Áhrif ryks frá Íslandi á loftslag heimskautasvæða

Öflugir íslenskir rykstormar eru á meðal þeirra mestu sem mælast á jörðinni og styrkur örefna í þeim þúsund sinnum yfir ráðlögðum heilsumörkum.

Pavla Dagsson-Waldhauserova, lektor hjá Landbúnaðarháskóla Íslands, hefur í samstarfi við RykÍs, rykrannsóknafélag Íslands, rannsakað hver áhrif ryks frá Íslandi eru á loftslag heimskautasvæða. Hún hóf rykrannsóknir um 2010.

„Rannsóknin miðaði að því að skýra áhrif ryks á loftgæði á Íslandi, hve langt rykið berst frá landinu, áhrif ryksins á eðliseiginleika lofthjúpsins sem og áhrif þess á jökla, snjó og hafsvæði,“ útskýrir Pavla.

Að auki fóru fram mælingar á Suðurskautslandinu til samanburðar. Ryk frá Sahara sem barst til Íslands var einnig haft til samanburðar.

Rannsóknin var styrkt af Rannís og unnin á árabilinu 2020 til 2022.

Risavaxin rykuppspretta

Uppsprettur ryks frá heimskautasvæðum (e. High Latitude Dust, HLD) þekja meira en 500.000 km2 og leggja til 5% af rykmagni jarðar. Um 40% af því er frá Íslandi.

Pavla segir stærstu sandauðnir norðurslóða vera á Íslandi, um 40.000 km2, og séu þær stærstu uppsprettur í Evrópu og á heimskautasvæðum (HLD), með um 30-40 milljónir tonna af rykbornum efnum á ári. Rykstormar séu mjög tíðir (>135/ári) og rykið geti borist þúsundir kílómetra. Svifryksstyrkur örefna (<10 μm) fari iðulega yfir 1.000 µg/m³.

„Íslenskt ryk er annars eðlis en dæmigert meginlandsryk er varðar lit, stærð, lögun og efnasamsetningu, sem breytir áhrifum á loftslag, heimskautasvæði, heilsufar o.fl,“ segir Pavla jafnframt.

Meðal mestu rykstorma jarðar

Rannsóknin staðfestir að sögn Pövlu, að öflugir íslenskir „rykstormar“ eru á meðal þeirra mestu sem mælast á jörðinni, með styrk örefna (e. particulate matter, PM) > 50,000 µgm-³ , sem er þúsund sinnum yfir ráðlögðum heilsumörkum. Miklir rykstormar á Suðurskautslandinu eru einnig algengir yfir sumartímann, þar sem rykmengun nær > 300 µgm-³ . Sýnum af ryki frá Íslandi var safnað á Svalbarða en þangað hefur það borist um 2.000 kílómetra veg.

„Ljóseiginleikum íslensks ryks svipar til svartra kolefnis-rykagna (black carbon), sem gleypa sólarljós og hitna, með mjög litlu endurvarpi (e. spectral reflectance – SR) þegar rykið fellur á snjó eða ís og SR gildi um 0,03 í andrúmsloftinu. Ryk frá Íslandi dregur í sig geisla á nær-innrauða sviðinu, gagnstætt ryki frá öðrum uppblásturssvæðum. Rykið inniheldur mikið af járni og er fremur auðleysanlegt, sem kann að hafa jákvæð áhrif á vistkerfi hafsvæða. Rykið er afar öflugt við myndun ískristalla, þ.e. skýja (e. ice-nucleation) sem hefur áhrif á byggingu skýjahulu og endurvarp ljóss frá þeim,“ segir hún enn fremur.

Líkan til að spá fyrir um rykstorma á Íslandi var þróað á verkefnatímanum og er aðgengilegt á netinu. Líkanið sýnir >60 rykatburði sem flytja ryk frá Íslandi til Færeyja, Bretlandseyja, Skandinavíu og Vestur-Evrópu ár hvert.

Pavla segist stolt af því að verkefnið hafi gert kleift að birta byltingarkenndar niðurstöður í rannsóknum á náttúrulegri loftmengun, kynna ný loftslagsviðbrögð, veita Íslendingum svæðisbundnar rykspár til að vernda heilsu þeirra og öryggi og koma Íslandi í alþjóðlegt ryk-samhengi. „Þar að auki lögðum við fram sönnunargögn um að íslenskt ryk ferðast >3.000 km til Evrópu og Norðurslóða, sem og að Sahara-ryk berst til Íslands að minnsta kosti tvisvar á ári,“ segir hún.

Gríðarlegt ryk frá lónstæðum

Aðspurð um rannsóknir á ryki frá t.d. uppistöðulónum segir Pavla að ein af rykugustu eyðimörkum Íslands sé Dyngjusandur á Norðausturlandi, sem hafi verið fylgst með í yfir fimm ár.

„Hálslón er önnur mikil rykuppspretta á þessu svæði og við höfum séð marga rykstorma þaðan, bæði á staðnum og á gervitunglamyndum. Land og skógur hefur fengið viðbótarathuganir sem sýna mikla rykútfellingu og óheilbrigðar aðstæður. Það kemur á óvart að Ísland krefjist ekki mælinga á lofthjúpnum, sem miða að stærð agna sem berast í lungu manna, fyrir umhverfismat þegar nýjar stíflur eru byggðar, sérstaklega nálægt stærri byggðum. Rykstormar bera hins vegar fínar agnir hundruð kílómetra frá upptökum sínum,“ segir Pavla að endingu.

Alþjóðlegar rykrannsóknir

Ísland er virkur aðili í rannsóknum á ryki á alþjóðlegum vettvangi í fjölmörgum rannsóknaklösum.

RykÍs, Rykrannsóknafélag Íslands (e. Icelandic Aerosol and Dust Association), er rannsóknarverkefni um svifryk og ryk á Íslandi. Félagið var stofnað árið 2016 og sameinar stofnanir og áhugafólk sem vilja skilja og draga úr áhrifum svifryks, með sérstakri áherslu á einstakt eldfjallaryk Íslands. Markmiðið er að varpa ljósi á flóknu samskiptin milli jarðar og andrúmsloftsins og sýna áhrifin á loftslag, heilsu og umhverfi. Pavla er meðal stofnenda RykÍs.

Þátttakendum í RykÍs hefur fjölgað mjög og félagið varð aðili að Evrópusamtökunum árið 2022. Þá vinnur RykÍs náið með viðvörunar- og matskerfi Alþjóðaveðurfræðistofnunarinnar um sand- og rykstorma (WMO SDS WAS). RykÍs er einnig samstarfsaðili NORDDUST, norræns tengslanets sérfræðinga á sviði ryks frá norðlægum svæðum og áhrifa þess á loftslag. RykÍs hefur gefið út ríflega tug vísindagreina, þ.á.m. í áhrifamiklum vísindatímaritum eins og Science Advances og Nature Scientific Reports. Vefur RykÍs er ice-dust.com.