipitoisista yhdisteistä, mikä viittasi merieliöstöön nanohiukkaspurkausten alkuperänä, kertoo tenure track -apulaisprofessori Matti Rissanen Tampereen yliopistosta.

Havainnot eteläiseltä Tyyneltämereltä ovat harvinaisia, koska tämä syrjäinen ja laaja avomerialue on erittäin vaativa paikka ilmakehän mittauksille.

– Havaintomme alueelta ovat erittäin tärkeitä, koska niitä on yleensä hyvin niukasti saatavilla. Meren ylle muodostuvat pilvet ovat yksi suurimmista epävarmuustekijöistä ilmastonmuutoksen ennusteissa, Rissanen lisää.

Meret imevät tehokkaasti auringonvaloa ja lämpöä. Niiden yllä oleva pilvipeite heijastaa kuitenkin merkittävän osan säteilystä takaisin avaruuteen. Pilvien syntyä yhä huonosti tunnetuilla eteläisen Tyynenmeren alueilla on erityisen vaikea selittää.

– Tutkimuksemme antaa tärkeää tietoa hiukkastuotannon taustalla olevista prosesseista valtameren yllä. Elävien organismien mahdollinen rooli näissä prosesseissa on erityisen kiinnostava, toteaa akatemiatutkija Siddharth Iyer Tampereen yliopistosta.

Tutkimusartikkeli Evidence of nitrate-based nighttime atmospheric nucleation driven by marine microorganisms in the South Pacific julkaistiin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) -lehdessä 22.11.2023.

Rissanen ja Iyer toteuttivat tutkimuksessa tulosten analyysin. Tutkimus liittyy Matti Rissasen ADAPT - Autoxidation of Anthropogenic Volatile Organic Compounds (AVOC) as a Source of Urban Air Pollution - tutkimukseen, joka saa Horisontti 2020 -rahoitusta Euroopan tutkimusneuvostolta.