POLARION. Thirza Poot RYMDGYMNASIET LONGYEARBYENS UTSLÄPP PÅVERKAR NEDERBÖRDEN ANSÖKAN UNGA FORSKARE, SAMMANFATTNING KIRUNA 2012/2013

Transkript

1 RYMDGYMNASIET POLARION LONGYEARBYENS UTSLÄPP PÅVERKAR NEDERBÖRDEN Thirza Poot ANSÖKAN UNGA FORSKARE, SAMMANFATTNING KIRUNA 2012/2013 Handledare: Carmen Vega Riquelme

2 1. Syfte Det är en tragisk sanning att isarna som täcker jordens polar inte kommer finnas länge till ifall jordens medeltemperatur kommer stiga i samma takt som nu. Konsekvenserna kommer vara förödande. På grund av detta är det viktigt att få veta mer om klimatändringarna och hur jorden reagerar på denna temperaturökning. Med hjälp av jordens snö, is och glaciärer är det lättare att förstå hur klimatet har ändrats sedan den senaste istiden och på så sätt beräkna hur det kommer att se ut i framtiden. Läran om glaciärer, isfenomen och processerna kring dessa kallas Glaciologi. På grund av att den kemiska delen inom detta forskningsområde spelar en stor roll inom klimatforskningen är det detta område som projektarbetet ingår i. I denna kemiska del ingår forskning om molekyler, joner och andra kemiska sammansättningar som befinner sig i ismassorna. Tidigare har man upptäckt att det finns en del oförväntade joner och toxiska partiklar i glaciärerna på ögruppen Svalbard, Norge (Vega, 2013). Då Svalbard endast har 2700 mänskliga invånare förvånades forskarna av detta(innovation Norway, 2012). Det är dock inte enbart glaciärerna som är en viktig del av klimatforskningen utan även den helt vanliga nederbörden. Med hjälp av nederbörd i form av snö är det enkelt att se vilka partiklar det är som släpps ut av antropogena aktiviteter och i vilken koncentration de förekommer. Därför är det viktigt att undersöka hur mycket världens nordligaste stad, Longyearbyen, påverkar nederbörden, som oftast är i form av snö, i omgivningen. Denna frågeställning kommer att besvaras genom att mäta olika joners koncentration samt ph i snön som fallit vintern 2012/2013 i och omkring staden Longyearbyen. Det är viktigt att ta reda på jonernas koncentration i snön i och med att dessa lagras i glaciärerna och påverkar miljön på många olika sätt vid avsmältningen. Jonerna hamnar inte i vattnets kretslopp av sig själva utan de släpps ut av bland annat Europa, Asien, Nordamerika och självklart även Svalbards egen stad, Longyearbyen. Om det finns höga koncentrationer av dessa joner i snön kring Longyearbyen finns de garanterat även i glaciärerna. Detta innebär att jonerna kan frigöras vid avsmältningen av ismassorna i och med att klimatet blir varmare och påverka miljön. De stora joner som ingår i undersökningen är bland annat: Fluorid-, klorid-, bromid-, nitrat-, magnesium-, kalium-, ammoniak-, natrium-, och kalciumjoner. Genom att uppmäta ett genomsnittligt ph-värde för snön som fallit kring Longyearbyen kan man även avgöra om nederbörden anses vara sur eller normal. Alltså, alla de olika joner som ska mätas i snön på Svalbard har olika funktioner/effekter och kommer från olika källor som är antingen antropogena, dvs. skapade av människan, eller helt naturliga. Även med hjälp av ett ph-värde kan vi avgöra om nederbörden är förorenad eller inte. Återigen så är frågan alltså: Hur påverkar Longyearbyens utsläpp nederbörden i omgivningen? 2

3 2. Metod Projektet har bestått av en teoretisk litteraturundersökning och en större empirisk undersökning. Då det är den empiriska undersökningen som har utgjort den största delen av projektarbetet kommer den teoretiska delen inte att redovisas helt och hållet i den slutgiltiga projektrapporten. Litteraturundersökningen var dock ändå nödvändig för att få ökad kunskap om och förståelse för Svalbard, jordens ismassor, glaciärerna och själva forskningsområdet glaciologi. Denna del utgjorde de första arbetstimmarna och var en väldigt bra bas för resten av arbetsgången. Även delar av en kurs som handlar om nederbördens processer samt analysering av data som fåtts av isprover följdes på UNIS under vistelsen på Svalbard. Resultatet av den empiriska undersökningen kommer att besvara frågeställningen och anses därför ha varit den största delen av projektarbetet. Snöprover på Svalbard togs i början av februari 2013 i samarbete med Carmen Vega Riquelme, doktorand vid institutionen för geovetenskaper, luft-, vatten- och landskapslära som är en del av UU (Uppsala Universitet). På elva olika ställen i och i närheten av Longyearbyen, Svalbard, fylldes exakt 60 provrör med snö som fallit vintern 2012/2013. På 9 av 11 ställen togs fyra prover inom ett mindre område på endast en kvadratmeter och på de resterande två platserna fylldes istället 12 provrör/plats jämt fördelade över tre kvadratmeter. Provrören med den senare smälta snön från Svalbard fraktades därefter till Uppsala Universitet där de i en laborationssal kunde analyseras för koncentrationen av både katjoner (positivt laddade joner) och anjoner Bild 1: Bilden visar provtagningsplatserna baserat på koordinater som registrerats via GPS. Numreringen visar provtagningsordningen. Bilden är plottat av Thirza Poot. (2013). (negativt laddade joner). Resultaten av denna analys producerades av analysmaskinen i både tabell- och grafform och kommer att interpreteras. Då minst fyra prover har tagits på ett och samma ställe kommer ett medelvärde av koncentrationerna att beräknas för de olika provtagningsplatserna. Dessa medelvärden kommer att jämföras med redan bestående data från en tidigare undersökning som gjorts av UU i samarbete med UNIS (Svalbards Universitet). Denna 3

4 undersökning bestod istället av provtagningar på en glaciär på Svalbard. Glaciärisen anses vara väldigt ren på grund av den lilla skalan på antropogeniska aktiviteter i närheten. ph-värde kommer att mätas i den smälta snön med hjälp av en ph-meter som ger ett noggrant värde med hela två decimaler. Detta kommer att ske i laborationssalen på Rymdgymnasiet i Kiruna. Av dessa data kommer ett medelvärde tas för att se om snön möjligtvis kan ha blivit surt av föroreningarna. Vatten har ett förväntat ph-värde kring 7, det vill säga neutralt och därför förväntas detta medelvärde att vara lägre än sju, dvs. surt. Förutom litteraturdelen och den empiriska undersökningen krävdes det självklart en del förberedelser inför vistelsen på Svalbard. Många timmars arbete har lagts ned på planering av resan. I detta ingick också att skriva och sända ansökan till olika företag för att få sponsring till projektarbetet. Även för bokningar av transport till och från Svalbard samt boende i Longyearbyen och Uppsala krävdes noggrannhet i planeringen. 3. Resultat Proverna har tagits på Svalbard och analyserats i Uppsala för både katjoner och anjoner men projektet har ännu inte resulterat i något slutresultat. Det som ska göras är att analysera den data som fåtts av mätningen av jonernas koncentration i de 60 prover från Svalbard och jämföra detta med de data från det andra projektet där prover har tagits på en glaciär (UU & UNIS). Även ph kvarstår att mätas med en kalibrerad ph-meter som mäter ph med hela två decimaler. Ett flertal slutsatser ska dras för att presenteras i den slutgiltiga projektrapporten som alltså kommer vara slutprodukten för detta projekt. Projektrapporten planeras att vara klar den På grund av att det kan uppstå komplikationer under arbetsgången är extradagar inräknade i tidsplaneringen. 4

5 4. Källförteckning Innovation Norway. (2012). Key facts about Svalbard. < Hämtat den >. Vega Riquelme, C. (2013). Personlig kontakt. Uppsala Universitet. 5