Ondanks hun extreem kleine formaat, submicron atmosferische aerosolen zijn kritische verontreinigende stoffen bij klimaatverandering, luchtkwaliteit, en gevolgen voor de menselijke gezondheid. Van deze deeltjes secundaire organische aerosolen (SOA) ontstaan ​​wanneer vluchtige organische stoffen (VOS) oxideren tot lagere vluchtigheidsproducten die zich hechten aan en de deeltjesgrootte van de aerosol vergroten, of in sommige gevallen, ze kunnen gewoon op zichzelf bestaan. SOA vormt een aanzienlijk deel van de wereldwijde aerosolmassa. Wetenschappers proberen toekomstige aerosolmodellering te verbeteren, maar er bestaan ​​nog steeds verschillende discrepanties tussen model-gesimuleerde en in het veld waargenomen SOA-budgetten.

"Grote onzekerheden in modelbeoordelingen van SOA-budgetten en dienovereenkomstig, de klimaateffecten, motiveerde uitgebreid onderzoek om erachter te komen waarom deze bestaan", zegt prof. Lin Du van het Environmental Research Institute, Shandong-universiteit. "Biogene vluchtige organische stoffen (BVOC's) geproduceerd door terrestrische vegetatie zijn wereldwijd belangrijke SOA-precursoren, en hun SOA-vormingspotentieel kan worden gewijzigd door antropogene emissies."

De onderzoeksgroep van prof. Du vatte systematisch het veldbewijs en de chemische processen achter SOA-vorming samen door middel van antropogeen-biogene interacties. Vooruitgang in atmosferische wetenschappen publiceerden hun recensiewerk getiteld "Antropogene effecten op biogene secundaire organische aërosolvorming".

De belangrijkste antropogene verontreinigende stoffen, inclusief stikstofoxiden (NO _x ), aërosoldeeltjes, zwaveldioxide (SO ₂ ), ammoniak (NH ₃ ), en andere aminen bemiddelen SOA-vorming door zowel gas- als deeltjesfasereacties. De omvang van deze interacties is sterk gerelateerd aan de BVOC-precursoren, niveaus van verontreinigende stoffen, oxidanten, en andere atmosferische omstandigheden.

"De niet-lineaire interacties tussen menselijke en natuurlijke systemen zijn veel complexer dan hun huidige weergave in atmosferische modellen." zei prof. Du. "In de tussentijd, de complexiteit en variabiliteit van de atmosferische omgeving zelf maakt de verkenning van deze interacties uitdagender."

Onderzoekers hebben sterke correlaties waargenomen tussen biogene SOA-vorming en antropogene verontreinigende stoffen in veel regio's die worden beïnvloed door zowel antropogene als biogene bronnen. Hoewel BVOC's die door natuurlijke bronnen worden uitgestoten niet direct kunnen worden gecontroleerd, mensen kunnen een fractie van de biogene SOA verminderen door antropogene verontreinigende stoffen te beperken. Licht werpen op antropogeen-biogene interacties is nodig om schattingen te verbeteren van hoe en in welke mate antropogene emissies de wereldwijde aerosolconcentraties kunnen wijzigen. Deze studies moeten helpen bij het vormgeven van effectievere maatregelen ter bestrijding van verontreiniging en het verminderen van onzekerheden in het SOA-budget en de bijbehorende klimaateffecten.

"Op basis van een uitgebreide beoordeling van fundamentele inzichten, toekomstige inspanningen, zoals laboratoriumonderzoek onder meer relevante atmosferische omstandigheden, ontwikkeling van meer authentieke normen, veldwaarnemingen van de temporele en ruimtelijke verdeling van beide BVOC's, en antropogene verontreinigende stoffen, worden aanbevolen", aldus prof. Du. "Met toenemende studies over de kwalitatieve en kwantitatieve analyse van antropogeen-biogene interacties door laboratoriumverkenningen en veldwaarnemingen, een betere reproductie van SOA-concentraties door atmosferische modellen zou worden verwacht."