Paikallissääsivun hakutoiminnossa on edelleen ongelmia. Pahoittelemme puuttuvia tietoja. Asiaa selvitetään parhaillaan.

Tiedotearkisto: 2018

Uusi tutkimus paljastaa, että kasvit puhdistavat ilmaa elohopeasta

3.4.2018 14:11

Ilmatieteen laitos osallistui Nature Geoscience-lehdessä juuri julkaistuun tutkimukseen, jossa havaittiin, että ilmakehän elohopealla on vastaava vuodenaikaisrytmi kuin hiilidioksidilla. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on matalammalla kesällä kuin talvella, koska kesällä kasvit keräävät hiilidioksidia lehtiensä kautta kasvaakseen.

Kuva: Joanna Saarinen

Kuva: Joanna Saarinen

Tutkimuksessa verrattiin 50 metsä-, meri- ja kaupunkiaseman elohopeahavaintoja.  Näistä havaittiin, että kasvien keräämän elohopean määrä on globaalisti merkittävää. Tutkijat arvioivat, että määrä vastaa puolta elohopean vuotuisista ihmisperäisistä päästöistä.

Elohopea poistuu ilmakehästä hitaasti

Vuosittain energiantuotannosta ja muusta teollisuuden toiminnasta vapautuu kahdesta kolmeen tuhatta tonnia elohopeaa ilmakehään. Koska elohopean elinikä ilmakehässä on pitkä, noin kuusi kuukautta, elohopeapäästöt leviävät tehokkaasti ympäri maapallon. Tästä syystä myös arktisilla alueilla on vastaava pitoisuus elohopeaa ilmassa kuin esimerkiksi Suomen kaupungeissa. Pitkään on uskottu, että elohopea poistuu ilmakehästä erityisesti sadeveden ja lumen mukana, ja tästä syystä elohopealaskeumaa mitataan maailmanlaajuisesti. Hiljalleen kasvavassa määrässä tutkimuksia on nostettu esiin kasvien lehtien rooli elohopean sitomiseen ilmakehästä, mutta ilmiön on tähän saakka uskottu olevan paikallinen.

Uusi tutkimus arvioi, että puolet vuotuisista elohopeapäästöistä sitoutuvat ilmasta kasveihin

Ranskalaissveitsiläinen tutkijatiimi, Martin Jiskra ja Jeroen Sonke, alkoivat tutkia, millainen rooli kasveilla on elohopean sitomisessa viidellä pohjoisen pallonpuoliskon metsäasemalla, joilla tutkittiin erityisesti elohopeaa ja hiilidioksidia. "Yksi näistä asemista oli Pallas, jossa on tehty jo reilun parinkymmenen vuoden ajan laajaa ilmakehän tutkimusta Ilmatieteen laitoksen ja kansainvälisten partnerien toimesta", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Katriina Kyllönen.

Yllätyksekseen tutkijat havaitsivat, että elohopealla ja tunnetulla kasvihuonekaasulla hiilidioksidilla on metsäasemilla samanlainen vuodenaikaissykli (ks. kuva). Sen sijaan Intian valtamerellä sijaitsevalla ranskalaisen polaari-instituutin tutkimusasemalla (Amsterdam Island), joka sijaitsee avomerellä tuhansien kilometrien päässä kasvillisuudesta, havaittiin että elohopealla ja hiilidioksidilla ei ole juuri lainkaan vuodenaikaisvaihtelua. Tämä havainto oli merkittävä, ja sen johdosta tutkijat jatkoivat elohopean syklin selvitystä 43 muulla asemalla. Kaikilla sisämaan tausta-asemilla havaittiin selvä negatiivinen korrelaatio elohopeapitoisuuden ja satelliittien havainnoiman fotosynteettisen aktiivisuuden välillä. Syklin muutos oli suurinta tausta-asemilla etäällä rannikolta, ja kaupunkiasemilla elohopeapitoisuuden vaihteluihin vaikutti lähinnä paikalliset elohopeapäästöt. Tutkijat vertasivat elohopean vuodenaikaissyklin suuruutta, 20 %, ilmakehässä esiintyvän elohopean määrään (noin 5000 t), ja arvioivat, että vuosittain 1000 tonnia elohopeaa sitoutuu kasvien lehtien sisään. Tämä vastaa 50 % vuotuisista ihmisperäisistä elohopeapäästöistä.

Elohopea ei katoa

Vaikkakin uusi tutkimus paljastaa, että ilmakehä puhdistuu elohopeasta tehokkaasti kasvien avulla, elohopea ei katoa ympäristöstä. Syksyllä lehtien tippuessa elohopea jatkaa matkaansa luonnossa maaperään ja lopulta vesistöihin. Vesistöissä elohopea siirtyy ja kerääntyy kaloihin, ja on muuttunut matkalla erityisen myrkylliseksi metyylielohopeaksi. Tämän vuoksi mm. Suomessa Elintarviketurvallisuusvirasto on julkaissut kalan syöntisuosituksia ja esimerkiksi hauen syömistä ei suositella lainkaan raskaana oleville ja imettäville äideille.

Pallaksen ilmakehämittaukset osa maailmanlaajuista tutkimusverkostoa

Pallaksen tutkimusinfrastruktuuri kattaa modernin, laajan, monipuolisen ja hyvin varustellun asemaverkoston. Mittausasemat ovat osa laajoja eurooppalaisia ja maailmanalaajuisia tutkimusohjelmia ja -infrastruktuureja. Vuonna 2009 Suomen Akatemia tunnusti Pallaksen (yhdessä Ilmatieteen laitoksen Sodankylän arktisen tutkimusaseman kanssa) yhdeksi merkittävimmistä kansallisista tutkimusinfrastruktuureista Suomessa. Ilmakehän elohopeamittauksia on tehty Pallaksella vuodesta 1996 yhteistyössä ruotsalaisen IVL:n (Swedish Environmental Research Institute) kanssa.

Tutkimusta johti ranskalainen Toulousen yliopisto, ja mukana oli useita yliopistoja ja tutkimuslaitoksia maailmanlaajuisesti. Tutkimusta rahoitti Euroopan Unioni eri rahoituskanavien kautta (H2020, ERC, GMOS) ja Paul-Emile Victor Instituutti sekä työssä mukana olleet yliopistot ja tutkimuslaitokset.

Lisätietoja:

Ilmatieteen laitos
Tutkija Katriina Kyllönen, puh. 050 352 6722, etunimi.sukunimi@fmi.fi,

Main researcher Martin Jiskra, Université de Toulouse (France) and University of Basel (Switzerland), firstname.lastname@unibas.ch, Tel: +41 (0) 7 88 36 55 82.

A vegetation control on seasonal variations in global atmospheric mercury, Martin Jiskra, Jeroen Sonke, Daniel Obrist, Johannes Bieser, Ralf Ebinghaus, Cathrine Myhre, Katrine Aspmo Pfaffhuber, Ingvar Wängberg, Katriina Kyllönen, Douglas Worthy, Lynwill Martin, Casper Labuschagne, Thumeka Mkololo, Michel Ramonet, Olivier Magand, and Aurelien Dommergue. Nature Geoscience, 26 march 2018. DOI: 10.1038/s41561-018-0078-8

https://www.nature.com/articles/s41561-018-0078-8

Kaasumainen elohopea (Hg(0), punainen) seuraa hiilidioksidin (CO2, sininen) vaihteluja Pallaksen metsäasemalla heijastaen kasvillisuuden lehtien sitomaa ilmakehän elohopeaa. Ilmiötä ei tapahdu ranskalaisella meriasemalla (Amsterdam Island) Intian valtamerellä. Tutkimus paljastaa, että lehdet sitovat elohopeaa, ja ilmiö on merkittävä reitti elohopean poistumisessa ilmakehästä.