Mengunarmælingar á Stórhöfða

Alþjóðleg stöð í umhverfisvöktun

Stórhöfði er svokölluð bakgrunnsstöð þar sem langtaðborin mengun er vöktuð, fjarri uppsprettum mengunar. Veðurstofa Íslands rekur aðra slíka stöð, Írafoss, inn til landsins á vel grónu landssvæði, en Stórhöfði er bakgrunnsstöð úti við hafið og mikilvæg sem slík. Vegna vandaðra vinnubragða og góðrar samvinnu hefur hún eflst mjög.

Árið 1991 hóf Óskar J. Sigurðsson, veðurathugunarmaður, að safna sýnum af andrúmslofti vikulega vegna bandarískrar rannsóknar á gróðurhúsalofttegundum. Aðrir vísindamenn, bæði kanadískir, norskir, tékkneskir og fleiri bandarískir, fylgdu í kjölfarið og báðu um sýnatöku og umstang vegna margvíslegra rannsókna.

Veðurfræðingarnir Flosi Hrafn Sigurðsson og Hreinn Hjartarson voru upphafsmenn að þátttöku Veðurstofu Íslands í þessu alþjóðasamstarfi. Samviskusemi Óskars og áreiðanleg þjónusta á Veðurstofunni hefur spurst út og sífellt bætast fleiri sýnaraðir við.

Bandaríska loftrannsóknastofnunin, NOAA, veitir árlega viðurkenningu sem nefnist „Hetjur umhverfisins“ og árið 2007 hlotnaðist Óskari sá heiður. Af 12.500 starfsmönnum sem vinna fyrir NOAA á einn eða annan hátt, koma aðeins tíu til greina á hverju ári. Sú deild sem rannsakar gróðurhúsalofttegundirnar fékk aðeins að úthluta til tveggja og fór fram á að Óskar yrði annar þeirra.

Stund milli stríða

Mynd 1. Elvar Ástráðsson tæknimaður, Óskar J. Sigurðsson veðurathugunarmaður og Hálfdán Ágústsson veðurfræðingur. Starfsmenn Veðurstofunnar í Reykjavík koma oft í Stórhöfða til þess að setja upp fleiri safnanir, endurnýja búnað, stilla mælitæki og sinna ýmisskonar viðhaldi. Ljósmynd: Jóhanna M. Thorlacius

Elvar Ástráðsson er starfsmaður Veðurstofunnar í Reykjavík, vélstjóri og vélsmiður að mennt. Hann hefur séð um uppsetningu, viðhald og endurnýjun tækjabúnaðar á Stórhöfða að langmestu leyti síðan 1994, bæði fyrir veðurstöðina og vegna mengunarmælinganna. Árið 2008 jókst ábyrgð hans á mengunarmælingunum; hann er nú tengiliður og sér um öll samskipti við erlendu aðilana, bæði gagnkvæmar upplýsingar í tölvupósti og látlaust færiband sýna og sýnatökubúnaðar frá Stórhöfða, austur og vestur um haf.

Sýnaraðir á Stórhöfða eru flestar á ábyrgð erlendra aðila en tvær þær veigamestu eru á ábyrgð Veðurstofu Íslands, þungmálmar og þrávirk lífræn efni. Veðurstofan lætur greina þungmálma á rannsóknastofu í Noregi en þrávirk lífræn efni á Rannsóknastofu HÍ í lyfja- og eiturefnafræði. Jóhanna M. Thorlacius, jarðfræðingur, sá um úrvinnslu, vistun og gagnaskil frá 1996 til 2007. Á þeim tíma urðu miklar breytingar á gagnaskilum; þau urðu rafræn og nákvæmari upplýsinga var krafist. Árið 2008 tók Árni Sigurðsson, veðurfræðingur, við þessum störfum. Niðurstöðurnar eru sendar árlega í evrópska gagnagrunna.

Erlendu sýnaraðirnar eru hver um sig fulltrúi víðtækra rannsókna. Stórhöfði er þá hluti af neti sambærilegra stöðva sem teygir sig jafnvel um allan hnöttinn. Raðirnar eru:

• Gróðurhúsalofttegundir síðan 1991; lofttegundirnar CO₂, CH₄, CO, H₂, SF₆ og N₂O ásamt ¹³C og ¹⁸O samsætum í koltvíoxíði og ¹³C samsætu í metani. Tvö andartakssýni tekin á tveggja lítra glerkúta samtímis, bæði sýnin efnagreind og borin saman til að tryggja innra gæðaeftirlit. Markmiðið er að vakta styrk þessara efna í lofthjúpnum.
• Brennisteinn úr þörungum og önnur sjávarættuð efni, greind í sólarhringssýnum sem safnað er í hafátt síðan 1991. Einnig til skamms tíma svifryk, áfok og önnur bergættuð efni í sólarhringssýnum sem safnast í landátt. Markmið er að kanna árstíðasveiflu þessara efna, tíðni rykstorma og tengsl við veður.
• Óson við yfirborð síðan 1995, stöðug mæling en klukkustundarmeðaltal O₃ er vistað. Markmiðið er að fá bakgrunnsgildi á strandstöð í Norður-Atlantshafi og eiga til samanburðar við bakgrunnsgildi annars staðar frá.
• Gróðurhúsalofttegundir síðan 2004. Dæling á 10 lítra álkút í klukkustund í senn til að fá samanþjappað sýni sem auðveldar greiningu efna sem lítið er af. Á þennan hátt er miklu lofti safnað í hvert sinn. Ýmist er safnað vikulega eða á 2 vikna fresti eftir árstíðum. Markmiðið er að kanna stöðugleika samsetningar lofthjúpsins.
• Þrávirk lífræn efni í andrúmslofti sem safnað er án dælingar (óvirk söfnun) í sérstaka svampa sem skýlt er fyrir úrkomu og sól. Bæði kanadískir og norskir aðilar hafa sett upp slíkan búnað á Stórhöfða á síðustu árum og nýverið bættust tékkneskir í hópinn. Búnaðinn þurfti að styrkja vegna veðurofsans sem þarna ríkir. Markmiðið er að þróa nýja aðferð við söfnun þessara efna.
  

Hetja umhverfisins 2007

Mynd 2. Óskar J. Sigurðsson tekur við viðurkenningunni "Hetja umhverfisins" frá NOAA úr höndum bandaríska sendiherrans Carol van Voorst í Reykjavík 19. júní 2007. © Sally K. Hodgson.

Um tíma, þegar Óskar nálgaðist sjötugsaldur, ríkti óvissa um framhald rannsókna á Stórhöfða. Þegar það spurðist út urðu viðbrögð erlendu vísindamannanna öll á einn veg; bréf bárust frá Bandaríkjunum, Kanada og Noregi þar sem óskað var eftir áframhaldandi starfsemi á þessari einstöku stöð í umhverfisvöktun:

• National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA, Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division, Carbon Cycle Greenhouse Gases Group, stuðningsbréf (pdf skjal 56 Kb)
• University of Miami, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, CIMAS, Atmospheric Aerosols, rannsóknaraðili, stuðningsbréf (psp skjal 2,7 Mb)
• National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA, Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division, Ozone and Water Vapour Group, stuðningsbréf (word 45 Kb)
• State University of New York SUNY, Marine Sciences Research Center, Institute for Terrestrial and Planetary Atmospheres, rannsóknaraðili, stuðningsbréf (word 30 Kb)
• Environment Canada, Global Atmospheric Passive Sampling GAPS, stuðningsbréf (word 47 Kb)
• NILU Norsk Institutt for luftforskning, EMEP Chemical Coordinating Centre, stuðningsbréf (word 37 Kb)
• National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA, Air Resources Laboratory, stuðningsbréf (word 160 Kb)

Niðurstaðan varð sú að Veðurstofa Íslands og Siglingastofnun gerðu nýjan samning við feðgana á Stórhöfða og vöktunin mun halda áfram næstu árin. Síðan þá hefur sýnaröð á vegum Masaryk háskóla í Tékklandi bæst við:

• RECETOX Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology, National POPs Centre, Regional CEECs POPs Centre

Þess má geta að fjallað var um Stórhöfða í ameríska náttúruauðlindatímaritinu Plenty Magazine árið 2007 (pdf 598 Kb).

Árið 2009 var frumsýnd heimildarmynd um starfið á Stórhöfða en hún nefnist „Heimsmethafinn í vitanum“ og framleiðandi er Jón Karl Helgason.

Aftur upp