02. september 2009

''Missing Link'' for skydannelse fundet

Ny kemisk forskning viser, hvordan skyers såsæd dannes over skovområder.

Opdagelsen af et hidtil ukendt kemisk stof i atmosfæren, kan måske hjælpe til forståelse for hvor og hvordan skyer dannes. Det er en viden, der kan vise sig afgørende når klimaets udvikling skal forudsiges.
Opdagelsen af stoffet dihydroxyepoxid, der er et forstadie til atmosfæriske partikler, er offentliggjort i det seneste nummer af det internationalt anerkendte tidsskrift Science af forskere fra amerikanske Caltech og Københavns Universitet.

Henrik Kjærgaard, der er nyudnævnt professor ved Kemisk Institut på Københavns Universitet, kalder det nye stof for et manglende led i vores forståelse for hvordan skyer opstår.
”Vi ved at partikler og aerosoler er vigtige led i skyernes dannelse. Men vi vidste meget lidt om hvordan partiklerne selv dannes. Det her nye stof kan vise sig at være lige det der manglede for at forklare hvordan damp ender som skyer”, siger Kjærgaard, der er kommet til København fra en stilling på Otago Universitet i New Zealand.
Det nye stof blev oprindeligt fundet, da forskere fra Caltech i Californien fæstnede et kemisk ioniseringsmassespektrometer på et fly, og fløj en tur over løvskove i Nordamerika.

Ahornskyer
Næst efter køer og får der prutter metan, er der intet på jorden, der slipper lige så meget kulbrinte ud i atmosfæren som ahorn, eg og andre løvfældende træer. Det burde have betydning for klimaet, så forskerne tog deres nye stof fra atmosfæren med i laboratoriet for at se hvordan det var blevet til. De undersøgte nedbrydningsprodukterne fra isopren: En type kulbrinte som løvfældende træer slipper ud i atmosfæren.
At dømme efter tidligere forskning, burde isopren bryde ned til nogle meget små molekyler, når det møder andre kemiske stoffer i atmosfæren. Men den tidligere forskning er udført med luft, der ligner den man finder over byer, hvor der er høje niveauer af forbrændingsresten NOx.
De kemikalier, der dannes når isoprener reagerer med NOx, danner ikke partikler. Men da isopren blev nedbrudt i luft som den man kan indånde over en skov, skete der noget overraskende. Uden NOx til at forskubbe processen, blev isopren nedbrudt til det nye stof dihydroxyepoxid. Og det er et klistret stof som meget gerne vil danne de partikler som kan sætte skydannelsen i gang.

Skyer afgørende for klimastudier
De laboratorieforsøg der afslørede hvordan afgasning fra træer bliver til skyer blev understøttet af en teoretisk model udviklet af Professor Kjærgaard og hans team på Otago Universitet. Og han er meget begejstret for resultatet. Det at opdage hvordan et nyt og uventet stof bliver til i atmosfæren over træklædte områder er grundforskning i dens reneste form. Men i en tid hvor menneskeskabte klimaforandringer får stadigt større politisk og økonomisk betydning, er det en grundforskning, der meget hurtigt kan vise sig at have anvendelsesmuligheder. De nye partikelforstadier kan vise sig at være meget vigtige, når klimaforskere skal forsøge at forudsige udviklingen i klimaet. På den måde er det nye kemiske stof et manglende led i mere end en forstand, siger professor Kjærgaard.
”Skyer kan både blokere for sollyset og holde på varmen. Så hvis vi ikke forstår hvordan skyerne dannes, er det helt givet, at vores klimamodeller bliver unøjagtige”.

Forskningen er publiceret i seneste nummer af Science i artiklen ”Unexpected Epoxide Formation in the Gas-Phase Photooxidation of Isoprene.
F. Paulot, J. D. Crounse, H. G. Kjaergaard, A. Kürten, J. M. St. Clair, J. H. Seinfeld, P. O. Wennberg. Unexpected epoxide formation in the gas-phase photooxidation of isoprene. Science 325, 730-733 (2009). The research is also discussed in the Perspective by, T. E. Kleindienst, Epoxying Isoprene Chemistry,  Science 325, 687-688.

For uddybende oplysninger kontakt:
Journalist Jes Andersen (jean@science.ku.dk) 30 50 65 82
Eller
Professor Henrik Kjærgaard, (Henrik@chemistry.otago.ac.nz)  35 32 03 34