Global opvarming sker tre gange hurtigere i Arktis end i resten af verden. Mange parametre har effekt på klimaet i Arktis, inklusiv flygtige organiske forbindelser fra havet. Disse forbindelser oxideres i atmosfæren og kan danne aerosoler. Globalt set har aerosoler en kølende effekt på klimaet pga. af deres evne til at sprede lys samt deres påvirkning på skyers dannelse og livstid. Dog er der stadig stor usikkerhed forbundet med aerosolers indflydelse på det Arktiske klima. Ved at undersøge aerosoler og deres udgangsstoffer kan input til klimamodeller forbedres, og dermed kan aerosolers effekt på klimaet i Arktis samt fremtidige klimascenarier fra modeller forbedres.
Vi undersøger Arktiske marine aerosoler og vandprøver med væskekromatografi koblet til massespektrometri (LC-MS), samt flygtige forbindelser med termisk desorption gaskromatografi koblet til massespektrometri (TD-GC-MS).
Aerosoler påvirker energibalancen mellem Jorden og Solen via lysspredning samt deres rolle i skyers dannelse og livstid. Desuden kan aerosoler være skadelige for menneskers helbred. Organiske aerosoler er de mest komplekse og samtidig den type aerosoler vi ved mindst om. Vi forsker i kilder og kemisk sammensætning af organiske aerosoler i forbindelse med deres effekt på klima og helbred.
Vi har udviklet specifikke analysemetoder for organiske sporstoffer i aerosoler ved brug af væskekromatografi koblet til enten et quadrupole time-of-flight massespektrometer (HPLC qTOF-MS) eller et Orbitrap massespektrometer. Metoderne anvendes til at undersøge aerosol processer i både laboratorie- og feltstudier i samarbejde med nationale og internationale forskningsgrupper.
Plastikforurening er overalt i miljøet og er blevet fundet i verdens have, regnvand, søer, sediment, jord, dyr, og mennesker. Ny forskning viser at mikroplastik partikler også findes i atmosfæren, hvor de kan blive transporteret over lange afstande. Kilder til luftbåren mikroplastik samt koncentrationer er forbundet med store usikkerheder. En ny teori er at havene fungerer som kilde til atmosfærisk mikroplastik via havsprøjt.
Vi udvikler en analysemetode til at måle og kvantificere mikro- og nanoplastik ved brug af pyrolyse gaskromatografi koblet til massespektrometri (py-GC-MS), og anvender metoden til at undersøge emissionen af mikroplastik fra hav til luft.
Planter interagerer aktivt med deres omgivelser, både over og under jorden. Disse interaktioner involverer andre planter i nærheden, samt forskellige jordorganismer og spiller en vigtig rolle for plantevækst, konkurrence om næringsstoffer og adaptive reaktioner.
Vores forskning fokuserer på interaktionerne under jorden, særligt plante-mikrobe interaktioner, ved brug af en metabolomics-baseret tilgang. Vi undersøger hvordan gavnlige jordbakterier, specielt diazotrofer, bidrager til tilgængelighed af nitrogen i kornsorter, med fokus på at reducere behovet for kunstgødning og støtte mere bæredygtige og modstandsdygtige landbrugssystemer.
For at opnå dette, bruger vi væskekromatografi koblet med højopløsningsmasse-spektrometri (LC-HRMS), specifikt Orbitrap og Q-ToF MS. Vi analyserer metabolitter fra rodexudater, samt fra rod- og skudvæv, for at sammenkæde kemiske signaler med biologiske funktioner i plante-mikrobe interaktioner.
Dette projekt fokuserer på organosulfater, en vigtig, men stadig utilstrækkeligt forstået gruppe af forbindelser i atmosfæriske aerosoler. Formålet er at forstå deres kilder, dannelsesmekanismer og miljømæssige effekter og dermed adressere centrale videnskabelige spørgsmål om deres reelle forekomst og rolle i atmosfæren. Selvom nyere studier har vist, at organosulfater er udbredte i atmosfæriske aerosoler og kan spille en vigtig rolle i dannelsen af sekundære organiske aerosoler, partiklers kemiske sammensætning og klimaeffekter, er præcis kvantificering og forståelse af deres miljøpåvirkning stadig meget udfordrende. Dette skyldes især deres store kemiske mangfoldighed, manglen på autentiske standarder og den omfattende forekomst af kromatografisk uopløste organosulfater.
Projektet har tre hovedformål. For det første vil det systematisk undersøge kilderne til og dannelsesmekanismerne for forskellige typer organosulfater ved at analysere deres dannelse ud fra forskellige reaktanter, oxidationsforhold og atmosfæriske betingelser for bedre at forstå deres kemiske udvikling i atmosfæren. For det andet vil projektet udvikle nye kvantitative metoder til analyse af organosulfater, som kan skabe løsninger til de nuværende begrænsninger ved kun at basere sig på et lille antal standarder og kromatografisk adskilte forbindelser, og dermed etablere en ny metode, der kan anvendes på komplekse miljøprøver, herunder den uopløste organosulfatfraktion. For det tredje vil projektet vurdere organosulfaters miljømæssige effekter med særligt fokus på deres lysabsorberende egenskaber i atmosfæriske partikler og deres bidrag til de optiske egenskaber ved brunt kulstof samt aerosolers strålingspåvirkning.
Ved at kombinere karakterisering på molekylært niveau, udvikling af kvantitative metoder og vurdering af miljøeffekter vil projektet bidrage til at afklare flere centrale ubesvarede spørgsmål om organosulfater, forbedre vores forståelse af deres rolle i atmosfærekemi og klimasystemet samt skabe et stærkere videnskabeligt grundlag for mere præcise vurderinger af aerosolers miljø- og klimaeffekter.
Multivariat dataanalyse er en måde at finde mønstre i store og komplekse datamængder. I stedet for at kigge på én ting ad gangen, analyserer man flere faktorer samtidig – som for eksempel temperatur, pH, og koncentrationen af forskellige stoffer i en prøve.
Det svarer lidt til at prøve at forstå en hel symfoni i stedet for den enkelte violin. Ved at se på, hvordan forskellige målinger hænger sammen, kan man finde skjulte sammenhænge, gruppere lignende prøver, eller forudsige egenskaber ved nye prøver.
I ACE bruges multivariat analyse blandt andet til at finde sammenhænge i rodeksudater fra planer og i både luft- og vandprøver fra Arktis – ja faktisk, alle de steder hvor man har mange data og gerne vil forstå, hvad de fortæller sammen.
At gå over til mere bæredygtige, grønne og miljørigtige teknologier i produktionen af isoleringsmateriale er et igangværende emne hos ROCKWOOL. Specielt nye ligninbaserede bindere til brug i mineraluldprodukter er under udvikling. Udover at evaluere de fysisk-kemiske egenskaber er det vigtigt at forstå emissionsprofiler af nye materialer inden de kan tages i brug industrielt.
I dette projekt samarbejder ROCKWOOL og Aarhus Universitet om at opnå mere viden om den kemiske sammensætning og de flygtige organiske forbindelser som dannes og udsendes under hærdning ved høj temperatur af binderen. Desuden undersøges nedbrydningsprodukter der formes ved brug af mineraluldproduktet under specifikke betingelser ved brug af avancerede analytiske teknikker som gas- og væskekromatografi koblet til massespektrometri. Grundet de nøje udvalgte indholdsstoffer i binderen, er det forventet at den har en mindre skadelig emissionsprofil og dermed fører til et sundere produktionsmiljø. Projektet her er essentielt for at undersøge denne antagelse samt at bestemme graden af forbedringerne. Bedre forståelse af emissionsprofiler vil facilitere implementering af binderen i produktion og sikre at eksisterende lovgivning overholdes.
