Black carbon and tropospheric ozone in rural India: Implications for health, agriculture and sustainable development in a changing climate Sot och troposfäriskt ozon på Indiens landsbygd: betydelse för hälsa, jordbruk och hållbar utveckling under ett föränderligt klimat The Indo Gangnetic plain, IGP, (North India) is exposed to one of the most severe regional air pollutions situation on Earth. It is also, here, effects of air pollution on vegetation, human health and regional climate cause excessive misery to a vulnerable population. Here the accuracy of ecosystem services and cost-benefit models would be most appreciated due to limited resources available for mitigation action on air pollution and climate change. Today, Sweden is emphasizing the co-benefit of actions on short lived climate air pollutants such as black carbon and ozone. The overall aims of this project are to understand the presence, environmental effects and variability of the short-lived climate forcers black carbon (BC) and ozone (O3) by long term measurements combined with intensive campaigns to elucidate the relevant processes involved in rural India. The characterization of the rural air masses will be linked to laboratory experiments using state-of-the-art facilities to elucidate the chemical processes. In addition to improve modeling tools to assess the influences of biomass burning-driven air pollutants on agriculture and sustainable development, the project will ultimately pave the way to formulate life-improving environmental policies for poverty-stricken populations across the Indian subcontinent and beyond. The knowledge achieved will be delivered to schools and farming communities using the extensive networks of our partners in India. Luftföroreningar är ett stort problem som påverkar hälsa, klimat och matproduktion i det flesta utvecklingsländer. FNs miljöprogam UNEP har nyligen presenterat en utvärdering där man identifierar sot (på engelska black carbon eller BC) och ozon som två luftföroreningar av särskild betydelse då framtida åtgärder som minskar halterna mildrar klimatförändringar samtidigt som hälsa och grödor skyddas. Under de senaste åren har kortlivade klimatpåverkande luftföroreningar (SLCF) vuxit fram som ett nytt och viktigt koncept. Sverige har spelat en central roll i att introducera begreppet som ett parallellt spår till traditionella åtgärder för att mildra mänsklig påverkan på klimatet. Dagens satsningar på åtgärder mot (SLCF) tog sin början i det av UNEP stödda ?Asian Brown Cloud?-projektet där man identifierade ett omfattande brunt dis av luftföroreningar. I detta dis finner man höga halter av aerosolpartiklar, inklusive sot, och gasformiga ämnen som genom fotokemiska reaktioner producerar höga halter av ozon och sekundära organiska aerosolpartiklar (SOA). Modellberäkningar visar att den förorenade luften i diset ger upphov till negativa hälsoeffekter på miljoner mycket fattiga människor samtidigt som det påverkar skördar och ger effekter på det regionalla klimatet. Utvecklingen av dessa modeller pågår ständigt och man kan delvis använda grundläggande kunskap som tagits fram för förhållanden i USA och Europa och där modellerna validerats med avancerade och omfattande mätprogram. I utvecklingsländer finns det oftast endast begränsade mätprogram och små resurser för att vetenskapligt utvärdera dessa mätningar mot relevanta laboratorieförsök eller modeller som beskriver de specifika och ibland extrema luftföroreningsepisoderna. I detta projekt fokuserar vi på en av de mest förorenade regionerna på jorden där utbredd fattigdom och begränsade möjligheter till kraftfulla åtgärder leder till en ständigt försämrad luftkvalité och ökad risk för dramatiska klimatförändringar. Området är det nordindiska låglandet som är ett intensivt jordbruksområde, men där man på grund av ozonskador kan uppskatta ett skördebortfall på upp till 20%. Mätningar av luftföroreningar i dessa områden begränsas till ett litet antal utvalda ämnen och är lokaliserade till storstadsområdena. Inom projektet vill vi fokusera på landsbygden och de problem som där kan kopplas till luftföroreningarna sot och ozon. Detta ger underlag som på ett effektivt sätt kopplar till de regionala problem som finns, inklusive den omfattande regionala förbränningen av biomassa som även sker som en del av traditioner inom jordbruket. Vi har valt ut ett kollektivjordbruk som drivs på initiativ av ?the Indian REaD (Research Education and Development) Foundation? och som även bidra med utvecklande miljöer för kvinnor i fattiga områden. Genom mycket god lokalkännedom (huvudsökandes hemort) kan vi på detta kollektivjordbruk trots oerhörd fattigdom och brist på infrastruktur påbörja en mätserie av regionala luftföroreningar. Dessa mätningar kommer att vara av stor betydelse på flera sätt. För det första kommer vi att få tillgång till unika data som kan kopplas samman med processförståelse från laboratorieförsök. Vi har ett fokus på kontinuerliga mätningar av sot och ozon. För att få en grundläggande förståelse av bidrag från olika emissionskällor och fotokemiska processer i den indiska miljön kommer vi att genomföra veckovisa filtermätningar. Filtren analyseras dels för elementinnehåll men också med en ny avancerad metod för att bättre förstå organisk aerosolbildning. Denna metod bygger på högupplöst masspektrometri med kemisk jonisation där vi kommer att identifiera 100-tals olika organiska ämnen för användning som fingeravtryck för olika processer som även studeras i våra laboratorieförsök. För det andra vill vi få en tydlig uppfattning av variationen i luftföroreningshalter med timupplösning men även över säsonger och i förlängningen över flera år för att kunna följa hur denna påverkas av klimat