Disputas: David Arne Hirdman

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Dr Elisabetta Vignati, Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability, Climate Change Unit, Italy
Professor Henrik Skov, Department of Atmospheric Environment, University of Aarhus
Professor Terje Berntsen, Department of Geosciences, University of Oslo

Leder av disputas:  Professor Annik M. Myhre

Veileder:  Andreas Stohl og Jón Egill Kristjansson

Sammendrag

Nye kilder til forurensing i Arktis kan i alvorlig grad påvirke områdets klima. Hovedmålet med dette PhD-studiet, som har blitt foretatt ved NILU (Norsk institutt for luftforskning), har vært å identifisere kildeområder for forkjellige forurensninger av betydning i den Arktiske troposfæren (laveste delen av atmosfæren). Vi har undersøkt hvordan dette endrer seg anhengig av sesong og over lengre tidsperioder. Vi har i våre statistiske analyser brukt en meget god og anerkjent transportmodell som vi sammenlignet med måledata fra tre målestasjoner på forskjellige lokasjoner i Arktis (Alaska, USA; Canada; og Svalbard, Norge). Disse stasjonene viser tydelig at dette området er veldig følsomt for innom-arktiske utslipp ved bakkenivå. Om vinteren er stasjonene også påvirket fra utslipp fra nordlige delene av Russland og Europa, mens områdene om sommeren er avskjermet fra kontinentale utslipp innen 20 dager fra utslipp. Lokale utslippskilder i Arktis, som for eksempel utvinning av olje og gass eller økt trafikk av skip, skulle derfor sterkt bidra til økende bakkekonsentrasjoner og avsetning av forurensninger i Arktis, særlig om sommeren. Komponentene vi sett nærmere på i vår analyse er sot, sulfat, ozon og kvikksølv. Resultatene viser at de høyeste konsentrasjonene av sot ved alle stasjonene er forbundet med transport fra de nordlige delene av Russland og Europa for alle årstider bortsett fra om sommeren, da mer regionale kilder som skogsbranner i Nord-Amerika og Sibir er dominerende. Det kan poengteres at vi ikke finner noe bevis på transport av sot fra de sydligere delene av Asia eller Nord-Amerika ved våre Arktiske bakkestasjoner. Sett over tid har sotkonsentrasjonene minsket ved alle stasjoner under det siste decenniet, og vi ser at denne negative trenden til stor dels kan tilskrives en reduksjon av utslipp i nordre Russland og Europa. Også for sulfat finner vi de høyeste konsentrasjonene i Arktis assosiert med kildeområder i de nordre regionene av Russland og Europa der de to viktigste regionene er Øst-Europa og den områder rundt den nordrussiske industribyen Norilsk med sine smelteverk for metall. I likhet med tidligere studier finner vi en generell negativ trend i målingene over de seneste to decenniene. Kjemien som under den Arktiske våren styrer uttømmings/nedbrytnings-episoder av kvikksølv (GEM) og ozon viser mange likheter når bromoksider (BrO) er involvert i begge tilfeller. I de andre sesongene (sommer, høst og vinter) finnes ikke noen likhet i kjemien som bestemmer skjebnen for disse to substansene i troposfæren. De høyeste konsentrasjonene av GEM registrert ved Zeppelin er for alle sesonger untatt sommeren assosiert med transport fra sydligere breddgrader. Om sommeren ser vi at de høyeste GEM konsentrasjonene kommer fra Arktiske havområder. Dette kan ha sin forklaring i en reaktivering av tidligere deponert kvikksølv når snøen og isen smelter og/eller med utslipp fra havet gjennom sprekker i den smeltende havsisen der havet under vinteren har blitt overmettet med GEM som nå slipper ut. Kildeområdene for ozon skifter fra vinter til sommer. Europa og Russland fungerer som et sluk under den mørke polarvinteren på grunn av kjemisk nedbryting av ozon, mens samme område fungerer som en kilde under den sommeren på grunn av sollys og fotokjemisk produksjon av ozon.
Hovedpoenget av denne PhD avhandling og et veldig viktig tema for framtiden, er at nye kilder i Arktis kan få meget alvorlige effekter på klima i området.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Anne Innes.