De nitraatafzettingen in het noordpoolgebied blijven ook na de eeuwwisseling hoog, ondanks milieubeleid dat eind 20e eeuw door buurlanden is aangenomen om de uitstoot van stikstofoxide (NOx) te verminderen.

Spuitbussen kleiner dan 2,5 micrometer staan ​​bekend als fijnstof (PM) 2,5 en zijn gevaarlijk voor de menselijke gezondheid. Grote aerosoldeeltjes, anderzijds, helpen bij het vormen van zonwerende wolken die het aardoppervlak koelen. De concentraties van sulfideoxide (SOx) en NOx die aerosolen kunnen vormen, namen toe vanaf de industriële revolutie van het midden van de 18e eeuw tot 1980, die in de jaren zeventig en tachtig ernstige luchtverontreiniging veroorzaakten.

Maar regels opgelegd door de Verenigde Staten, Europese landen en andere ontwikkelde landen hebben sinds de jaren negentig geleid tot een vermindering van de SOx- en NOx-emissies. Dat gezegd hebbende, de emissies van opkomende economieën zoals China en India zijn tot nu toe hoog gebleven.

Het team, waaronder Yoshinori Iizuka van de universiteit van Hokkaido, heeft een ijskern van 90 meter geboord vanuit de Zuidoost-Groenland-koepel, een ijskapkoepel in Groenland die van 1957 tot 2014 is gebruikt voor onderzoek naar atmosferische aërosolafzettingen in ijskernen. Het kernmonster werd bevroren bewaard terwijl het in 2015 naar een koelruimte van het Institute of Low Temperature Science van de universiteit werd vervoerd. van de ijskern begon het volgende jaar door het te smelten om de concentratie van ionen zoals sulfaat en nitraat te meten.

In een eerdere studie, het team slaagde erin de precieze leeftijden van de ijskern over de zes decennia te bepalen met een nauwkeurigheid van enkele maanden. In de studie gepubliceerd in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Sferen, ze stelden een dateringsmethode voor op basis van het matchen van zuurstofisotoopvariaties tussen ijskernrecords en simulaties met behulp van isotoop-enabled klimaatmodellen - waarvan de sterke gelijkenis de precieze bepaling van de leeftijden mogelijk maakte.

In de huidige studie gepubliceerd in hetzelfde tijdschrift, het team vergeleek sulfaat- en nitraatfluxen in de ijskern gedurende de vier decennia met SOx- en NOx-emissies in de lucht.

Om de bronnen te onderzoeken van de chemicaliën die in de ijskern zijn bewaard, transportroutes van luchtmassa's werden geanalyseerd met behulp van een methode genaamd Backward Trajectory Analysis. De resultaten gaven aan dat het hoogste percentage luchtmassa's uit Noord-Amerika kwam, terwijl lagere maar nog steeds hoge percentages uit Europa en Rusland kwamen. De onderzoekers vermenigvuldigden de NOx- en SOx-emissies van elke regio met de bijdragen aan de luchtmassa om de hoeveelheden NOx en SOx te berekenen die de Zuidoost-Groenlandse Koepel bereikten.

De resultaten toonden aan dat de sulfaatflux de geschiedenis weerspiegelde van afnemende SOx-emissies uit buurlanden, voornamelijk de Verenigde Staten, waar de onderzoekers denken dat de uitstoot vandaan komt. In tegenstelling tot, de decadale trend van de nitraatflux verschilde van de trend van de NOx-emissies, die sinds de jaren zeventig of tachtig zijn afgenomen. Nitraatstroom in de ijskern piekte in de jaren negentig, en niveaus in de 21e eeuw hoger zijn gebleven dan die uit de periode van de jaren 1960 tot de jaren 1980, ondanks inspanningen van de Verenigde Staten en Europese landen om de uitstoot te verminderen.

Hoewel de oorzaak van deze discrepantie een mysterie blijft, het team onderzoekt de gecompliceerde chemische veranderingen met NOx die optreden tijdens atmosferisch transport als mogelijke oorzaak. Het team is van plan om verder onderzoek te doen naar dit onderwerp, evenals het evalueren van andere chemicaliën die in de ijskern zijn bewaard.