Cele mai grave incendii pot trimite fum suficient de sus pentru a afecta stratul de ozon

Pentru prima dată, oamenii de știință au văzut exact cum norii falnici care se ridică în urma incendiilor de sălbăticie intense lansează fum în atmosferă, unde poate persista luni de zile și poate afecta stratul protector de ozon.

Aerul mai rece mai aproape de suprafața Pământului împiedică în mod normal fumul să se ridice prea sus. Dar, pe măsură ce zeci de incendii au făcut ravagii în vestul Canadei și nord-vestul Pacificului SUA în vara lui 2017, aceștia și-au creat proprii nori de furtună giganți numiți pyrocumulonimbus sau pyroCb. În două luni, acești nori au ridicat fum la 12 până la 23 de kilometri în sus, în stratosferă, raportează cercetătorii în 9 august. Ştiinţă. Funinginea de încălzire prin radiații solare din fum l-a ajutat să atingă acele înălțimi în creștere.

Folosind sateliți, baloane meteorologice și teledetecție la sol, echipa a urmărit fumul peste emisfera nordică, măsurând nivelurile de substanțe organice și carbon negru sau funingine. Fumul a persistat în stratosferă timp de aproximativ opt luni, spune Pengfei Yu, un climatolog la Universitatea Jinan din Guangzhou, China.

Deși fumul a mai fost observat în stratosferă, această „mamă a tuturor pyroCbs” a oferit prima observație directă a unui proces numit „self-lofting”, spune coautorul Alan Robock, un climatolog la Universitatea Rutgers din New Brunswick, NJ.

Observațiile au confirmat ceea ce au sugerat simulările că s-ar întâmpla dacă cantități mari de fum ar fi injectate în stratosferă printr-un război nuclear, spune echipa. „Natura a făcut experimentul pentru noi”, spune Robock, confirmând scenariul „iarnă nucleară”, în care fumul din stratosferă de la arderea unui oraș ar avea consecințe climatice de anvergură și de lungă durată, inclusiv blocarea luminii solare și afectarea ozonului.

Înțelegerea destinului particulelor de fum la mare altitudine „este foarte importantă pentru cercetarea climei”, spune Yafang Cheng, chimist atmosferic la Institutul de Chimie Max Planck din Mainz, Germania, ale cărui cercetări au arătat că cantități semnificative de funingine de incendiu pătrund în stratosferă.

Foarte important, Yu și colegii săi au arătat că „fumul din stratosferă rămâne mult timp”, spune Loretta Mickley, chimist atmosferic la Universitatea Harvard. Cu cât fumul rămâne mai mult în stratosferă, cu atât mai mult timp are la dispoziție organicele și funinginea din stratul de fum pentru a absorbi lumina soarelui sau a o reflecta înapoi în spațiu. Când erupțiile vulcanice majore din secolele trecute au provocat o astfel de reflexie solară, spune ea, efectul de estompare a dus la scăderea recoltelor și la foamete.

Este puțin probabil ca incendiile să producă suficient fum pentru a provoca un efect de diminuare emisferică. Dar fumul poate deteriora stratul de ozon, care protejează Pământul de prea multe radiații ultraviolete dăunătoare de la soare, în două moduri diferite.

Cel mai imediat, pe măsură ce fumul sărac în ozon se ridică în stratosferă, împinge aerul bogat în ozon, provocând o pierdere temporară de ozon în acea zonă, spune Yu. Folosind instrumente sensibile de la bordul satelitului CALIPSO, echipa lui Yu a măsurat pierderile de ozon de până la 50% în anumite părți ale Canadei în timpul incendiilor din 2017.

În plus, reacțiile chimice cu vaporii de apă transportați în stratosferă de fumul de incendiu care au loc în timp pot, de asemenea, deteriora ozonul. Când vaporii de apă se descompun, eliberează molecule reactive de oxid de hidrogen numite radicali care distrug ozonul. „Deși nu putem spune ozonul observat [loss from these fires] se datorează chimiei”, riscul pierderii de ozon crește dacă mai mult fum ajunge în stratosferă, spune Yu.

Cât de semnificative pot fi acele pierderi de ozon „este un mare semn de întrebare în acest moment, dar este studiat în mod activ”, spune coautorul studiului Michael Fromm, meteorolog la Laboratorul de Cercetare Navală din Washington, DC PyroCbs apar de trei până la șase duzini de ori pe an. la nivel global, spune Fromm. Dar acești nori de foc variază în mărime, cei mai mari și mai intensi necesitând „o furtună perfectă” de condiții fierbinți, uscate și cu vânt, împreună cu grupuri de incendii foarte fierbinți în imediata apropiere pentru a ajunge în stratosferă, spune el.

Având în vedere că schimbările climatice cresc frecvența și intensitatea incendiilor în unele locuri precum Vestul Americii de Nord (SN: 22/12/18, str. 18), probabil că ne putem aștepta să vedem mai mulți dintre acești nori de foc ajungând în stratosferă, spune Fromm. Dar, avertizează el, „ne aflăm încă pe curba de învățare când vine vorba de înțelegerea pyroCbs”.