Det er mange fagfelt som må jobbe sammen for å løse verdens miljø- og klimaproblemer. På hver sin kant jobber de på spreng med hver sine problemstillinger.
Miljøkjemi er et av disse fagfeltene.
Miljøkjemikerne studerer kjemiske og biokjemiske fenomener som forekommer i naturen. De undersøker hvor ulike stoffer kommer fra, hvordan de transporteres, hvilke reaksjoner de er involvert i, hvilke effekter de har og hva som skjer med dem i luft, jord og vann. Forskerne ser også på hvordan menneskelig aktivitet spiller inn i alt dette.
Denne uken er norske miljøkjemikere samlet til symposium i Loen innerst i Nordfjorden. Vi benyttet anledningen til å spørre fem av dem hva de tenker er fagets viktigste utfordringer.
1. Trusselen fra permafrosten
Professor Rolf Vogt er bekymret for hva som skjer når permafrosten tiner.
– Det er ikke gjort nok på tiningen av permafrosten fordi det er et relativt nytt fenomen, sier Vogt til Titan.uio.no.
Frykten for denne tiningen handler ikke bare om at det er ventet store utslipp derfra av CO2 og metangass.
– Det vil også lekke ut store mengder delvis nedbrutt organisk materiale som renner nedover i elver og vassdrag. Dette fører til mindre fotosyntese i vassdragene. De går fra å være et netto sluk av CO2 til å bli en kilde til CO2. Det blir mer nedbrytning enn fotosyntese, sier Vogt.
– Dette endrer karbonsyklusen og vil påvirke hele økosystemet.
Han mener det er viktig å bli bedre kjent med prosesser som skjer i jorda, for eksempel når permafrosten tiner.
– Prosesser som skjer nede i jorda, er et av de store usikkerhetsmomentene i klimamodellene. En av grunnene til at det er spredning i modellene, er at de behandler disse prosessene på forskjellige måter.
Norge, representert ved Finnmark, befinner seg i randsonen av permafrostområdet i Sibir. Dette gir en god mulighet til å studere slike prosesser.
– Det er ikke noe poeng å dra midt inn i midten av permafrostområdet, for der skjer det ingenting, sier Vogt.
Det er ikke bare kjemikere som studerer hva som foregår, og Vogt er selv en av lederne ved Senter for biogeokjemi i antropocen, der biologer, geologer og kjemikere jobber sammen.
– Kjemikerens rolle er å bruke forståelsen av kjemiske prosesser i tolkningen av miljødata. Jeg ser på kjemien som et sentralt verktøy. Det er kjemiske ligninger som bygger hele systemet, sier Vogt.
LES OGSÅ: Biologer, geologer og kjemikere slår klimahodene sammen
2. Forurenset vann
Camille Crapart holder på med en doktorgrad der hun studerer organisk materiale i innsjøer i Norge. Hennes største bekymring er knyttet til forvaltningen av vann. Ikke først og fremst i Norge, der vi har mye av det, men på verdensbasis.
– I mange andre land ser vi at det blir mindre drikkevann og at vannet blir mer og mer forurenset. Det er et problem som må løses i årene som kommer, sier Crapart.
– Det er vanskelig å behandle vann. Det renner overalt, det forurenser alt, og vi ender opp med å drikke det uansett.
Forurensning av vann handler ikke bare om tungmetaller og miljøgifter. Forskerne observerer også stadig mer biologisk materiale i ferskvannet. Også i Norge.
– Det vil aldri bli mangel på vann i Norge, men det vil bli mer og mer komplisert å behandle vannet, sier Crapart.
Fordelingen og behandlingen av drikke- og ferskvann er til syvende og sist et politisk spørsmål. Mange steder et brennende hett politisk spørsmål. Så hva skal kjemikerne bidra med?
– Vi må vite hvordan ting fungerer før vi kan løse dem. Vi kjemikere prøver å forstå hvordan ting virker, andre kan bruke denne kunnskapen til å løse problemene, sier Crapart.
3. Mye ukjent i innelufta
Professor Armin Wisthaler forsker på kjemien i atmosfæren og hvilke organiske stoffer som finnes i lufta. Både ute og inne.
– Det er mye oppmerksomhet om hvordan vi skal holde luften ren utendørs. Jeg synes vi også bør se nærmere på inneklimaet i hjemmene våre og på arbeidsplassene vår for å se hva vi er utsatt for der, sier Wisthaler.
Signalene han får når han bruker instrumentene sine innendørs, viser ti til hundre ganger flere kjemiske forbindelser enn når han måler ute.
– Alle de nye produktene våre sender ut flyktige forbindelser, men det er vanskelig å måle og veldig få restriksjoner. Jeg tror det er viktig å se nærmere på dette, sier professoren.
Han er sikker på at han ville sett minst hundre forbindelser hvis han slo på spektrometeret sitt i konferanselokalet i Loen. Men at bare ti av dem ville vært kjente og mulig å identifisere.
– Det kan komme fra limet som brukes i produksjon av møbler, fra bygningsmaterialer, det kan komme fra kremer du smører deg med. Alt dette er kjemi og inneholder flyktige forbindelser som lever videre i innemiljøet.
Miljøkjemikernes oppgave er i første omgang å se hva som faktisk er der og hvor det kommer fra. Deretter å se hva som kan gjøres med det.
– Miljøet er ikke bare naturen ute. Folk i Vesten tilbringer omtrent 90 prosent av tiden innendørs. Likevel er all overvåking og alle grenseverdier for forurensning definert for uteområder. Inneområder er ikke godt nok anerkjent i dette systemet, sier Wisthaler.
4. Krevende gjenbruk
Deniz Avsar er omtrent ett år ut i en doktorgrad der hun prøver å finne ut hvordan man skal klare å identifisere ulike varianter av grunnstoffet krom.
Dette og andre metaller som brukes i industrien, er nemlig ikke så enkle og ensartede som det kan høres ut. De finnes i mange varianter med helt ulike egenskaper. De er ikke nødvendigvis «rene».
– Vi vil komme til et punkt der industrien må bruke materialer som har urenheter i seg. Vi må finne ut hvordan vi skal skille dem fra hverandre, sier Avsar.
De naturlige kildene til slike råmaterialer blir stadig mindre, og vi vil bli mer avhengig av gjenbruk. Men gjenbruk blir vanskelig hvis vi ikke vet hvilken variant av grunnstoffet vi gjenvinner.
– Vi må vite hvilken kjemisk form vi har med å gjøre. Vi må vite hvordan vi skiller de rene fra de urene materialene, sier Avsar.
Gevinsten er det ikke bare industrien som kan glede seg over.
– Dette vil både bidra til mindre forurensning og til å styrke den sirkulære økonomien.
– Gjenvinning er viktig for å skaffe råvarer til industrien, men også for å få ned mengden med avfall, sier Avsar.
5. Hvordan fortelle resten av verden?
Eirik Nøst Nedkvitne holder også på med en doktorgrad ved Kjemisk institutt. Han mener det er viktig å få bedre frem for allmennheten hvilke prosesser som ligger bak alt vi forbruker.
– Det er en utfordring å klare å formidle alle de faktorene som inngår i produksjonen av det forbruket vi har og alle miljøproblemene som følger av det, sier han.
Du har kanskje hørt folk sukke oppgitt at «barn ikke lenger vet hvor maten kommer fra»? At juleribba kommer fra en gris som er blitt slaktet. Nedkvitne mener dette bildet kan utvides til store deler av forbruket vårt.
– Jeg tror heller ikke det er så stor forståelse for hvor mineralene vi bruker i mobilen, kommer fra. Eller hvor papiret vi bruker, kommer fra, sier han.
Kjemikere vet mye om hvordan ting henger sammen i den fysiske verden. Nedkvitne håper de også kan klare å koble dette opp mot menneskene som lever i denne verdenen.
– Vi må selvfølgelig observere forurensing, men vi kan også prøve forstå drivkreftene som fører til forurensningen, sier han.
