Paul J. Crutzen

Koulutus ja perhe

Paul Crutzen on saksalaista ja puolalaista sukujuurta olleen Anna Gurkin ja alankomaalaisen Josef Crutzin ainoa poika. Hänellä on yksi sisko. Crutzen oli koululainen toisen maailmansodan alkaessa, joten hänen koulunkäyntinsä vaikeutui Saksan miehittäessä Alankomaat. Vuonna 1951 hän valmistui yliopistoon tähtäävästä koulusta ja ryhtyi sen jälkeen opiskelemaan insinööriksi. Samalla hän työskenteli siltojen rakennusvirastossa Amsterdamissa ja suoritti asepalveluksen. Lomamatkalla Sveitsissä Crutzen tutustui Suomen historiaa ja kirjallisuutta Helsingin yliopistossa opiskelleeseen Terttu Soiniseen, jonka kanssa hän meni naimisiin muutamaa vuotta myöhemmin. He muuttivat Gävleen Ruotsiin, ja perheeseen syntyi kaksi lasta, Ilona ja Sylvia.
Vuonna 1958 Crutzen haki ohjelmoijan työtä Tukholman korkeakoulun (vuodesta 1961 Tukholman yliopisto) meteorologian osastolta ja sai työn, vaikkei hänellä ollut koulutusta ohjelmoinnista. Perhe muutti työn perässä seuraavana vuonna Tukholmaan. Työnsä ohella Crutzen kuunteli yliopistolla luentoja ja valmistui 1963 filosofian kandidaatiksi (vastaa nykyistä filosofian maisterin tutkintoa) matematiikan, tilastollisen matematiikan ja meteorologian alalta. Filosofian lisensiaatin tutkinnon (vastaa filosofian tohtorin tutkintoa) hän sai 1968 meteorologian alalta parhain mahdollisin arvosanoin. Tutkimuksen aihe oli Determination of parameters appearing in the ’dry’ and the ’wet’ photochemical theories for ozone in the stratosphere.

Ura

Vuonna 1965 Crutzen osallistui yhdysvaltalaiseen projektiin, jossa mallinnettiin stratosfääriä. Siinä yhteydessä hän kiinnostui otsonikerroksesta. Tuohon aikaan Tukholman yliopistossa tutkittiin pilvifysiikkaa ja hiilen kiertokulkua. Varsinkin happosade oli suosittu tutkimuskohde. Crutzen oli kuitenkin edelleen kiinnostunut myös otsonikerroksesta. Vuonna 1970 hän totesi, että eräät maaperän bakteerit erittävät typpioksidia, joka kohoaa stratosfääriin asti ja muodostaa siellä fotokemiallisissa prosesseissa typpidioksidia ja muita otsonia tuhoavia yhdisteitä. Crutzen löysi uusia fotokemiallisia reaktioita, joissa hydroksidi-ioni ja typen oksidit toimivat katalyytteina ja hajottivat otsonia paljon nopeammin kuin aikaisemmin tunnetuissa reaktiossa tapahtui. Samaan aikaan ihmisen aiheuttamat typpiyhdisteiden päästöt lisääntyivät muun muassa keinolannoitteiden käytön yleistyessä.
Vuonna 1971 Crutzen arvioi, että silloin suunniteltujen ääntä nopeampien lentokoneiden päästöt voisivat vahingoittaa otsonikerrosta pahasti.
Vuosina 1969–1971 Crutzen työskenteli Oxfordissa Euroopan avaruustutkimusjärjestön palveluksessa. Crutzen toimi 1977–1980 Boulderissa National Center for Atmospheric Researchin (NCAR) tutkimusjohtajana ja työskenteli sen jälkeen Saksassa Max Planck -instituutissa kunnes jäi eläkkeelle vuonna 2000. NCAR:n vuosinaan hän tutki Brasilian metsien polttamisen vaikutusta ilmastonmuutokseen. Paloissa vapautuva hiilidioksidi voimistaa kasvihuoneilmiötä, mutta noki estää auringon säteilyn pääsyä maahan ja hidastaa lämpenemistä. Tämän huomaaminen innoitti Crutzenia tutkimaan suurten nokimäärien vaikutusta ilmakehässä. Hän laski, että ydinsodan aiheuttamat pilvet muuttaisivat ilmastoa selvästi kylmemmäksi, ja esitteli käsitteen ydintalvi. Tulokset esiteltiin vuonna 1982 ilmestyneessä artikkelissa ”The Atmosphere After a Nuclear War: Twilight at Noon”. Crutzen sai vuonna 1989 Tyler-palkinnon, jonka perusteluissa mainitaan Crutzenin tärkeimmiksi tutkimuskohteiksi otsoni, ydintalvi ja ihmiskunnan kyky pilata maapallon ilmakehä.
Jäätyään eläkkeelle vuonna 2000 Crutzen on tutkinut biopolttoaineiden tuotannon ilmastovaikutuksia. Vuoteen 2008 asti hän toimi osa-aikaisena tutkijana Kalifornian yliopistossa San Diegossa. Sen jälkeenkin hän on jatkanut vierailuluentojen pitämistä, ja herättänyt huomiota voimakkailla kannanotoillaan ihmisen ja tutkijan vastuusta ympäristöasioissa.