Auchencorth Moss är en av Skottlands särpräglade hedar, som i generationer har gett människor en livräddande torvkälla att bränna för att hålla värmen.

Medan moderna alternativa bränslen dramatiskt har minskat samhällets behov av bränder och torv, denna värdefulla livsmiljö ger nu värdefull information för forskare som arbetar för att bekämpa luftföroreningar i städer och städer över hela landet.

Som en orörd miljö som inte producerar några föroreningar, det verkar vara en värld bort från de trafikstoppade gatorna i Glasgow eller i närheten av Edinburgh och från de allvarliga hälsorisker som påverkar ett stort antal invånare där. Ändå är det denna bakgrundsluftkvalitet som gör detta torvlandskap så värdefullt vetenskapligt, eftersom experter vet att eventuell förorening som upptäcks här måste ha kommit från någon annanstans.

Det hjälper forskare att räkna ut hur mycket av föroreningarna som skottstäder stryker från trafiken och industrin i dessa städer. Viktigt, det hjälper också att visa hur mycket som kommer utifrån - till exempel från trafik eller industri på andra håll i Storbritannien och i hela Europa, eller från landsbygdskällor som jordbruk.

Luftföroreningar följer inte gränserna

Dr Marsailidh Twigg, specialist på luftföroreningar vid Center for Ecology &Hydrology i Edinburgh, som har en övervakningsstation vid Auchencorth, förklarade:

"I tider med högsta luftföroreningar, övervakning på Auchencorth ger oss basinformation i realtid om förhållanden. Hög luftförorening drivs ofta av väder (eftersom vind och regn leder till föroreningar genom luften) som kommer från resten av Storbritannien eller från andra delar av Europa. I tur och ordning, föroreningar som produceras i våra städer transporteras till resten av Storbritannien och Europa, så det går åt båda hållen. "

Våren är i luften

På våren, traditionellt en hektisk period inom jordbruket, förhöjda halter av en kemikalie som kallas ammoniumnitrat upptäcks ibland i de fina partiklar som analyseras vid Auchencorth. Experter har kopplat denna ammoniak både till gödselmedel som används på marken för att odla grödor och till gödsel som produceras av boskap som boskap. När det är varmt, ammoniumnitrat avdunstar, men svalare vårtemperaturer gör att denna förorening kan ackumuleras.

Ett av de varaktiga mysterier som forskare som Dr Twigg hoppas kunna besvara genom att övervaka förändrade förhållanden närmare är varifrån en specifik förorening som kallas salpetersyra kommer ifrån. Denna förening har en nyckelroll i atmosfärskemi och, tills nyligen, man trodde att den skulle produceras främst på natten. Men förbättringar av mätteknik har avslöjat en uppsjö av oväntade källor under dagen. Utsläpp från jordar och kemiska reaktioner med organiskt jordmaterial utgör en källa som är svårt att förstå. men det verkar också avges direkt som förorening från fordon, tillsammans med kväveoxid.

Som Dr Twigg sa:

"Hur stora är dessa utsläpp och vad får dem att hända? Det här är frågorna för tillfället."

Förbättrad förståelse och medvetenhet om orsakerna och konsekvenserna av föroreningar i människan i atmosfären hjälper till att hitta lösningar på problem som kan rädda liv både lokalt och globalt.

Ozonhål

Förmodligen det mest kända och betydande arbetet relaterat till luftföroreningar, efter identifieringen av surt regn på 1970 -talet, var 1985 upptäckten av forskare vid NERC:s British Antarctic Survey av ett stort hål i ozonskiktet ovanför den avlägsna kontinenten. Den upptäckten, tillsammans med atmosfäriskt kemiarbete av professor John Pyle, fann att en grupp kemikalier som kallas klorfluorkolväten (CFC) - sedan användes i ett brett spektrum av produkter från kylskåp till aerosolburkar - förstörde ozonet.

Uppenbarelsen var en avgörande tidig varning om att farlig gallring av ozonskiktet skedde över hela världen, sätter människor i ökad risk globalt att utveckla dödlig hudcancer eftersom vi tappar UV -skydd som erbjuds av ozonet. Denna banbrytande miljövetenskap drev en aldrig tidigare skådad global politisk överenskommelse mellan regeringar om att fasa ut CFC, enligt det viktiga Montrealprotokollet, som undertecknades för 30 år sedan 1987.

Att hantera trafik

Nu ett stort fokus för arbetet, oro och politisk handling är trafikångor, med fordon fortfarande en viktig källa till luftföroreningar som experter fortsätter att undersöka för att säkerställa att regeringens politik riktar sig till konstgjorda källor på det mest lämpliga sättet.

Den skotska regeringen har just lovat (september 2017) att fasa ut nya diesel- och bensinbilar och skåpbilar år 2032 - åtta år före den brittiska regeringens senaste mål.

Bortom bilar

Arbete som finansieras av NERC är avgörande för att förstå det komplexa sätt på vilket sådan förorening skapas, och sprida, att se till att policyn nu och i framtiden gör vad de är avsedda att göra.

Som Dr Twigg varnade:

Salpetersyra är så intressant eftersom den producerar något som kallas hydroxylradikaler. Dessa radikaler är användbara eftersom de reagerar med andra föroreningar och minskar tiden de är i atmosfären. Men de är också ett problem eftersom dessa reaktioner skapar nya föroreningar som orsakar smog.

Denna berättelse publiceras igen med tillstånd av Planet Earth online, en fri, medföljande webbplats till den prisbelönta tidningen Planet Earth publicerad och finansierad av Natural Environment Research Council (NERC).