Här provtas ytsediment som Sophia Hansson håller i. I denna kärna kan man avläsa eventuella luftföroreningar under de senaste 300–400 åren.
– Vi har haft miljöövervakning sedan 1980-talet. När man pratar om att börja minska utsläpp behöver man även veta vad som är naturligt. Det är en viktig del av vår forskning, säger Richard Bindler, professor vid Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet.
Han och hans kollegor använder sig av sediment från sjöar och högmossar som ett arkiv över vad som skett i luften. Nedfall lagras i marken och kan även lakas ur den genom avrinning och påverka miljö och hälsa hos olika organismer.
Tidigare i människans historia var vedeldning något som påverkade luften, men i huvudsak lokalt där man eldade i exempelvis grottor, vilket gav dålig luftkvalitet.
– Men redan för 2 500 år sedan ser vi spår av metallföroreningar överallt i Europa, även här och så långt bort som i Grönlandsisen.
På den tiden fanns ingen metalltillverkning i Sverige, men det fanns i Europa, exempelvis i det vidsträckta Romarriket. I Sverige började man med metaller och bergsbruk för tusen år sedan och på riktigt drog det igång på 1500- och 1600-talet.
– Man kan säga att globaliseringen som skedde för 2000 år sedan fick effekt i hela Europa. Vi måste alltså gå långt tillbaka för att få fram de naturliga bakgrundshalterna.
De föroreningar som släpptes ut var så kallade ekotoxikologiska ämnen som kvicksilver, bly och kadmium. Metallbruk innebar att man förbrukade stora mängder träkol och högg ner en del skog. I slutet av 1200-talet var det en topp när det gäller metallföroreningar i Europa.
– Kanske var det till och med mer än i dag. Sedan gick det ner på grund av digerdöden, för att öka återigen. Kring 1530 märks en topp igen. Det var då Spanien började importera malm från Nordamerika.
I modern tid skedde en stor ökning efter 1945 då efterkrigstiden innebar en stor tillväxt i ekonomin. Kvicksilver har spridits i miljön på grund av kolförbränning i Europa, från termometrar, avfallsförbränning och metallindustrin. Där har till exempel Rönnskär varit en punktkälla för utsläpp. Men kvicksilvret har minskat i miljön. Andra ämnen som spridits i miljön från metalltillverkning är kadmium, arsenik och zink.
I början av 1930 tillkom även föroreningar från andra bränslen, såsom bensin.
– Blyföroreningarna var värst under 1900-talet, just på grund av bensinen. Här kan vi även se ett bra exempel på att åtgärder kan ge effekt. Utsläppen har minskat med över 90 procent sedan 1970-talet.
Han tillägger:
– Samtidigt ska man komma ihåg att hälften av föroreningsblyet kom under förindustriell tid. Kanske var det inte bättre förr.
Hur föroreningarna påverkat miljön historiskt är svårt att säga.
– Det finns ett glapp, men utifrån vad vi ser för påverkan i dag kan vi kanske säga något om den historiska påverkan.
Hur kan då forskarna veta att människor släppt ut exempelvis bly? Ja, det är där sedimenten kommer in. Forskarna borrar sig ned i sjöar, torv och is och studerar det som kommer upp i laboratorium.
– Bly har en bra egenskap – det finns i olika isotoper – och utifrån det går det att ta reda på varifrån blyet kommer, om det är lokal berggrund eller från vissa malmkroppar.
Grafiken visar mängden koldioxid i atmosfären historiskt. Datan är från NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administrations hemsida climate.gov. Senast halten var så hög var tre miljoner år sedan.
Så har vi växthusgaserna. Med ökad koleldning på 1800-talet ökade utsläppen av koldioxid, vilket påverkar oss överallt på jorden och där grundlades klimatförändringarna vi ser i dag. Sedan 1958 har man mätt halten koldioxid i atmosfären. I dag är nivån över 400 ppm, miljondelar. Den högsta koncentrationen som annars uppmätts på 800 000 år är 300 ppm.
Jordbruk och djurhållning släpper ut metangas som spär på växthuseffekten. Enligt Joakim Langner, som arbetar med luftmiljöforskning på SMHI, stiger kurvan från 2010 efter att ha legat stabilt efter 2000.
– Vi vet inte varför. Det kan vara ökande utsläpp från boskap och odling och på grund av att metan frigörs när sjöar och tundra värms upp. Det råder dessutom olika hantering av avlopp, soptippar och deponier i världen.
Norran har berättat om hur klimatförändringarna kan påverka oss här med fler kraftiga skyfall, fler vintrar utan snö och ökad risk för skogsbränder.
”Det finns en myriad av ämnen och problemet med dem är att en del av dem ackumuleras i miljön”, säger Joakim Langner, vid SMHI.
Något vi människor också släpper ut är partiklar och kväveoxider från förbränning av exempelvis ved och fordonsbränslen, som kan ta sig in i andningsvägarna.
– Halterna kan vara höga vid vägar, inne i stora städer och nära industrier.
När det gäller vedeldning i tätort liknar han det med en långsamt pyrande skogsbrand.
– Mycket beror på hur välfungerande anläggningen är. I Sverige som helhet ligger utsläppen av partiklar från vedeldning på samma nivå som för transportsektorn.
Marknära ozon är ett annat problem. Ozon ökar på grund av ökade utsläpp av kolväten och kväveoxid och bildas i kemiska reaktioner som drivs av solljus. Källor är exempelvis lösningsmedel och utsläpp vid förbränning.
Ozon retar slemhinnorna och kopplas till ökad dödlighet vid förhöjda halter. Dessutom kan skog och grödor påverkas negativt. Enligt beräkningar kan det handla om kostnader på en miljard kronor varje år i Sverige. Enligt Naturvårdsverket har långväga intransport av ozon lett till en ökning i norr. Till det kan man lägga olika typer av bekämpningsmedel, dioxiner, flamskyddsmedel och andra miljögifter. Enligt Naturvårdsverket orsakar luftföroreningar cirka 7 600 förtida dödsfall i Sverige varje år.
Men hur kan vi veta att växthusgaser kommer från människor?
– När det gäller koldioxid kan man göra observationer under lång tid i exempelvis iskärnor eller mäta halten i atmosfären vilket man gjort från 1950-talet. Dessutom kan man se på isotopsammansättningen att människan står bakom koldioxidutsläppen genom förbränning av fossila bränslen.
Alla organismer innehåller kol. Därför kan man använda kol-14-metoden inom arkeologin för att ta reda på hur gammalt något är eftersom det är radioaktivt och sönderfaller med en viss takt. Olja består av gamla växter som förmultnat och omvandlats. När den bränns kan man genom att studera koldioxidmolekylen se om bränslet bildats av gammalt eller nytt organiskt material.
– Man har lagt otroligt mycket forskningsresurser på att räkna ut koldioxidbudgeten och var koldioxiden tar vägen. Ett argument som används mot att det är vi som höjt koldioxidhalten är att den har varit högre tidigare och att det finns naturliga variationer. Motargumentet är att ökningen sker väldigt snabbt nu i geologiska perspektiv så att det inte kan finnas någon annan förklaring än människans utsläpp.