I Pallastunturi bedrivs internationell toppforskning om atmosfären

Pallas forskningsstation ligger i Pallas-Yllästunturi nationalpark i Lappland, cirka 170 kilometer norr om polcirkeln. Mätningarna i fjällområdet visar bland annat hur målen att minska växthusgasutsläppen och stävja klimatförändringen förverkligas. Pallas är en av de viktigaste forskningsstationerna för klimat och ekosystem i norra Europa. Informationen från stationen är unik internationellt sett på grund av antalet storheter som mäts och stationens läge.

"Motsvarande stationer finns det få av i arktiska områden. Det är särskilt viktigt att mäta här, eftersom man vet att det norra området värms upp till och med fyra gånger snabbare än det övriga jordklotet", berättar Antti Hyvärinen, chef för forskningsenheten för atmosfärens sammansättning.

Meteorologiska institutet har en lång historia av att mäta luftkvaliteten och observera vädret i Pallasområdet. Först restes den första väderstationen i närheten av Pallasjärvi år 1935, och senare har det kommit fler sådana i området. Anläggningens verksamhet utvidgades 1991 när mätningarna av atmosfären inleddes på Sammaltunturi. Sedan dess har forskningsstationens verksamhet utvecklats ytterligare och för närvarande hör den bland annat till de ansedda internationella forskningsnätverken ICOS, GAW och ACTRIS.

Långa tidsserier ger information

Flaggskeppet vid Pallas forskningsstation är en mätstation på toppen av Sammaltunturi där man undersöker atmosfären och klimatförändringen. Enligt stationens grundare fanns först Yles stuga och mast på toppen av fjället. Meteorologiska institutet beslöt att stanna kvar när Yle hade lämnat platsen. I området fanns också Forststyrelsen som en naturlig samarbetspartner. Tillsammans med Forststyrelsen byggdes 1991 en ny station, endast för mätning av atmosfären, och fem år senare började man också mäta växthusgaser. ”I efterhand kan man säga att det är bra att det gick så, för nu är den mest långvariga exakta mätningen av luftkoncentrationen i Finland härifrån”, gläder sig biträdande professor Annalea Lohila.

Klimatforskningen kräver långsiktighet.

Klimatforskningen kräver långsiktighet, eftersom de långa tidsserierna är värdefulla för resultaten. "Om man till exempel mäter skogarnas eller myrarnas kolsänkor i fem år kan man inte nödvändigtvis säga något om trenden", förklarar Lohila. Mätresultaten kan variera stort från år till år beroende på om det till exempel är en torr eller våt sommar. Långa tidsserier är kapital som inte kan tas bort. "Nu när man i Pallas har samlat in data från ett tjugotal år kan man börja göra en mer omfattande bedömning av vad som händer på lång sikt och varför. Den insamlade informationens värde bara ökar, när det kommer mer för varje år”, fortsätter Lohila.

Meteorologiska institutets mätstation är byggd på toppen av Sammaltunturi. Bild: Pia Anttila

Forskning i myrar, sjöar, skogar och luft

Mätningar görs förutom på fjällkrönet även i olika terränger. I Pallas började man mäta koldioxidutbytet när man i början av 2000-talet byggde ett torn för flödesmätning över granskogen på Kenttärova. Undersökningarna utvidgades snart också till myrarna, och senare började man också göra mätningar i sjön där avrinningsområdets vatten rinner ut.

På myrarna undersöks metanutsläppen och Pallas har en av de långvarigaste metanmätningarna på myrar i världen. Det insamlade materialet är redan värdefullt i sig, men av mätresultaten gör man också modeller som kan användas för att förutspå klimatförändringens konsekvenser i framtiden.

"Pallas är en av de få forskningsplatserna, där det inom ett litet område finns en övergripande förståelse för olika miljöer."

Området granskas som en helhet: "Pallas är en av de få forskningsplatserna, där det inom ett litet område finns en övergripande förståelse för olika miljöer. Här kan man samtidigt undersöka vad som händer med någon gas i en sjö, skog eller myr", berättar Annalea Lohila, som fokuserar på att undersöka växthusgaser och kolcirkulation.

Miljöforskning i området bedrivs i nära samarbete med Naturresursinstitutet (Luke), Finlands miljöcentral (SYKE), Geologiska forskningscentralen (GTK) och Uleåborgs universitet. Även utländska samarbetspartner deltar i flera projekt.

"Partnerskapen är väldigt viktiga. Genom att arbeta tillsammans och kombinera olika perspektiv och expertis multipliceras värdet av data", betonar Lohila vikten av tvärvetenskapligt samarbete.

Mätningen kräver både maskiner och människor

En vanlig dag är det ofta tyst på forskningsstationen, endast maskinerna surrar. Mätningarna är i hög grad automatiserade för Meteorologiska institutets del. Regelbundna veckorutiner såsom provtagning sköts av en anställd vid Forststyrelsen. Hen kommer också till hjälp om någon av mätarna slocknar. Det finns en hel del mätinstrument, eftersom Pallas är en av de mer komplett utrustade stationerna bland annat för mätning av atmosfären i den arktiska zonen. Men maskinerna gör dock inte allt. På sommaren kan man på myrens spångar hitta forskningspraktikanter som räknar till exempel antalet tranbärsblad för hand och undersöker deras utveckling i området. Förutom långtidsmätningar har stationen olika kortvariga projekt där man till exempel kan undersöka ett enskilt ämne i fyra år. Sommaren 2022 åker forskarna runt med gummibåtar i fjällsjöarna och bäckarna i Pallas för att mäta utsläppen i vattendragen. Från och med sommaren 2022 undersöks i Pallas även konsekvenserna för klimatet och vattendragen av restaureringen av myren.

Fönster mot klimatförändringens konsekvenser

Pallas är ett fönster mot klimatförändringens konsekvenser i norr. I fjällområdet kan man redan som resultat av mätningar och forskning se hur klimatförändringen påverkar olika årstider. ”Alla årstider värms nödvändigtvis inte upp i samma utsträckning. Man har redan sett att vintrarna blivit betydligt varmare, medan somrarna just inte alls har blivit det”, berättar Lohila. Hösten har också varit föremål för särskilt intresse: ”När hösten blir varmare ökar det inte nödvändigtvis kolbindningen, utan kolförlusten, eftersom marken inte fryser och där finns gott om bakterier som äter torv och humus”, förklarar Lohila. Kolsänkor och källor i hela landet och till och med på världsdelsnivå definieras också med inversionsmatematik, dvs. omvänd matematik, som i Finland är Meteorologiska institutets specialkompetens. Med hjälp av inversionsberäkningen av atmosfären kan man av de uppmätta halterna och variationerna i dem dra slutsatser om varifrån utsläppen kommer.

Mätningar görs också på aapamyren i Lompolojänkkä. Bild: Simon Schallhart

Ur ett globalt perspektiv ligger Pallas relativt nära Ishavet. När man mäter atmosfärens sammansättning kan man också få information om Sibirien och Ishavet, där det finns få forskningsstationer. Särskilt intressant är vad som händer på Ishavet när havsisen minskar. Konsekvenserna syns också i Finland. År 2017 upplevde man en exceptionell snöstorm i Pallas. Fyra år senare utredde Uleåborgs universitets forskningsgrupp orsaken till stormen genom att utnyttja mätresultaten från Sammaltunturi: klimatförändringen hade värmt norra Ishavet så mycket att det isfria området som uppstått i havet slutligen orsakade nederbörden.

Världens renaste luft

På toppen av Sammaltunturi undersöks förutom växthusgaser även små partiklar, dvs. aerosoler och moln. Forskningsstationen på toppen av fjället är stoltheten hos forskningsnätverket ACTRIS som fokuserar på aerosoler, spårgaser och moln. Aerosolerna är en av de största osäkerhetsfaktorerna i beräkningarna av klimatförändringen. "Man vet inte exakt hur mikropartiklarna kommer att påverka klimatet", berättar Antti Hyvärinen som undersöker aerosoler. En orsak till detta ligger i förståelsen av samspelet mellan aerosoler och moln. Sammaltunturi lämpar sig också särskilt bra för att undersöka moln, eftersom de lågt stående molnen sveper över fjället. Under hösten och vintern befinner sig toppen inne i moln 25–40 procent av tiden. Molnforskningen är full av nytt och okänt, eftersom man ännu inte vet mycket om de arktiska molnen. Sammaltunturi har en av Europas längsta tidsserier även när det gäller att mäta molnens egenskaper. Denna information behövs för klimatforskningen. ”I klimatberäkningarna är det ännu en stor källa till osäkerhet hur ett moln uppstår och hur länge det hålls vid liv. Detta har betydelse för klimatforskningen, eftersom molnet påverkar atmosfärens strålningsegenskaper", berättar Hyvärinen.

Enligt mätningarna andas man in världens officiellt renaste luft på Pallas.

Partiklarna påverkar också luftkvaliteten. Enligt mätningarna andas man in världens officiellt renaste luft på Pallas. Samma luft skickas också i provflaskor till olika laboratorier runt om i världen för jämförelse. I framtiden är det meningen att man på Pallas ska utveckla och upprätthålla mätningarna, eftersom information som samlats in på lång sikt är det enda sättet att upptäcka förändringar i forskningen om atmosfären och ekosystemen. Enligt Antti Hyvärinen upphör forskningen på Pallas inte att fascinera: "Här görs ständigt fynd. Man vet aldrig vad som kan finnas runt hörnet."

Bekanta dig med forskningsstationen i Pallas i följande video:

Text Anna-Kaisa Sitomaniemi