Gli incendi estivi aumentano l'inquinamento atmosferico notevolmente più di quanto si credesse in precedenza.

Il legname e la spazzola che bruciano naturalmente lanciano nell'aria quelle che vengono chiamate particelle fini a una velocità tre volte superiore ai livelli rilevati negli inventari delle emissioni presso l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti, secondo un nuovo studio. I granelli microscopici che formano gli aerosol sono un pericolo per la salute umana, in particolare ai polmoni e al cuore.

"La combustione della biomassa produce molto inquinamento. Questi sono aerosol davvero pessimi da respirare da un punto di vista sanitario, " ha affermato il ricercatore Greg Huey del Georgia Institute of Technology, che ha condotto lo studio. La ricerca descrive anche altre sostanze chimiche nel fumo di incendi boschivi, alcuni mai misurati prima, e aumenta significativamente l'emissione annuale stimata di particolato negli Stati Uniti occidentali.

I precedenti dati dell'EPA si erano basati su campioni di pennacchio prelevati in ustioni controllate innescate da professionisti forestali. Misurare i pennacchi così accuratamente, dal cielo, direttamente nel bel mezzo di un incendio non era stato possibile prima di questo studio.

Immergersi nel pennacchio

Missioni di ricerca uniche hanno schierato aerei per solcare i pennacchi di tre grandi incendi, compreso il Rim Fire 2013, il terzo più grande incendio nella storia della California. Un insieme di strumenti irto dai fianchi degli aerei della NASA e del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha permesso ai team di ricercatori a bordo di misurare sostanze chimiche e particelle in tempo reale e raccogliere masse di dati, su cui si basa il nuovo studio.

"In realtà siamo andati a misurare, proprio sopra il fuoco, cosa stava venendo fuori, " ha detto Huey, un professore alla School of Earth and Atmospheric Sciences della Georgia Tech, che presiede anche lui.

Bob Yokelson, un professore di chimica atmosferica presso l'Università del Montana ha assunto un ruolo di leadership in molti aspetti della ricerca ed è stato in un gruppo di circa 20 scienziati che hanno selezionato gli strumenti da installare sul grande aereo della NASA. "Non dovevamo davvero fare a meno di qualcosa che volevamo davvero tanto, " ha detto. Yokelson ha anche aiutato a progettare le rotte di volo.

Georgia Tech aveva strumenti e scienziati sull'aereo DC-8 della NASA. I ricercatori associati a un totale di più di una dozzina di università e organizzazioni hanno partecipato alla raccolta o all'analisi dei dati. Gli scienziati hanno pubblicato i loro risultati sottoposti a revisione paritaria il 14 giugno nel Journal of Geophysical Research:Atmospheres .

"Questo documento dovrebbe servire come base per la prossima missione di monitoraggio degli incendi chimici della NASA, " Ha detto Huy.

Raffineria in fiamme

metanolo, benzene, i precursori dell'ozono e altre emissioni nocive raccolte dai pennacchi di incendi boschivi possono far sembrare che una raffineria di petrolio sia andata in fiamme. Non è così inverosimile, in quanto petrolio e altri combustibili fossili derivano da antiche biomasse.

"Puoi vedere il fumo, ed è buio per una ragione, " disse Huey. "Quando si misurano gli incendi boschivi, ottieni tutto quello che c'è da misurare. A volte inizi a chiederti cosa ci sia dentro".

Lo studio ha trovato molte sostanze chimiche organiche nei pennacchi di incendi boschivi, e i progressi tecnologici hanno permesso loro di rilevare per la prima volta determinati nitrati nel fumo. Ma la combustione della biomassa non sembra essere una fonte dominante di questi inquinanti chimici, e i principali risultati dello studio riguardavano le particelle fini.

Particolato, alcuni dei quali contengono ossidanti che causano danni genetici, sono negli aerosol risultanti. Possono andare alla deriva su lunghe distanze in aree popolate.

Le persone sono esposte ad aerosol nocivi provenienti da fonti industriali, pure, ma gli incendi producono più aerosol per quantità di combustibile bruciato. "Le auto e le centrali elettriche con controlli dell'inquinamento bruciano le cose in modo molto più pulito, " Ha detto Huy.

Vari aerosol si alzano anche nell'atmosfera, ma il loro effetto netto sul riscaldamento o raffreddamento globale è ancora incerto, poiché alcuni aerosol riflettono la luce solare lontano dalla Terra, e altri, in contrasto, intrappolare il calore nell'atmosfera.

bruciature prescritte

Poiché il riscaldamento globale espande gli incendi in termini di dimensioni e numero, il conseguente inquinamento crescerà insieme a loro. L'intensificazione dei roghi professionali avviati dall'uomo può aiutare a ridurre queste emissioni, lo studio suggerito.

I cosiddetti incendi prescritti prevengono o riducono gli incendi boschivi, e sembrano produrre molto meno inquinamento per unità di superficie rispetto agli incendi boschivi, lo studio ha detto.

"Un incendio prescritto potrebbe bruciare cinque tonnellate di combustibile da biomassa per acro, considerando che un incendio potrebbe bruciarne 30, " disse Yokelson, che ha dedicato decenni di ricerca agli incendi a biomasse. "Questo studio mostra che gli incendi emettono anche tre volte più aerosol per tonnellata di combustibile bruciato rispetto agli incendi prescritti".

Sebbene sia ancora necessario sapere di più sulle emissioni degli incendi prescritti dai professionisti, questa nuova ricerca chiarisce che gli incendi bruciano molto di più e inquinano molto di più. I dati aiuteranno anche a migliorare le stime complessive delle emissioni degli incendi.

I professionisti della prevenzione degli incendi seguono regole rigorose per eseguire le ustioni prescritte per evitare calamità e inviare inquinamento sottovento nelle aree popolate. I ricercatori non raccomandano che le persone inesperte brucino biomassa, poiché ciò contribuisce all'inquinamento atmosferico e può innescare tragici incendi, compresi gli incendi.

Voli scoraggianti

Esperimenti come questi in disastri naturali reali sono rari non solo per la rarità di assemblare strumenti così grandi e portarli in volo. I voli possono anche essere pericolosi. I pennacchi non sono solo pieni di tossine, ma la loro turbolenza fa girare gli aerei, scuotendo tecnologia e ricercatori.

"Il fumo si infiltra nella cabina e ti fa venire la nausea, " disse Yokelson, che ha iniziato a volare missioni pennacchio molti anni fa. "Stai cercando di prendere appunti, esegui il tuo strumento, guarda il fuoco, parlare in cuffia, e ottenere immagini. E allo stesso tempo, è pazzesco accidentato. Normalmente, se sei su un aereo più piccolo, il tuo stomaco non è troppo felice."

Anche, gli incendi scoppiano senza preavviso, quindi gli orari dei voli devono essere elaborati con breve preavviso in base a rigide normative che normalmente vietano i voli in prossimità di incendi. Gli aerei di ricerca devono anche coordinarsi con le autorità regionali per evitare di incrociare percorsi con aerei antincendio.

I rari dati forniti dai voli della missione SEAC4RS della NASA e della missione BBOP del Dipartimento dell'Energia aumentano notevolmente la comprensione degli inquinanti che bruciano naturalmente la biomassa lanciata nell'aria.