– Moln i Högarktis är viktiga eftersom de reglerar hur energi transporteras från och till isen, vilket i sin tur påverkar bildningen eller smältningen av havsisen. Men för varje molndroppe och iskristall behöver du en aerosolpartikel som vattenångan kan kondensera på. Dessa aerosolpartiklar kan komma från naturliga källor, till exempel från havet eller isen, men de kan också transporteras till Högarktis från mänskliga källor som industriella utsläpp eller förbränning av biomassa, säger Paul Zieger, biträdande lektor vid Stockholms universitet.

Studerar processer bakom molnbildning

Eftersom utsläpp påverkar förekomsten av aerosolpartiklar så innebär det att människan kan påverka den arktiska energibudgeten, vilket i sin tur kan ha en effekt på molnen. I projektet studerades de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos aerosolpartiklar och moln, vilket innebär att man kan karakterisera var aerosolpartiklar kommer från. Detta hjälper forskarna att förstå de processer som leder till bildandet av aerosolpartiklar och moln. Dessutom karakteriserade Paul Ziegers forskningsteam potentiella naturliga källor till aerosoler genom att under expeditionen samla in vatten, mikrolager från havsytan, iskärnor samt snöprover och analyserade dem direkt på fartyget med hjälp av ett 30-tal olika instrument.

– Våra mätningar gick mycket bra och vi samlade in mer än 750 GB data från aerosoler och moln. Vi kommer att behöva analysera dessa data under flera år.  Vi kunde tidigt se att mycket små partiklar, runt 30 nanometer i diameter, så kallade Aitken-mode-partiklar, var svårnedbrytbara och dominerande i atmosfären under ganska lång tid. Nu behöver vi undersöka vilken betydelse dessa partiklar har för bildandet av moln. Vi observerade också långväga transporterade föroreningar, kanske från någon skogsbrand i Kanada i somras, men vi måste titta närmare på de uppgifterna, säger Paul Zieger.

Utmaning att mäta aerosolpartiklar från Oden

Att mäta omgivande luft och särskilt aerosolegenskaper i en orörd miljö som Arktis är en stor utmaning, särskilt när mätningarna utförs på ett fartyg som i sig är en stor partikelkälla, till exempel utsläpp från motor- eller köksutsläpp eller från helikopteroperationer. Isbrytaren Oden behövde därför alltid peka mot vindens riktning så att mätningarna inte skulle påverkas av fartygets egna utsläpp.

– De tuffa isförhållandena gjorde dock den typen av provtagningar mycket mer utmanande än väntat. Vi påverkades ofta av fartygsutsläpp och behövde därför flytta vårt fokus mer på våra experiment för att karakterisera de insamlade vatten-, is- och snöproverna.

Bidrar till förståelsen av det arktiska klimatsystemet

Som vi tidigare vet så är klimatförändringarna särskilt tydliga i Arktis, där temperaturen stiger mycket snabbare än någon annanstans på planeten. På vilket sätt kan då Paul Ziegers forskning bidra till förståelsen om klimatförändringarna och dess effekter?

– Vi behöver noggranna modeller för att förutsäga hur klimatet kommer att förändras i Arktis, vilket också påverkar vårt klimat här i Europa. Det finns fortfarande många osäkerheter kring aerosoler och deras inverkan på moln i Arktis. Vårt projekt kommer i huvudsak att ge ny grundläggande kunskap om källorna och aerosolprocesserna och deras betydelse för moln. Det kommer att hjälpa oss att förbättra vår förmåga att bättre förstå det arktiska klimatsystemet och förutsäga framtida klimat här och i Arktis.

Paul Zieger är väldigt positiv när han slutligen sammanfattar sina starkaste intryck från ARTofMELT.

– Det finns många starka och oförglömliga minnen från denna expedition. Dels var det dessa tuffa isförhållanden, där Oden verkligen fick kämpa på och som ofta störde våra planer. Å andra sidan gjorde den fantastiska gruppen av forskare, besättning och stödpersonal att stämningen var väldigt positiv, produktiv och varm. Det var en stor och lyckad expedition för oss!