Wetenschappers zijn een stap dichter bij het begrijpen van wat fijnstof in de atmosfeer van de aarde regelt na het identificeren van nieuwe verbanden tussen natuurlijke verontreinigingen en door de mens gemaakte verontreinigende stoffen.

Fijnstof is een luchtverontreinigende stof die een negatieve invloed kan hebben op de menselijke gezondheid wanneer de niveaus in de lucht te hoog zijn en ook het klimaat kan beïnvloeden.

De doorbraak kan leiden tot sterkere, nauwkeurigere klimaatwetgeving en schonere lucht, stellen de onderzoekers. Het internationale team, geleid door de Universiteit van Manchester en Forschungszentrum Jülichhung in Duitsland, onderzochten de impact van Secondary Organic Aerosol (SOA) in onze lucht.

SOA bestaat uit extreem kleine deeltjes en wordt in de atmosfeer gemaakt door natuurlijke en door de mens veroorzaakte emissies. Ze worden geproduceerd door complexe interacties tussen zonlicht en vluchtige organische stoffen van bomen, planten, auto’s of industriële emissies.

Deze kleine deeltjes hebben ernstige gevolgen voor de fysieke en mentale gezondheid van mensen en zijn de belangrijkste factor die bijdraagt ​​aan de vroegtijdige dood van naar schatting 5,5 miljoen mensen over de hele wereld, elk jaar. De invloed van deze deeltjes op het klimaat is ook verantwoordelijk voor de grootste bijdragende onzekerheid aan door de mens veroorzaakte effecten op de stralingsbalans die klimaatverandering beïnvloedt.

Het internationale team bestudeerde de vorming van fijne SOA-deeltjes uit verschillende dampen die worden uitgestoten door natuurlijke planten en uit mengsels van door de mens gemaakte en natuurlijke dampen die in het laboratorium reageren. In alle gevallen, ze ontdekten dat er een kleinere massa deeltjes werd gemaakt wanneer dezelfde hoeveelheid damp in een mengsel werd gereageerd dan wanneer het alleen werd gereageerd.

Hoofdauteur, Professor Gordon McFiggans, van Manchester's School of Earth and Environmental Sciences, legt uit:"Het is al lang bekend dat we rekening moeten houden met het volledige mengsel van dampen bij het voorspellen van de hoeveelheid secundaire verontreinigende stoffen zoals ozon.

"Onze bevindingen laten nu zien dat we ook moeten weten welke door de mens gemaakte en natuurlijke sporenverbindingen aanwezig zijn in de echte atmosfeer om fijnstofvervuiling te kwantificeren."

De studie is de eerste studie in zijn soort die kijkt naar de invloed van deze complexe mengsels van dampen op de atmosferische deeltjesmassaconcentratie.

Professor Thomas Mentel, co-auteur van FZJ, toegevoegd:"Door het experiment zorgvuldig te ontwerpen, we zijn erin geslaagd om twee verschillende manieren te begrijpen waarop de hoeveelheid gevormde deeltjes in mengsels wordt verminderd. We hebben ontdekt dat de sporenverbindingen niet alleen strijden om de reactant, maar ook de producten van deze reacties kunnen zelf reageren om efficiënte deeltjesvorming te voorkomen.

"Door dit experimenteel waargenomen effect op te nemen in een wereldwijd luchtkwaliteitsmodel, we hebben aangetoond dat de massa van fijne deeltjes aanzienlijk kan worden beïnvloed onder reële atmosferische omstandigheden, niet alleen die in het lab."

Deze observationele kwantificering van de interactie tussen dampen die deeltjes kunnen vormen, geeft een eerste glimp van hoe verontreinigende stoffen zullen interageren in de complexe mengsels die in de echte atmosfeer worden gevonden.

Professor McFiggans concludeerde:"Ons werk biedt een routekaart om inzicht te krijgen in de toekomstige bijdrage van fijnstof aan de luchtkwaliteit en het klimaat. Door deze resultaten en die van verdere experimenten op te nemen in numerieke modellen, kunnen we beleidsmakers het juiste advies geven."