Bensiinin lyijy on jäähdyttänyt maapallon ilmastoa lisäämällä pilviä

Lyijyä sisältävät aerosolihiukkaset eli ilmassa leijuvat mikroskooppiset hiukkaset katalysoivat erittäin tehokkaasti ilmakehässä vettä jääkiteiksi. Pienet jääkiteet ovat puolestaan pilvien alku. Lyijyä sisältävän bensiinin käyttö, josta nyttemmin on autoissa luovuttu, on siten voinut hidastaa maapallon lämpenemistä odottamattoman paljon, päättelee kansainvälinen tutkijaryhmä Nature Geoscience-lehdessä julkaistussa raportissaan.

Pilvien synty edellyttää ns. kiteytymiskeskuksia, joihin ilmassa olevat vesimolekyylit voivat tarttua ja muodostaa niiden ympärille pieniä jääkiteitä. Ilmassa leijuu suuri määrä erilaisia hiukkasia, joista osa on orgaanisia, osa epäorgaanisia. Alkuperältään ne ovat joko luonnollisista prosesseista tulevia tai ihmisen tuottamia.

Näiden aerosolien synty ja kehitys ovat erittäin vilkkaan tutkimuksen kohteena, koska pilvet ovat merkittävä tekijä auringon valon heijastamisessa takaisin avaruuteen ja maapallon lämpötilan säätelijänä. Normaalisti noin kolmasosa maapallon pinta-alasta on pilvien peittämänä.

Sateiden aikaansaamiseksi on 1940-luvulta lähtien osattu synnyttää pilviä kylvämällä lentokoneesta ilmaan hienoja hopeajodidihiukkasia. Nämä hiukkaset toimivat vesihöyryn kiteytymiskeskuksina. Lyijyjodidi toimii yhtä hyvin, mutta lyijyn myrkyllisyyden vuoksi sitä ei ole käytetty. Ilmassa ei ole luonnostaan kovin paljon lyijyä; ennen teollistumista sitä on tullut ainoastaan tulivuoren purkauksista ja kallioiden rapautumisesta.

Etelämantereen jäätiköiden kairauksista saaduista näytteistä ilmenee, että 1980-luvulla ilman lyijystä yli 99% oli ihmisperäistä. Suurin osa siitä oli lähtöisin polttomoottoreiden nakutuksenestoon käytetystä lyijytetraetyylistä. Kun siitä ympäristösyistä on sittemmin luovuttu, lentoliikenteen bensiiniä lukuun ottamatta, ilma on puhdistunut lyijystä mutta samalla ilmeisesti lyijyn aikaansaamat pilvet ovat vähentyneet.

Tutkimuksessa selvitettiin epäorgaanisten mineraalihiukkasten ja erityisesti lyijyn merkitystä vesihöyryn kiteytymiskeskuksina laboratoriokokeilla ja luonnosta otetuilla näytteillä. Pilvistä lyijyä sitä löytyi joka kolmannesta jääkiteestä vaikka ilman aerosolihiukkasissa sitä on paljon vähemmän.
Luonnon pilvistä otetuissa näytteissä lyijyä löytyi paljon myös pienten jääytimien ja niihin kiinnittyneiden kaasuatomien ja pienten ainehiukkasten yhdistelmistä, ns. jäämuodostelmista. Näistä kahdessa kolmesta oli mineraalihiukkasia ja lyijyä oli liki puolessa, 42%:ssa.

Kolmannessa kokeessa testattiin laboratoriossa lyijyhitusten tehokkuutta keinotekoisten pilvien synnyttämisessä. Kun 8%:ssa aerosolihiukkasista oli lyijyä, sitä löytyi jääytimistä 44%:ssa.

Moottoribensiinin lyijyn vaikutusta maapallon ilmastoon testattiin ilmastomalleilla. Vertailtavana oli neljä tilannetta, jossa ilman mineraalihiukkasista 0, 1, 10 tai 100% sisälsi lyijyä. 1-10% lyijyä sisältävät hiukkaset vastaavat nykytilannetta ja 0% vastaisi täysin vailla lyijypäästöjä olevaa maailmaa.

Kun lyijyä oli paljon, pilvisyys lisääntyi erityisesti pohjoisella pallonpuoliskolla. Mallinnetut cirruspilvet olivat myös matalammalla kuin vähäisen lyijypitoisuuden tilanteessa. Maapallolta lähtevä pitkäaaltoinen säteily takaisin avaruuteen oli runsaslyijyisessä tilanteessa jopa 0,8 wattia neliömetriä kohden suurempi kuin nollatilanteessa. Bensiinin lyijylisällä on todennäköisesti ollut ilmastoa jäähdyttävä vaikutus.

(YLE tiede, Nature Geoscience)