Forskning från ett isflak

Helt klar luft gör Caroline Leck så glad att hon dansar.
Det rena Arktis är en bra plats att studera molnbildning, så länge man seglar på ett isflak.

Alger i havet kan ge molntussar på himlen. I en värld utan sot och smuts går det att   studera algpartiklarnas märkliga roll i atmosfären. Därför trivs molforskaren Caroline Leck i det rena Arktis.

Vid Nordpolen är molnen mörkare än här hemma. Närmast ovanför istäcket är de lite gråbruna i tonen. Det beror på att det finns så få föroreningar i den arktiska luften, att molnet innehåller färre partiklar som kan reflektera ljuset. Ibland är det så få partiklar i atmosfären att inga moln alls bildas. Då blir det knappt någon imma när man andas ut, och ingen rök stiger från kaffekoppen, även om det är minusgrader i luften. Just så var det en dag i augusti 2008 på isbrytaren Odens däck.
– Vi molnforskare blev så glada att vi började dansa! För det betydde att vi hade helt ren och opåverkad luft omkring oss. Det var ett gyllene tillfälle att studera hur naturen själv inverkar på molnbildningen.

För att slippa röken från Odens motorer låg fartyget förtöjt vid ett flera meter tjockt isflak. En del av forskarnas instrument var uppställda på isen, andra fanns ombord på isbrytaren. Havsströmmar och vindar fick bestämma vart färden gick för forskningsexpeditionen, som kallades ASCOS – Arctic Summer Cloud Ocean Study,  sommaren 2008. Under resan med isflaket arbetade samtliga 33 forskare ombord med samma projekt. De kom från drygt tio olika länder, de var allt från marinbiologer till atmosfärsforskare, och de  ville veta hur alger och bakterier i havet påverkar molnbildningen. Caroline Leck, som är professor i kemisk meteorologi vid Stockholms universitet, var tillsammans med professorskollegan Michael Tjernström, expeditionens koordinator och vetenskapliga ledare.
– Det var väldigt spännande med ett så tvärvetenskapligt projekt, där forskare från helt olika områden skulle arbeta ihop. Vi undersökte allt mellan 200 meters djup i havet, och 2 000 meters höjd i atmosfären, och såg hur biologiska processer i vattnet påverkade molnen på himlen.

När fuktig luft kyls ner bildas det vattenånga, men det är först då ångan stöter på och fäster vid små partiklar i luften, som den kan kondensera till vatten och bli synlig som imma eller moln. På de flesta håll i världen finns det gott om partiklar i luften, som kommer från både naturen och människan. Det kan, bland mycket annat, vara sot från eldning, svavel från industrier och från naturliga processer i havet, salt från havet och damm från öknar. I den arktiska havsbassängen släpps inte mycket föroreningar ut av människor, och isen gör att vinden inte virvlar upp lika mycket salt som i andra hav. För inte så länge sedan trodde man att molnen i Arktis nästan uteslutande bildades genom att föroreningar blåste dit från omvärlden. Första gången Caroline Leck var på polarexpedition sommaren 1991, var det för att undersöka de naturligt bildade svavelpartiklarnas betydelse i atmosfären. Men det visade sig att de olika förklaringarna till hur moln kunde bildas i den rena luften inte räckte till. Istället började forskarna fundera över om alger och bakterier kunde vara ursprunget till en del av molnpartiklarna. När isen smälter under augusti är det många av isalgerna och isbakterierna som hamnar i vattnet och börjar brytas ner i den kallare omgivningen, där salthalten gör att temperaturen kan vara nästan två grader lägre än i isen. Algerna och bakterierna blir stressade och bildar olika sockerarter som en försvarsreaktion. Sockerarterna omvandlas till partiklar som lägger sig som en tunn hinna på vattenytan. Bubblor i vattnet hjälper dem att virvla upp i luften och där ger de vattenångan något att  kondensera på.
– Under ASCOS – 2008 kunde vi se att teorierna verkar stämma. Vi hittade verkligen partiklar från alger och bakterier uppe i molnen, berättar Caroline Leck.

Eftersom moln spelar stor roll för klimatet på jorden, menar Caroline Leck att det är viktigt att veta hur de bildas. I Arktis påverkar molnen temperaturen vid havsytan på så vis att de under vissa förhållanden hindrar solens varma strålar att nå ner, och i andra fall hindrar solljuset från att stråla ut från den vita isen. Molnen kan vara antingen ett svalkande solskydd eller ett värmande täcke. Men till största delen har de en värmande effekt över den arktiska havsbassängen. Det är tvärt emot effekten som moln har över jordens stora oceaner på sydligare breddgrader, och det finns beräkningar som visar att en globalt ökad molnbildning  skulle kunna dämpa effekten av växthusgaserna. Men sambanden är väldigt komplicerade och svåra att förutse. Och det blir inte mindre komplicerat när man tar med algerna och bakterierna i beräkningen.

– Ju mer is som smälter bort, desto mer förändras mikroorganismernas livsbetingelser. Det kan i sin tur avgöra molnens optiska färg, det vill säga vilken grad av vithet de har, vilket också påverkar hur effektivt de hindrar solens strålar från att värma isen.

Caroline Leck tycker att det är viktigt att inte bara fokusera på ett smalt forskningsområde, utan också försöka sätt in sina resultat i en bredare helhet.
– Det är när man funderar kring de stora sammanhangen som forskningen blir verkligt spännande och betydelsefull. Man måste tänka stort när man arbetar med något så litet som molnpartiklar.

Polarforskningssekretariatet 2016

Den här webbplatsen använder kakor. Mer information

Dina kakinställningar för denna webbplats är satt till "tillåt kakor" för att ge dig den bästa upplevelsen. Om du fortsätter använda webbplatsen utan att ändra dina inställningar för kakor eller om du klickar "Acceptera" nedan så samtycker du till detta.

Stäng