Ljusabsorberande Aerosoler Kastar en Skugga Över Subsahariska Afrika

Den övergripande målsättningen med det här projektet är att förbättra vår förståelse av hur de stora utsläppen av ljusabsorberande aerosoler påverkar klimat och hälsa i Sub-Sahariska Afrika.Varje år släpps enorma mängder ljusabsorberande aerosoler ut i atmosfären över Subsahariska Afrika genom savann- och skogsbränder samt mänskliga aktiviteter. Dessa luftpartiklar värmer upp det regionala klimatet eftersom de absorberar det inkommande solljuset. De påverkar även nederbörden – vilket påverkar tillgången på färskvatten och kan leda till torka/översvämningar - minskar solljuset vid markytan -  vilket påverkar tex agrara näringar - och försämrar kvaliteten på luften människor andas. Sammantaget har detta allvarliga konsekvenser, särskilt för fattiga människor som så gott som alltid har sämst resiliens mot miljöpåverkan. Det innebär också en stor utmaning när det gäller hållbar utveckling för området, särskilt som den pågående befolkninsökningen och urbaniseringen är kopplad till ökade utsläpp.Tyvärr är vår generella förståelse av ljusabsorberande aerosoler och deras miljöeffektet förknippad med stora osäkerheter. Modellberäkningar av klimateffekterna av en av huvudkomponenterna, sot (engelska ’black carbon’), underskattas med en faktor av 2-3 globalt jämfört med mätningar i atmosfären. För Subsahariska Afrika -  vilket uppskattas vara ett av de tre områden på jorden som står för störst utsläpp av sot - är kunskapsläget ännu sämre p.g.a. det begränsade antalet av mätstationer. Detta påverkar även vår förståelse för sots hälsoeffekter: sot är t.ex. en av de mer hälsopåverkande komponenterna i de luftföroreningar som årligen dödar mer än 7 miljoner människor, särskilt i låginkomstländer.Förutom sot, är även bruna aerosoler (engelska ’brown carbon’) en viktig del av de ljusabsorberande aerosolerna. De bruna aerosolerna har börjat studeras först på senare år, och kunskapsläget är därför ännu sämre än för sot. Precis som med sot, bildas bruna aerosoler genom ofullständiga förbränningsprocesser som savannabränder eller trafikavgaser, även om andra mekanismer även kan bidra till bildandet. Detta är en anledning till att man anser att Subsahariska Afrika är den region på jorden som släpper ut mest bruna aerosoler.För att förbättra kunskapsläget kring sot och bruna aerosoler i Subsahariska Afrika föreslår vi att i det här projektet fortsätta vårt nära samarbete med våra kollegor i Rwanda och Kenya. Genom att samla in filterprover i både stads- (Nairobi) och vid bakgrundsstationer i bergen i Rwanda och Kenya har vi möjligheten att undersöka både sotets och de bruna aerosolernas fysiska och kemiska egenskaper i olika miljöer i Subsahariska Afrika. Dessa studier möjligör också kunskapsutbyte mellan svenska och afrikanska forskare, samt tillfällen för undervisning samt utbyte av masterstudenter.En anledning till att kunskapsläget för de bruna aerosolerna i nuläget är lågt är att det inte finns några väl etablerade tekniker för att isolera dessa från andra aerosoler. I det här projektet föreslår vi en strategi för att isolera dessa genom att använda extrahering med systematiskt urvalda lösningsmedel. Vi kommer använda och jämföra effekterna extraktion med lösningsmedel med olika specifika kemiska egenskaper: polära vätedonerande lösningsmedel (tex vatten) polära väteaccepterande (tex acetonitril) samt ickepolära lösningsmedel (tex hexan). De olika extrakten med bruna aerosoler kommer sedan att användas för att karakterisera isolaten mha isotop- och ljus-absorberande egenskaper.Isotopverktygen är kraftfulla för att förstå utsläppskällor, men även effekter av reaktioner i atmosfären. Till exempel kan kol-14 användas för att särskilja fossila från biomassakällor. Isotopkarakteriseringen kommer att genomföras på både bruna aerosoler och sotpartiklar. Förbättrad förståelse av utsläppskällorna för dessa ger direkta insikter i vilka källor som ger störst klimat eller hälsopåverkan. Denna information kan sedan användas för att utveckla effektiva strate