Ammoniak (NH3) är en färglös gas med stark lukt som finns i spårmängder i jordens atmosfär. Det produceras naturligt genom nedbrytning av organiskt material och släpps även ut i atmosfären från mänskliga aktiviteter som jordbruk och industriella processer.
Forskarna använde en ny teknik som kallas "isotopiska flödesmätningar" för att mäta diffusionen av ammoniakisotopmolekyler i luften. Isotopiska flödesmätningar innebär att man mäter skillnaden i isotopsammansättningen av ammoniak mellan två punkter i rummet över tid. Detta gör att forskarna kan beräkna hastigheten med vilken ammoniakmolekyler rör sig mellan de två punkterna.
Forskarna genomförde sin studie på en fältplats i Japan som låg nära en skog och ett risfält. De mätte diffusionen av ammoniakisotopmolekyler mellan två torn som var 100 meter från varandra. Tornen var utrustade med instrument som kunde mäta isotopsammansättningen av ammoniak i luften.
Forskarna fann att diffusionen av ammoniakisotopmolekyler i luften var starkt påverkad av närvaron av träd. Träd släpper ut ett antal föreningar i atmosfären, inklusive terpener, som är flyktiga organiska föreningar (VOC). VOC kan reagera med ammoniak och bilda aerosoler, som är små partiklar som kan sprida solljus. Forskarna fann att närvaron av aerosoler i luften minskade diffusionen av ammoniakisotopmolekyler.
Resultaten av denna studie har viktiga implikationer för vår förståelse av den globala kvävecykeln. Kvävets kretslopp är den process genom vilken kväve rör sig genom jordens atmosfär, land och hav. Ammoniak är en nyckelkomponent i kvävets kretslopp, och dess diffusion i atmosfären är en viktig faktor för att bestämma hur kväve fördelas runt om i världen.
Denna studie ger nya insikter om de faktorer som påverkar diffusionen av ammoniakisotopmolekyler i atmosfären. Resultaten av denna studie kan användas för att förbättra modeller av den globala kvävecykeln och för att bättre förstå ammoniakens roll i atmosfärisk kemi.
