Ved at studere skyer – og lave nogle i laboratoriet – har et internationalt forskerhold fra blandt andet Schweiz, USA og Tyskland vist en direkte kobling mellem bly i atmosfæren og dannelsen af de iskrystaller, der fører til udviklingen af skyer.
Når atmosfæren indeholder partikler med bly, kræver det mindre vanddamp for, at skyer kan opstå, og samtidigt dannes skyerne først ved højere temperaturer. Dette kan ifølge forskerne have en indflydelse på, hvor meget det kommer til at regne.
Forskerne spår, at blyet kan have en positiv effekt på den globale opvarmning. Under bestemte forhold kan disse skyer nemlig reflektere en større mængde varme ud i rummet, end ‘rene’ skyer gør, hvilket igen kan have en kølende effekt på vores klode.
Det internationale team, der er ledet af atmosfærekemiker Dan Cziczo ved Department of Energy’s Parcific Northwest National Laboratory, har netop offentliggjort deres resultater i maj-udgaven af det anerkendte tidsskrift Nature Geoscience.
»Vi ved, at langt det meste bly i atmosfæren kommer fra menneskeskabte kilder, og nu har vi vist, at blyet ændrer på skyernes dannelse og egenskaber. Dette har en direkte indflydelse på energibalancen i atmosfæren, altså hvor meget sollys, der får lov til at trænge igennem den,« siger han.
Indsamler luft fra toppen af et bjerg
Det er ikke første gang, at forskere har forsøgt at undersøge blyets effekt på skydannelsen. Allerede i 1940’erne forsøgte forskere at fremprovokere regnskyer ved at gøde bestemte områder af atmosfæren med sølv- og blyjodid. Forsøgene viste, at bly ganske rigtigt kan øge mængden af iskrystaller i atmosfæren.
Siden da er atmosfærens indhold af bly steget markant, blandt andet fordi verdenssamfundet afbrænder større og større mængder af kul. Dertil kommer de mange fly, der hele tiden udspyr små mængder bly i netop de højder, hvor skyerne dannes.
\ Fakta
Cziczo og hans kolleger ønskede netop at finde ud af, hvordan denne forøgede mængde bly i atmosfæren påvirkede skydannelsen i atmosfæren og dens energibalance.
I første omgang indsamlede forskerne små portioner af luft fra toppen af bjergkæden i grænseområdet mellem Colorado og Wyoming. Herefter tog de luften med hjem i deres laboratorium, hvor de puttede den ind i et lille skykammer, der ved at ændre temperatur og luftfugtighed kan frembringe skyer af luftprøven. Ved at indsamle prøver fra skyerne i kammeret afslørede forskerne, at halvdelen af de iskrystaller, som skyerne bestod af, indeholdt bly.
Teamet udtog herefter en prøve fra en sky på toppen af et bjerg i Schweiz, der viste nøjagtigt det samme resultat. Omkring halvdelen af skyens iskrystaller indeholdt bly.
Skykammer føder iskrystaller
Men selv om man finder bly på et ‘kriminelt’ sted, behøves det ikke at betyde, at det er blyet, der har frembragt iskrystallen.
For at afgøre, om blyet er årsagen til dannelsen af iskrystaller og skyer, gennemførte de et eksperiment i et særligt sky-laboratorium i bl.a. Tyskland. Her kunne forskerne fremstille støvpartikler, som er nødvendige for, at skyer overhovedet kan opstå. Forskerne fremstillede to forskellige slags støvpartikler, hvoraf den ene var fri for bly, mens den anden bestod af én procent bly, hvilket svarer til, hvad man finder i atmosfæren. Herefter puttede forskerne efter tur støvpartiklerne ind i kammeret og undersøgte, ved hvilke temperaturer og ved hvilken luftfugtighed støvpartiklerne dannede iskrystaller.
Eksperimentet viste, at bly ændrede på de betingelser, der skal være opfyldt, for at skyer kan opstå: Jo mere bly, luften indeholdt, des mindre kold og fugtig behøvede den at være, for at der blev dannet skyer.
For at kaste lys over, hvilken betydning den øgede mængde bly i atmosfæren har for klimaet, lavede forskerne computersimuleringer af det globale klima, hvoraf støvpartiklerne enten var blyfri eller indeholdt 10 procent bly.
Skyerne påvirker klimaet
Blyforurening af atmosfæren vil aldrig kunne blive en løsning på den globale opvarmning, men det er i høj grad en faktor, der skal inkluderes i vores miljø- og klimamodeller.
Matthew S. Johnson
Computersimuleringen viste, at især høje, tynde skyer blev dannet ved lavere højder og over andre områder over den nordlige halvkugle, når støvpartiklerne indeholdt bly, end når de var blyfri. Og dette vil ifølge forskerne sandsynligvis påvirke nedbørsmængden.
»I vores modelatmosfære påvirkede blyet fordelingen og tætheden af den slags skyer, som vi kiggede på, og det kan meget vel påvirke hvor og hvornår det vil regne og sne,« siger Cziczo, der dog understreger, at det ikke nødvendigvis betyder, at den øgede mængde bly vil gøre klimaet koldere.
»Vores resultater viser, hvor komplekst samspillet er mellem bly, vanddamp og temperatur. Effekten er betydeligt mere kompleks, end hvad man finder for drivhusgasser, « pointerer han.
Videnskab.dk har ladet lektor Matthew S. Johnson fra Kemisk Institut på Københavns Universitet kigge på resultaterne. Den forskergruppe, som han er tilknyttet, studerer nemlig også, hvordan menneskeskabt forurening kan påvirke dannelsen af partikler i atmosfæren.
»Dette er et fantastisk stykke forskning, der afslører endnu en måde hvorpå menneskelig aktivitet påvirker det globale klima. Blyforurening af atmosfæren vil aldrig kunne blive en løsning på den globale opvarmning, men det er i høj grad en faktor, der skal inkluderes i vores miljø- og klimamodeller,« siger han og slutter:
»Derudover viser resultaterne, at kulforbrænding frigiver en betydelig mængde af bly. Paradoksalt nok, hvis disse forskere har ret, så vil der have været en større opvarmning af kloden, hvis ikke det havde været for blyforureningen.«
