Tiedote 11.2.2002

Tiedote - Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden emissiot boreaalisista lehtipuista ja niiden ilmakemia

Kasveista pääsee ilmakehään eli emittoituu suuria määriä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat yleensä hyvältä tuoksuvia, kemiallisesti hyvin monentyyppisiä yhdisteitä. Tavallisimpia kasveista emittoituvia yhdisteitä ovat tyydyttymättömät hiilivedyt kuten isopreeni (C5H8) ja kahdesta isopreenimolekyylistä muodostuvat monoterpeenit (C10H16). Monoterpeeneihin kuuluu useita eri yhdisteitä, joista tavallisimmat ovat pineenit sekä kareeni, kamfeeni ja limoneeni. Nämä yhdisteet osallistuvat otsoninmuodostukseen mikäli läsnä on riittävästi typen oksideja. Lisäksi niiden vaikutus ilman hiukkasmuodostukseen saattaa olla merkittävä.

Tuoreessa tutkimuksessa on mitattu tavallisimpien boreaalisen alueen lehtipuiden eli hieskoivun, rauduskoivun, haavan ja pajun isopreeni- ja monoterpeeniemissionopeuksia. Lehtipuut valittiin siksi, että niistä ei ole olemassa aikaisempia mittaustuloksia, kun taas havupuiden emissioita on mitattu aiemmin.

Emissionopeuksia mitattiin kyvettimenetelmällä.

Kyvettimenetelmässä kasvi tai sen osa suljetaan läpinäkyvästä teflonista valmistettuun pussiin, jonka läpi virtaa ilmaa. Kyvetin läpi pumpatun ilman sisäänmenosta ja ulostulosta otetaan näytteet, joista määritetään mitä yhdisteitä ja kuinka paljon kyseinen kasvi tuottaa.

Koivuista ilmaan pääsi monoterpeenejä (tavallisimmat sabineeni ja osimeenit), mutta myös seskviterpeenejä (kolmesta isopreenimolekyylistä koostuvat yhdisteet) ja alkoholeihin kuuluvaa linaloolia. Haapa ja paju emittoivat isopreeniä.

Monoterpeeni- ja isopreeniemissiot eivät ala välittömästi lehden puhjettua vaan vasta muutamien viikkojen kuluttua lehteentulon jälkeen. Isopreeniemissio alkaa noin kaksi viikkoa ja monoterpeeniemissot noin viisi viikkoa lehden puhjettua. Emissiot ovat riippuvia monista ympäristötekijöistä kuten lämpötilasta ja valoisuudesta.

Työssä mitattuja emissionopeuksia käytetään arvioitaessa luonnon hiilivetypäästöjen määrää, ja ensimmäiset luonnon hiilivetypäästöarviot on jo julkaistu. Ilmatieteen laitoksen erikoistutkijat Lindfors ja Laurila 1 ovat laskeneet, että luonnon hiilivetypäästöt ovat merkittävästi suuremmat kuin ihmisen toiminnasta aiheutuvat päästöt.

Isopreeni ja lähes kaikki monoterpeenit ovat ilmassa hyvin lyhytikäisiä, nopeimmin reagoivien elinikä ilmassa on vain muutamia minuutteja. Ne reagoivat mm. hydroksyyliradikaalin (OH) ja otsonin (O3) kanssa. Näissä reaktioissa muodostuvia tuotteita tutkittiin tutkimuksen toisessa osassa laboratoriokokeilla. Reaktioita tehtiin Kaliforniassa, Riversiden yliopistossa, 6 m3:n reaktiokammiossa. Reaktioissa muodostuneet tuotteet kerättiin, eristettiin ja puhdistettiin spektroskopista tunnistamista varten. Tuotteet olivat karbonyyliyhdisteitä. Niiden saanto oli korkeintaan 50 %, joten huomattava osa reaktiotuotteista jäi myös tunnistamatta.

Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Hannele Hakolan väitöskirja "Biogenic volatile organic compound (VOC) emissions from boreal deciduous trees and their atmospheric chemistry" hyväksyttiin tammikuussa Helsingin yliopiston kemian laitoksella.

1 Lindfors V. & Laurila T., 2000: Biogenic volatile organic compound (VOC) emissions from forests in Finland. Boreal Env. Res. 5, 95-113.