Ny studie: Kustnära vågor skapar fler aerosoler än väntat – kan påverka klimat och luftkvalitet
En ny upptäckt om hur havssprej bildas vid kusterna kan förändra vår förståelse av havets klimatpåverkan. Mängden aerosoler i kustområden är kraftigt underskattad, enligt den nya studien, där forskare från Stockholms universitet har varit delaktiga. Globalt har mängden aerosoler däremot sannolikt överskattats. Resultaten har också betydelse för luftkvaliteten i tätbefolkade kuststäder. Och allt tog sin början under en bilfärd en vindstilla dag på Azorerna.
På Azorerna finns en av det amerikanska energidepartementets många stationer för atmosfärsmätningar. De kontinuerliga mätningarna vid dessa stationer utgör en stor del av grunden till det vi vet idag om klimatförändringarna, och hur de påverkas av utsläpp av växthusgaser men också av molnbildande aerosoler som avges från miljöer på land och i havet.
Matthew Salter, forskare vid Stockholms universitet, hade länge studerat just aerosoler och deras effekter, när han sommaren 2022 besökte Azorerna för att se hur arbetet vid stationen på ön Graciosa går till, och hur han skulle kunna använda mätningarna i kommande studier. En vacker och nästan vindstilla sommardag körde han tillsammans med några kollegor bil över den lilla ön för att komma till observatoriet på dess norra udde. Trots att det var nästan vindstilla på ön slog höga vågor in mot kusten, och havssprej från vågorna spred sig i luften och in över land.
– Vi körde genom en dimma, som var så kraftig att vi var tvungna att använda vindrutetorkarna. Ändå var det en sådan stilla dag, det blåste nästan ingenting, berättar Matthew Salter.
Det fick honom att fundera. Tidigare hade forskarna kopplat samman förekomsten av havssprej främst med hög vindhastighet. När det blåser mycket bildas stora vågor, och när de bryts avges många små droppar och partiklar till luften – så kallad havssprej som är uppbyggd av aerosoler. I de globala modeller som används för att beräkna mängden aerosoler från havet och deras påverkan på till exempel molnbildning, är därför vindhastigheten en avgörande parameter. Men om det nu fanns så stora vågor och så mycket havssprej vid mätstationen på Azorerna även utan någon vind, kanske dessa beräkningar inte riktigt stämde? Kanske kunde vågor som skapats av vindar på andra platser färdas långt och skapa havssprej även där det inte blåste – vilket skulle betyda att modellerna missade en viktig del av bilden?
– Mätningarna vid de kustnära stationerna kanske inte var så representativa för havet som helhet som vi tänkt. Jag sa till min amerikanska kollega som var med att det här måste vi undersöka närmre, berättar Matthew Salter.
Nya mätningar och analyser
Sagt och gjort. Kollegan Jian Wang från Washingtons universitet engagerade en doktorand: Shengqian Zhou, för att systematiskt analysera mätdata från den kustnära stationen på Azorerna under olika våg- och vindförhållanden. Zhou studerade hur aerosolkoncentrationerna varierade beroende på vågornas höjd kontra vindhastigheten, och jämförde också med mätningar från andra kuststationer. Resultatet av studien blev en artikel som nu publicerats i tidskriften Science Advances.
– När det blåser mycket bildas stora vågor ute till havs som bryts och avger havssprej. Men svallvågor från ett blåsigt område kan också färdas långt och inte brytas förrän de når kusten, där det kanske inte alls blåser. Då bildas havssprej vid kusten, men inte i området utanför, berättar Matthew Salter.
Det bildas också mer bubblor – och därmed mer havssprej – när en våg slår mot kusten än när den bryts ute på öppet hav, vilket förstärker effekten.
– Vår studie visar att det kan finnas tre gånger så många partiklar som kan bilda molndroppar vid kustområden under perioder med höga vågor, jämfört med lugna förhållanden, berättar Matthew Salter.
Överskattning i globala modeller
Eftersom det är svårt att genomföra mätningar över lång tid ute på öppet hav är det mätningarna vid kuststationerna som ligger till grund för modeller och globala uppskattningar. Den nya kunskapen implicerar därför att den sammanlagda mängden aerosoler i dessa beräkningar är överskattade.
– När vi har utgått från situationen vid kusterna har vi uppskattat mängden aerosoler från havet till större än den i själva verket är. Eftersom jordens yta består till sjuttio procent av hav kan det ha ganska stora effekter på de globala modelleringarna, förklarar Matthew Salter.
Vad detta i förlängningen betyder för påverkan på klimatet är dock för tidigt att säga.
– Det har funnits områden där det är svårt att mäta och förstå påverkan, till exempel över Södra oceanen, där det har funnits luckor mellan det vi har mätt och det vi har beräknat. Delar av dessa luckor kan vi nu täppa igen, säger Matthew Salter.
Havssprej och aerosoler
Aerosoler är små partiklar – fasta eller flytande – som är finfördelade i en gas. Det kan till exempel vara dimma (kondenserad vattenånga) eller olika luftföroreningar.
När havsvågor bryts och små bubblor sprängs avges aerosoler till luften genom så kallad havssprej. De kan innehålla salter och organiskt material, men också miljögifter. Halterna av dessa ämnen kan därför koncentreras vid kusterna.
Aerosoler kan också påverka klimatet genom att sprida solstrålning och bidra till molnbildning, vilket båda påverkar hur mycket solljus som når jordens yta.
Ute på öppet hav påverkas mängden aerosoler som avges från vattnet främst av vindhastigheten. Vid kusterna har dock vågornas höjd större betydelse, enligt den nya studien.
Underskattning av hälsorisker
Aerosoler i havssprej kan dock inte bara påverka molnbildning och klimat, utan också sprida ämnen som påverkar människors hälsa. Och om mängden aerosoler har överskattats globalt sett gäller det motsatta för kustområdena. Där tyder studien på att förekomsten av aerosoler har underskattats när beräkningarna främst utgått från vindhastigheten.
– På vissa platser kan höga vågor som slår mot kusten få stor effekt för att sprida aerosoler, som kan innehålla föroreningar från havsvattnet, säger Matthew Salter.
Ett exempel är Tijuana-floden mellan USA och Mexiko ,där stora mängder orenat avloppsvatten leds ut i havet. När havssprej bildas från detta förorenade vatten vid höga vågor kan föroreningshalterna i luften lokalt bli höga.
Men även naturliga ämnen, som klorid, från havsvatten kan bli problematiska. När kloriden kombineras med luftföroreningar från trafik och industri i kustnära städer kan den förstärka de negativa hälsoeffekterna, berättar Matthew Salter
– För att få en korrekt bild av luftkvalitetens hälsoeffekter i kustområden behöver vi räkna med bidraget från havssprej, säger han.
Minskade utsläpp krävs
Matthew Salter och hans kollegor har tidigare uppmärksammat att PFAS, de så kallade evighetskemikalierna, anrikas i sprej från havet och i havsskum. När de når land kan halterna i marken och i grundvattnet vid vissa kustområden bli höga, trots att området ligger långt ifrån källan till kemikalierna. Vid delar av den danska kusten kan till exempel inte kor tillåtas beta nära havet, för att området är så förorenat av PFAS från havssprej.
– Kemikalieproblemet är globalt och ett utsläpp någonstans kan drabba ett helt annat område. Därför behövs globala regleringar och att vi slutar att släppa ut ämnen som vi vet är skadliga, eller som vi saknar kunskap om.
Havet i sig är inte giftigt, men det kan bidra till att koncentrera och sprida gifter — inte bara till att späda ut dem, som man tidigare har trott, säger Matthew Salter.
Text: Lisa Bergqvist
Läs hela artikeln i Science Advances
Senast uppdaterad: 28 augusti 2025
Sidansvarig: Östersjöcentrum