Rivestimento canne fumarie e scarichi gasolio, il carbonio nero lascia un'impronta fuligginosa sulla Terra. Ma come tracciare il suo viaggio attraverso l'atmosfera?

Gli scienziati del Pacific Northwest National Laboratory hanno sviluppato una tecnica di codifica computazionale unica per rilevare l'influenza di fonti di fuliggine locali e non locali sulla qualità dell'aria regionale della Cina. Hanno usato questa tecnica per determinare quanto ogni fonte di fuliggine, locale o remota, abbia contribuito al riscaldamento atmosferico sulla Cina. Chimica e fisica dell'atmosfera pubblicato la ricerca.

Quando si brucia legna o carbone, la fuliggine è uno dei sottoprodotti. Sebbene le particelle di fuliggine possano essere fini e polverose, possono avere un grande effetto sull'ambiente. Le fonti di fuliggine locali e non locali hanno influenze diverse sul forcing radiativo, modificando il bilancio energetico della Terra, nella regione di destinazione. In Cina, Per esempio, la qualità dell'aria è scarsa a causa dell'aumento delle minuscole particelle atmosferiche dovuto alla rapida crescita urbana ed economica degli ultimi anni. Quando più auto scendono in strada o le persone usano più elettrodomestici (alimentati dall'elettricità generata dal carbone), più di queste particelle vengono rilasciate nell'atmosfera. Gli scienziati si sono chiesti a lungo quanta influenza abbiano queste particelle provenienti da una regione sulla qualità dell'aria delle aree vicine.

È probabile che la riduzione della fuliggine nell'atmosfera migliori i cambiamenti del riscaldamento atmosferico e la qualità dell'aria regionale. Precedenti studi hanno scoperto che il riscaldamento domestico e l'industria contribuiscono maggiormente alla fuliggine della Cina. Però, un programma efficace per ridurre l'impatto della fuliggine in una particolare regione richiede di conoscere la fonte della fuliggine, se proviene dall'interno della regione, o importati da un'altra zona.

I ricercatori del PNNL hanno utilizzato il Community Earth System Model per simulare una rappresentazione delle particelle di aerosol atmosferico e determinare l'attribuzione della fonte di carbonio nero, alias fuliggine, e la sua forzatura radiativa diretta (che contribuisce al riscaldamento atmosferico) sulla Cina. I ricercatori hanno dotato il modello di una tecnica di etichettatura alla fonte del carbonio nero, attraverso il quale possono tracciare le particelle di fuliggine emesse da varie regioni e/o settori di origine. Gli scienziati hanno anche inserito nuovi set di dati disponibili per gli anni più recenti.

Nelle regioni della Cina con forti emissioni di carbonio nero, ad esempio, il Nord, Sud, e nord-est:i ricercatori hanno scoperto che le fonti locali hanno contribuito principalmente alle concentrazioni di carbonio nero vicino alla superficie. Gli scienziati hanno anche scoperto che le fonti non locali hanno influenzato più fortemente il nerofumo sulla Cina centrale e occidentale. Durante la stagione della foschia invernale, più del 50 percento del black carbon vicino alla superficie in Cina ha avuto origine dall'inquinamento nel nord della Cina, che ha contribuito per oltre il 90 per cento al black carbon locale e una notevole quantità a sud, sud-ovest, e Cina centro-occidentale. Globale, fonti locali hanno rappresentato il 65% del riscaldamento atmosferico del black carbon in Cina, mentre le fonti esterne hanno contribuito per il 35 percento.

Lo studio ha anche dimostrato che la fuliggine cinese non rimane all'interno dei suoi confini. Inquinamento atmosferico dalla Cina, tramite trasporto sull'Oceano Pacifico, rappresentava l'8% della concentrazione di black carbon e il 29% del carico totale della colonna d'aria di black carbon negli Stati Uniti occidentali in primavera.

Il team di ricerca ha sviluppato una tecnica di etichettatura alla fonte per le particelle di solfato atmosferico, anche componenti di inquinamento che influenzano il riscaldamento e il raffreddamento radiativo nell'atmosfera. I ricercatori utilizzeranno la tecnica per comprendere le attribuzioni della fonte del solfato globale e il suo effetto sul riscaldamento e raffreddamento atmosferico.