Forskare är ett steg närmare att förstå vad som kontrollerar fina partiklar i jordens atmosfär efter att ha identifierat nya kopplingar mellan naturliga föroreningar och med konstgjorda föroreningar.

Fina partiklar är en luftförorening som kan negativt påverka människors hälsa när halterna i luften är för höga och kan även påverka klimatet.

Genombrottet kan leda till starkare, mer exakt klimatrelaterad lagstiftning och renare luft säger forskarna. Det internationella laget, leds av University of Manchester och Forschungszentrum Jülichhung i Tyskland, undersökte effekten av Secondary Organic Aerosol (SOA) i vår luft.

SOA består av extremt små partiklar och tillverkas i atmosfären av naturliga och konstgjorda utsläpp. De produceras genom komplexa interaktioner mellan solljus och flyktiga organiska föreningar från träd, växter, bilar eller industriutsläpp.

Dessa små partiklar påverkar allvarligt människors fysiska och mentala hälsa och är den huvudsakliga bidragande faktorn till uppskattningsvis 5,5 miljoner människors förtida dödsfall runt om i världen, varje år. Dessa partiklars påverkan på klimatet är också ansvarig för den största bidragande osäkerheten till de mänskliga effekterna på strålningsbalansen som påverkar klimatförändringarna.

Det internationella teamet studerade bildandet av fina SOA-partiklar från olika ångor som emitteras från naturliga växter och från blandningar av konstgjorda och naturliga ångor som reagerar i labbet. I samtliga fall, de fann att en lägre massa av partiklar skapades när samma mängd ånga reagerades i en blandning än när den reagerade på egen hand.

Huvud författare, Professor Gordon McFiggans, från Manchester's School of Earth and Environmental Sciences, förklarar:"Det har länge varit känt att vi måste ta hänsyn till hela blandningen av ångor när vi förutsäger mängden sekundära föroreningar som ozon.

"Våra resultat visar nu att vi också behöver veta vilka konstgjorda och naturliga spårföreningar som finns i den verkliga atmosfären för att kvantifiera partikelföroreningar."

Studien är den första studien i sitt slag som tittar på inverkan av dessa komplexa blandningar av ångor på atmosfärens partikelmassakoncentration.

Professor Thomas Mentel, medförfattare från FZJ, tillade:"Genom att noggrant utforma experimentet, vi lyckades förstå två olika sätt att mängden bildade partiklar minskar i blandningar. Vi har funnit att spårföreningarna inte bara konkurrerar om reaktanten, men även produkterna från dessa reaktioner kan själva reagera för att förhindra effektiv partikelbildning.

"Genom att inkludera denna experimentellt observerade effekt i en global luftkvalitetsmodell, vi har visat att den fina partikelmassan kan påverkas avsevärt under verkliga atmosfäriska förhållanden, inte bara de i labbet."

Denna observationella kvantifiering av interaktionen mellan ångor som kan bilda partiklar ger den första glimten av hur föroreningar kommer att interagera i de komplexa blandningar som finns i den verkliga atmosfären.

Professor McFiggans avslutade:"Vårt arbete ger en färdplan för att förstå det framtida bidraget från partiklar till luftkvalitet och klimat. Genom att inkludera dessa resultat och de från ytterligare experiment i numeriska modeller, vi kommer att kunna ge rätt råd till beslutsfattare."