Tiedote 20.12.2022

Tutkijat löysivät pohjoisen pallonpuoliskon pölyvyön – ilmakehässä kulkeutuva mineraalipöly vaikuttaa ilmastoon ja ilmanlaatuun

Mineraalipöly liitetään useimmiten lämpimän ilmaston aavikoihin, kuten Saharaan. Tuore tutkimus osoittaa, että korkeilta leveysasteilta peräisin olevilla kylmän ilmaston maaperän pölyhiukkasilla voi olla merkittävä paikallinen, alueellinen ja maapallon laajuinen vaikutus. Pohjoisen pölyvyön löytö päivittää tieteellistä ymmärrystä maapallon mineraalipölyn lähteistä ja merkityksestä.
Pölymyrsky on syntymässä Islannin kylmyysaavikolla Vatnajökullin kansallispuistossa. Kuva: Outi Meinander, Ilmatieteen laitos.

Ilmakehässä kulkeutuva mineraalipöly on keskeinen ilmasto- ja ympäristömuuttuja, jolla on vaikutuksia esimerkiksi säähän, ilmanlaatuun, meriympäristöön, ekologiaan, ilmastoon ja terveyteen. Ilmatieteen laitos johti kansainvälistä tutkimusta, jossa selvitettiin pohjoisten ja eteläisten korkeiden leveysasteiden maaperän pölylähteitä ja arvioitiin niiden merkitystä ilmastolle ja ympäristölle. Tutkimuksen tulokset on julkaistu Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä.

Tutkijat esittävät julkaisussa todisteita pölylähteistä ja nimesivät uuden niin kutsutun pohjoisen pallonpuoliskon pölyvyön. Nyt löydetty pölyvyö on korkeilla pohjoisilla leveysasteilla sijaitseva alue, jolla on yli 230 000 neliökilometriä erittäin todennäköistä maaperää pölylähteiden ja pölymyrskyjen synnylle. Lisäksi yli 500 000 neliökilometrin alueella on korkea pölylähteiden syntymisen mahdollisuus. Näitä lukuja voidaan verrata esimerkiksi Suomen pinta-alaan, joka on 338 424 neliökilometriä.

Pohjoisen pölyvyön erityispiirre on, että sillä sijaitsevien pölylähteiden hiukkaset voivat olla hyvin erilaisia lähekkäin sijaitsevissa pölylähteissä. Lisäksi kylmien alueiden pölyhiukkasten ominaisuudet ovat erilaiset kuin esimerkiksi Saharan tai Amerikan aavikoiden hiukkasten.

Julkaisun tulokset ovat arvokkaita korkeiden leveysasteiden pölyn mallintamiselle ja pölylähteiden ympäristö- ja ilmastovaikutusten arvioinnille. Ilmastonmuutos ja pohjoisten leveysasteiden mineraalipöly ovat liitoksissa toisiinsa kahdella tavalla.

”Pöly voi yhtäältä voimistaa ilmastonmuutosta, esimerkiksi kun se tummentaa ja sulattaa lumi- ja jääpintoja. Toisaalta lämpenevän ilmaston vaikutuksesta lumen, jään ja ikiroudan sulaessa paljastuu uusia maa-alueita, jotka voivat toimia pölylähteinä", kertoo Outi Meinander Ilmatieteen laitokselta.

Mineraalipöly on ilmastovaikutusten lisäksi ilmansaaste, jolla on haittavaikutuksia ihmisten terveydelle. Pöly ei kuitenkaan ole pelkästään haitallista, vaan se tarjoaa myös ravinteita luonnolle. Tunnetuin esimerkki tästä on Saharan pöly, joka lannoittaa Amazonin sademetsää.

Islanti on merkittävä pölylähde pohjoisella pallonpuoliskolla

Tutkimuksen mukaan arktisen alueen lumi- ja jääpinnoille laskeutuvasta mineraalipölystä hiukan yli puolet, 57 %, on peräisin korkeiden leveysasteiden pölylähteistä. Arvio laskettiin Ilmatieteen laitoksen SILAM-ilmakehämallilla. Mineraalipölyä laskeutuu lumelle ja jäälle huomattavasti enemmän kuin mustaa hiiltä eli nokea.

Tulosten perusteella Islanti on korkeiden leveysasteiden merkittävin pölylähde. Tutkijat löysivät Islannista 13 uutta pölylähdettä ennestään tunnettujen kahdeksan lisäksi. Islannissa on pölyn synnylle otolliset olosuhteet: ankara tuuli ja vulkaanisen maaperän alhainen vedenpidätyskyky.

Lisätietoja:

Uusi pohjoinen pölyvyö ja sen merkitys ilmastolle ja ympäristölle: dosentti Outi Meinander, FT, Vanhempi tutkija, Ilmatieteen laitos, outi.meinander@fmi.fi

Pölyn ja mustan hiilen päästöjen, kaukokulkeuman ja laskeuman mallinnus: Andreas Uppstu, FT, Vanhempi tutkija, Ilmatieteen laitos, andreas.uppstu@fmi.fi

SILAM-ilmakehämalli: professori Mikhail Sofiev, Ilmatieteen laitos, mikhail.sofiev@fmi.fi

Tieteellinen artikkeli on maksutta ja avoimesti saatavilla Atmospheric Chemistry and Physics-lehdessä.

Julkaisun viite:

Meinander, O., Dagsson-Waldhauserova, P., Amosov, P., Aseyeva, E., Atkins, C., Baklanov, A., Baldo, C., Barr, S. L., Barzycka, B., Benning, L. G., Cvetkovic, B., Enchilik, P., Frolov, D., Gassó, S., Kandler, K., Kasimov, N., Kavan, J., King, J., Koroleva, T., Krupskaya, V., Kulmala, M., Kusiak, M., Lappalainen, H. K., Laska, M., Lasne, J., Lewandowski, M., Luks, B., McQuaid, J. B., Moroni, B., Murray, B., Möhler, O., Nawrot, A., Nickovic, S., O’Neill, N. T., Pejanovic, G., Popovicheva, O., Ranjbar, K., Romanias, M., Samonova, O., Sanchez-Marroquin, A., Schepanski, K., Semenkov, I., Sharapova, A., Shevnina, E., Shi, Z., Sofiev, M., Thevenet, F., Thorsteinsson, T., Timofeev, M., Umo, N. S., Uppstu, A., Urupina, D., Varga, G., Werner, T., Arnalds, O., and Vukovic Vimic, A.: Newly identified climatically and environmentally significant high-latitude dust sources, Atmos. Chem. Phys., 22, 11889–11930, https://doi.org/10.5194/acp-22-11889-2022, 2022.

Kuvassa näkyy, kuinka pöly kulkeutuu pölylähteestä ilmakehässä ja laskeutuu esimerkiksi mereen tai lumelle tai jäälle.
Korkeilta leveysasteilta peräisin oleva mineraalipöly kulkeutuu tuulen mukana esimerkiksi mereen tai lumelle. Kuva: Meinander et al. (2022).

TutkimusIlmakehäIlmastoMineraalipöly