Atmosfäär koosneb paljudest komponentidest, millest osad on väga kõrge kontsentratsiooniga, nagu lämmastik ja hapnik (kokku >99%), ning teised väga väikesega (vaid miljondik). Kuid kogus ei ole olulisuse näitajaks ning just väga madala kontsentratsiooniga ühendid määravad tihtipeale õhu saastatust ning ka kliimat. Üheks selliseks on oksüdeerunud orgaanilised ühendid mida on vaid üks molekul iga saja miljardi õhumolekuli kohta.

Osakeste tekkeprotsessid on toimunud planeedil Maa nii kaua, kui on olemas olnud atmosfäär ja pilved. Väikesed nanomeetrite suurused osakesed, mida palja silmaga ei näe, ongi pilvetekke aluseks – just nendele äsja avaldatud teadustöö keskendubki.

Tartu Ülikooli keskkonnafüüsika vanemteadur Heikki Junninen rõhutab: "See avastus on väga oluline mõistmaks atmosfääris toimuvaid osakeste ning pilvepisarate tekkega seotud protsesse. Pilved reguleerivad planeedi energiabilanssi, ning läbi selle kliimat. Suure osa osakeste, nagu ka pilvepisara tuumakesed, tekkimisprotsesse avastatakse alles praegu." 

Atmosfääri protsesse ja pilvede teket mõjutavad oluliselt mitmed erinevad õhumassides leiduvad osakesed, sealhulgas inimtekkelised vääveloksiidid. Inimtegevuse tagajärjel on atmosfääri paisatud süsihappegaasi, kuid näiteks ka vääveloksiide. Vääveloksiidide emissioonid tõusid just tööstusrevolutsiooni käigus (18. sajandi lõpus) kui arenes tööstus, transport, tootmine ning kaevandamised.  Enne seda perioodi oli atmosfääris vääveloksiide oluliselt vähem.

Boreaalne okasmets. Autor: Juho Aalto.

Teadlastele on pikka aega olnud teadmata, millised protsessid toimusid inimmõjuta atmosfääris, enne tööstusrevolutsiooni. Käesolev töö annab aimu, millist rolli mängisid parasvöötme okasmetsad neis protsessides.

"Sarnaselt vihmametsadega on ka Eesti metsadel omadus endale vihma tekitada. Kuid ka vihmametsades seda protsessi ei tunta molekulaarsel tasandil, mis ongi avaldatud artikli üheks väljundiks. Avastasime boreaalsete metsade mehhanismi tekitada osakesi, mis omakorda tõusevad kõrgematesse õhukihtidesse, moodustavad pilvi ja piisava veeauru olemasolul tekitavad vihma. Suure tõenäosusega valitses enne inimtegevuse aktiveerumist, tööstuse plahvatuslikku arengut, just see mehhanism. Seega võiks avastust võrrelda uue elava fossiili leidmisega," selgitab Heikki Junninen.

Teadustööst selgus kuidas aitavad osakeste tekkele kaasa just boreaalsed okasmetsad. Autor: Heikki Junninen.

Avastus on viimaste aastate väga intensiivse mõõtetehnoloogilise arengu tulemus. Samaaegselt on toimunud mõõtmised lisaks metsadele ka näiteks CERNis paiknevas CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) mõõtekambris, kus avastatud mehhanism tekitati kuntslikult laboritingimustes. Nagu me aga teame on loodus väga mitmekesine ning ka taimestiku emissioonid võivad olla väga mitmesugused.

Heikki Junnineni sõnul on avastatud atmosfääriosakeste tekkemehhanism omane parasvöötme okasmetsale, kuid parasvöötme sega- ja lehtmetsa kohta on andmed puudulikud. Palju on veel teisi biotüüpe, mille rolli kliimat mõjutava komponendina ei ole piisavalt uuritud. Ka hetkel on käimas Tartumaal Järvseljal uuring parasvöötme segametsas toimuvate protsesside kohta.

Avaldatud teadustöö valmis Soomes SMEAR II atmosfääri uurimisjaamas koostöös Helsingi Ülikooliga.