Mätningar avslöjar luftföroreningars påverkan på klimat och hälsa i södra Asien
På Maldiverna och i Bangladesh driver Stockholms universitet två strategiskt placerade mätstationer. De fångar hälso- och klimatpåverkande luftföroreningar från den indiska subkontinenten så utsläppskällorna kan avslöjas.
Indien, Pakistan och Bangladesh är bland de länder i världen som har de värsta luftföroreningarna – och världens mest förorenade städer. I regionen bor närmare 1,8 miljarder invånare och utsläppen från fabriker, trafik, jordbruk, bränder med mera skapar enorma mängder gaser och partiklar som påverkar människors hälsa och klimatet.
Men vilken total mängd av utsläpp rör det sig om, från vilka källor och vilken påverkan har utsläppen på klimatsystemet? Det är frågor som forskare vid Stockholms universitet sedan länge ägnar sig åt genom att analysera luften vid två strategiskt placerade mätstationer i södra Asien.
Mätstation på Maldiverna
Den ena stationen finns i öriket Maldiverna, sydväst om Indien. På nordligaste spetsen av en av landets mest nordliga öar finns mätstationen Hanimaadhoo. Placeringen gör att stationen kan fånga upp utsläppen från hela den indiska subkontinenten när de förs ut över Indiska oceanen. På ön finns heller inga lokala utsläppskällor som kan störa.
Stationen startade 2004 i Stockholms universitets regi i samarbete med flera forskningsinstitut och universitet, såväl i Maldiverna och Indien som på andra håll i världen. Bland finansiärerna fanns FN-organet UNEP och svenska Sida. Bland tillskyndarna var flera av världens ledande klimatforskare som Nobelpristagaren Paul Crutzen (med en bakgrund från Stockholms universitet).
Sämre luft på Maldiverna än i Stockholm
År 2012 tog Örjan Gustafsson, professor i biogeokemi vid Stockholms universitet, över ansvaret för mätningarna. Sedan dess har han och kollegerna i Stockholm besökt Maldiverna två till tre gånger per år. Året om finns en lokalanställd forskare och två tekniker på plats för driften. Även forskare från andra håll i världen använder mätstationen, som kan utrustas med extrautrustning för olika typer av mätningar.
Maldiverna framställs ofta som ”paradisöar” med behagligt klimat och långa sandstränder. Men samtidigt märks luftföreningarna från asiatiska kontinenten.
– Även om det inte finns många lokala utsläppskällor på Maldiverna är luften betydligt sämre än i Stockholm, säger Örjan Gustafsson.
Att göra mätningar på Maldiverna innebär heller inte ett lyxliv. De första åren Stockholmsforskarna åkte dit var inte ön tillgänglig för turister så forskarna fick bo hemma hos en lokal ledare. Numera finns enklare hotell där de kan bo på.
Mätningar vid Bangladesh kust
Den andra mätstationen ligger på ön Bhola vid Bangladesh kust. Mätinstrumenten kan här fånga upp luftföroreningarna från hela den tätbefolkade Indo-Gangetiska slätten (norra Indien och Bangladesh). Det så kallade bruna molnet (se nedan) passerar Bhola innan det sprids ut över havet. Därmed går det att få en helhetsbild av luftföroreningarna i hela luftpaketet. Här finns heller inga större lokala utsläppskällor.
Forskarna vid Stockholms universitet har i samarbete med lokala forskare och genom internationella samarbeten stegvis byggt upp dessa atmosfärsobservatorier med instrument för kontinuerliga året runt-studier av fyra klimatpåverkande aerosoler och gaser. Det rör sig om sotpartiklar (”black carbon”), sulfatpartiklar, samt växthusgaserna metan och kolmonoxid. Dessa fyra anses gemensamt stå för en lika stor klimateffekt som koldioxiden.
Brunt moln täcker södra Asien
Sydasien är under en stor del av året insvept i vad som från satelliter ser ut som ett stort brunt moln (”The Brown Cloud”). Vintertid byggs molnet upp av luftföroreningar från förbränning av olika slag och rör sig över hela Indien och ner över Bangladesh och ut över Indiska Oceanen. Beräkningar visar att hundratusentals människor årligen dör i förtid av olika sjukdomar till följd av den dåliga luften i det bruna molnet.
Sotpartiklar är den största källan till den dåliga luften i Asien. De kommer främst från trafiken, samt från eldning av biobränslen i hushållen och på åkrar. Det saknas tillräcklig kunskap om vilka källor som har störst betydelse för att skapa den dåliga luften.
– Kan vi förstå och förklara källorna till utsläppen bättre så kan vi även bistå beslutsfattarna med underlag om vilka utsläppskällor som är viktigast att angripa, säger Örjan Gustafsson.
Både värmande och kylande effekt
Foto: Joakim Romson
Partiklarna som släpps ut till det bruna molnet interagerar dessutom i atmosfären med solstrålningen, vilket antingen resulterar i uppvärmning eller för vissa ämnen avkylning. De ämnen som släpps ut i luften bidrar dessutom olika mycket och över olika lång tid till uppvärmningen. Aerosoler och andra partiklar är kortlivade och påverkar kanske under några års tid. Metangas och främst koldioxid är däremot mer långlivat i atmosfären.
Forskningen har visat att sotpartiklar ger stor påverkan på det lokala klimatet. Forskarna misstänker även att partiklarna kan påverka monsunsystemen, som är viktiga för bland annat jordbruket på kontinenten. I en nypublicerad artikel i tidskriften PNAS visar Örjan Gustafsson och hans kolleger att sotpartiklarna har större påverkan på klimatet än man trott och hur de påverkar molnbildningen under monsunperioden. Partiklarna stannar även kvar i atmosfären längre än man trott.
”Fingeravtryck” avslöjar utsläppskällorna
Forskarna nöjer sig inte med att konstatera hur mycket sotpartiklar som finns i luftmassan utan även vilken slags kol det är, ett slags ”fingeravtryck”. Fokus är på kolisotoperna C14 och C13. Den förstnämnda finns i allt levande material och härstammar därmed från förbränning av biobränsle. Fossil bränsle – som olja, kol och fossilgas – saknar C14.
Studierna visar att så mycket som hälften av sotpartiklarna i atmosfären vid mätstationerna kommer från förbränning av biobränslen. Användning av ved och annat biobränsle i hushållen för uppvärmning samt förbränning inom jordbruket är alltså stora källor till det bruna molnet. Genom att studera sammansättningen av kolisotoper och vissa molekyler (biomarkörer) går det även att avgöra vad som eldats, till exempel jordbruksrester.
Vid mätstationerna studeras även kolmonoxid och metan. Den gängse bilden är att två tredjedelar av världens metanutsläpp kommer från tropikerna. Men det finns osäkerhet hur dessa fördelar sig på olika källor som risodling, boskap, läckage från soptippar etcetera. Det finns därför behov av att bättre kartlägga dessa utsläppskällor i Asien för att veta vilka åtgärder som kan ha störst effekt.
Svaveldioxid kan ”maskera” uppvärmning
Svaveldioxid anses ha en avkylande effekt på klimatet och dessutom ”maskera” hur mycket temperaturen egentligen skulle ökat om inte svaveldioxiden kylde. Men osäkerheten kring omfattningen har varit stor. Nedstängningen av samhället under coronapandemin innebar dock att utsläppen av svaveldioxid minskade drastiskt. Mätdata från Maldiverna pekar på en avsevärd avkylande effekt över stora delar av södra Asien och norra Indiska Oceanen av svaveldioxid från utsläppen.
Underlag för beslutsfattare
De forskningsresultat som genereras från mätstationerna i Bangladesh och Maldiverna har stor betydelse för att vi bättre ska kunna förstå hur klimatsystemet fungerar i södra Asien och för att se vilka utsläppskällor som är störst. Resultaten kan utgöra ett direkt beslutsstöd för beslutsfattare och därmed underlätta prioriteringarna av olika insatser för att minska utsläppen av de hälso- och klimatpåverkande luftföroreningarna.
Maldiverna är kanske den nation i världen som påverkas mest konkret av klimatuppvärmningen. I takt med att havet stiger på grund av ett varmare klimat riskerar det låglänta öriket att försvinna under havsytan. Maldivernas regering har därför visat stort intresse för arbetet på mätstationen. Genom åren har Örjan Gustafsson vid flera tillfällen träffat landets klimat- och miljöministrar. Han har även tidigare agerat rådgivare åt Sveriges miljöminister.
Denna forskning vid Stockholms universitet finansieras främst genom Vetenskapsrådets rådsprofessur som Örjan Gustafsson innehar och av Formas.
Kandidatutbildningar inom klimat, miljö och hav att söka vid Stockholms universitet.
Senast uppdaterad: 14 april 2023
Sidansvarig: Kommunikationsavdelningen