Enormi pennacchi di fumo lanciati nell'atmosfera da incendi incontrollati possono danneggiare la salute delle persone che vivono a centinaia di chilometri di distanza.

Ogni anno, migliaia di fuochi inghiottono le foreste, praterie e brughiere in tutta Europa. Nel 2018, più di 204, 861 ettari di terra sono stati bruciati in Europa e in altri paesi del Mediterraneo, mentre l'anno precedente gli incendi hanno distrutto oltre 1,2 milioni di ettari. Gli incendi nell'Artico a giugno hanno stabilito un nuovo record nelle emissioni di carbonio in 18 anni di monitoraggio.

Come gli alberi, arbusti, erba e torba sono inghiottite da questi fuochi, enormi quantità di fumo, fuliggine e altri inquinanti vengono rilasciati nell'aria. Con grandi fuochi, il fumo può salire per molti chilometri nella stratosfera e diffondersi in intere regioni, causando inquinamento atmosferico in aree lontane da dove si trovavano effettivamente le fiamme.

"Nel Mediterraneo orientale c'è fumo che esce dagli incendi boschivi in ​​Russia e quando succede c'è solo fumo nebuloso ovunque, ' ha detto il professor Athanasios Nenes, un chimico atmosferico presso l'Istituto di Scienze dell'Ingegneria Chimica di Patrasso, Grecia. 'Può essere piuttosto drammatico. Stanno influenzando la qualità dell'aria in intere regioni o parti di continenti.'

Il Prof. Nenes è il ricercatore principale del progetto PyroTRACH, che sta tentando di scoprire come le emissioni degli incendi boschivi, insieme ad altri tipi di combustione di biomassa, come gli incendi di legna domestici, il cambiamento nell'atmosfera e l'impatto che questo ha sulla salute umana e sul clima.

Globalmente, si stima che il fumo degli incendi boschivi causi oltre 339, 000 morti premature all'anno, molto più di coloro che perdono la vita direttamente in questi incendi.

Il team sta prelevando regolarmente campioni d'aria in tre località in Grecia:Creta, Atene e Patrasso. Questi vengono combinati con campioni forniti da collaboratori in tutto il mondo, inclusi gli Stati Uniti, l'Artico, India, Europa, Vietnam e nell'aria sopra l'Oceano Atlantico meridionale.

'Quando guardi questi campioni, puoi sempre trovare molte particelle nell'aria, ma non si può dire con certezza se provenga dalla combustione di biomassa, ' ha detto il prof. Nenes. "L'idea alla base di PyroTRACH è vedere se siamo in grado di identificare le firme specifiche degli incendi e, Inoltre, monitorare cosa succede al fumo mentre invecchia nell'atmosfera.'

Età

Per fare questo, i ricercatori stanno utilizzando una speciale camera ambientale in laboratorio che replica le condizioni presenti nell'atmosfera. Quindi generano campioni di fumo fresco bruciando diversi tipi di materiale vegetale, che vengono poi lasciati "invecchiare" nella camera.

Nel tempo sono in grado di vedere come cambia la chimica delle particelle nel fumo quando sono esposte all'atmosfera e ai modelli quotidiani di luce solare e oscurità. Le camere portatili consentono inoltre di invecchiare il fumo prodotto direttamente da incendi reali nell'ambiente esterno.

"Stiamo cercando di capire la durata del fumo nell'atmosfera e come si evolve chimicamente, ' ha detto il prof. Nenes. 'Vogliamo caratterizzare gli impatti che avrà sulla salute umana e sul clima. Diventa più tossico (con l'età), o avere un maggiore effetto (riscaldamento) sul clima (di quanto si pensi attualmente), o fornire più nutrienti agli ecosistemi quando ricade al suolo?'

Una delle scoperte chiave che il team ha fatto dall'inizio del progetto quinquennale nel 2017 è che le particelle rilasciate dalla vegetazione in fiamme negli incendi boschivi diventano più tossiche nel tempo.

Il fumo degli incendi boschivi può rimanere nell'atmosfera per un paio di settimane mentre si diffonde. Mentre nell'aria le particelle di fumo reagiscono chimicamente con i radicali in tracce, molecole con elettroni spaiati, per subire un processo noto come ossidazione. Questo converte i composti nelle particelle di fumo in composti altamente reattivi. Quando vengono respirati, questi composti reattivi, noti come radicali liberi, possono danneggiare cellule e tessuti del corpo.

"Sappiamo che respirare il fumo quando sei vicino a un fuoco non va bene, ma abbiamo visto che nel tempo peggiora - fino a quattro volte più tossico al giorno lungo la strada, ' ha detto il prof. Nenes, facendo riferimento ad alcuni dei risultati dei loro esperimenti. Questi risultati hanno mostrato che i campioni di fumo prelevati dall'aria più di cinque ore dopo essere stati rilasciati da un incendio erano due volte più tossici rispetto a quando erano stati rilasciati per la prima volta e invecchiando ulteriormente in laboratorio la tossicità è aumentata fino a quattro volte i livelli originali.

'Questo significa che anche se sei lontano da un incendio, se il fumo viene soffiato verso di te, può avere un impatto significativo sulla salute, ' Egli ha detto. "Le persone potrebbero non essere nemmeno consapevoli di respirare i fumi di un lontano incendio in una foresta, ma influirà sulla loro salute».

Salute

Mentre gli esatti effetti sulla salute della respirazione di questo fumo devono ancora essere completamente compresi, Il Prof. Nenes e il suo team inseriranno i loro risultati in un altro progetto chiamato REMEDIA. Sta esaminando come l'inquinamento atmosferico colpisce i polmoni come parte della rete Human Exposome, che si concentra su ciò che le esposizioni ambientali fanno alla salute umana.

Ma si ritiene che i composti reattivi del fumo degli incendi abbiano una serie di effetti sulla salute a breve e lungo termine.

"Possono rendere le persone più inclini alle infezioni, può portare a difficoltà respiratorie e lasciare alcune persone più inclini agli attacchi di cuore, ' ha detto il prof. Nenes. "Allo stesso tempo le particelle di fumo contengono anche agenti cancerogeni - idrocarburi poliaromatici - che si ossidano e diventano più cancerogeni, aumentando il rischio di cancro.'

Questo aumento della tossicità è una preoccupazione particolare poiché è noto che il fumo di grandi incendi si propaga attraverso interi continenti e persino oceani. Fumo fluttuante dagli incendi boschivi in ​​Alberta, Canada, Per esempio, è stato tracciato mentre si diffondeva lungo la costa orientale degli Stati Uniti, attraverso l'Atlantico e in Europa nel 2019. Allo stesso modo, il fumo dei recenti devastanti incendi in Australia ha inghiottito il Sud America e l'inquinamento degli incendi in Siberia si è diffuso nel Canada occidentale e negli Stati Uniti.

'Il fumo degli incendi può circolare per il globo, ' ha detto il dottor Mike Flannigan, direttore della Canadian Partnership for Wildland Fire Science presso l'Università di Alberta. "Il fumo di un fuoco intenso può essere iniettato nell'atmosfera superiore dove i forti venti, in genere i venti occidentali, possono trasportarlo rapidamente in tutto il mondo".

Ciò significa che i grandi incendi possono avere un impatto drammatico sulla qualità dell'aria e sulla visibilità nelle città lontane dalla fonte del fumo, che può quindi peggiorare l'inquinamento atmosferico urbano, aumentando il rischio di problemi di salute e di morte tra coloro che vi abitano.

Fumo

In Europa ci sono in media 65, 000 incendi ogni anno, ma la regione è anche inghiottita da nuvole di fumo stagionali provenienti anche da fiamme più lontane.

Durante i mesi invernali più freddi, la combustione domestica della legna contribuisce con una frazione significativa del fumo nell'atmosfera, soprattutto nelle aree urbane, secondo il prof. Nenes.

È necessario più lavoro per comprendere le numerose fonti di inquinamento nell'aria. Sbrogliare queste fonti è l'obiettivo del progetto Aeromet. Sta sviluppando nuovi modi per analizzare meglio gli aerosol e le particelle che inquinano l'aria, soprattutto nelle aree urbane di tutta Europa. Attualmente è difficile distinguere quelli che provengono da fonti naturali, come la polvere soffiata nell'aria e il sale sollevato dagli oceani dal vento, e quelli che provengono dagli incendi, veicoli, industria e altre attività umane.

Migliorare l'accuratezza del modo in cui questi vengono misurati e identificati potrebbe non solo aiutare le autorità a monitorare meglio l'inquinamento atmosferico, ma anche "potenzialmente aiutano a identificare singole fonti critiche di particelle e a proporre contromisure appropriate per migliorare la qualità dell'aria" sulla base dei risultati, dice il dottor Burkhard Beckhoff, coordinatore del progetto Aeromet e ricercatore presso la Physikalisch-Technische Bundesanstalt tedesca di Berlino.

Il prof. Nenes spera che la caratterizzazione dell'inquinamento da incendi boschivi e dalla combustione di legna domestica possa aiutare a migliorare i modelli di cambiamento climatico poiché parte della fuliggine rilasciata dagli incendi, nota come carbone marrone, svolge un ruolo considerevole nell'assorbire il calore dal sole, e peggiora il riscaldamento globale.

"Le molecole di carbonio marrone più piccole tendono a sbiancare abbastanza rapidamente, ma quelle più grandi sono più resistenti, creando un effetto di riscaldamento basso ma persistente, ' Egli ha detto.

Sapere quanto di questo carbonio marrone viene prodotto negli incendi boschivi e nella combustione della legna domestica consentirebbe agli scienziati del clima di fare previsioni climatiche migliori.

Con i modelli climatici che già prevedono che è probabile che gli incendi diventino più comuni e intensi con l'aumento delle temperature globali, e legna domestica in aumento, il fumo che producono potrebbe rappresentare un rischio ancora maggiore per la salute umana e per l'ambiente, dice il prof. Nenes.

"Sono cresciuto potendo vedere l'effetto che gli incendi hanno sulla nostra aria qui in Grecia, ' Egli ha detto. 'È allarmante pensare a ciò che stiamo facendo a noi stessi e all'ambiente. Ma si spera che quando ne capiamo di più, possiamo contribuire alle politiche che dovrebbero essere sviluppate per aiutare a mitigare l'impatto di questi incendi.'

La ricerca in questo articolo è stata finanziata dall'UE. Se ti è piaciuto questo articolo, per favore considera di condividerlo sui social media.