Dzikie pożary są głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza. Przewiduje się, że wraz z postępującymi zmianami klimatu będą się one nasilać.
W cząstkach dymu wytwarzanego przez te pożary znajduje się szeroki zakres organicznych związków chemicznych znanych jako „brązowy węgiel”. Brunatny węgiel pochłania światło słoneczne, a czyniąc to, przyczynia się do globalnego ocieplenia.
Z czasem brązowy węgiel ulega wybieleniu w wyniku reakcji chemicznych z utleniaczami w atmosferze (takimi jak ozon) i staje się biały. Oznacza to, że przestaje pochłaniać światło i przestaje ogrzewać Ziemię.
Ten proces wybielania jest silnie uzależniony od warunków atmosferycznych, które różnią się w poszczególnych regionach. Im dłużej trwa proces wybielania węgla brunatnego, tym większy wpływ może on mieć na środowisko.
Jako chemicy atmosferyczni mieszkający w regionie często zanieczyszczonym przez dym z dzikich pożarów, chcieliśmy dowiedzieć się więcej o tych efektach. Współpracowaliśmy z chemikami atmosferycznymi z Uniwersytetu w Toronto i Uniwersytetu Stanowego w Oklahomie oraz z modelarzami atmosferycznymi z Massachusetts Institute of Technology, aby dowiedzieć się, jak długo trwa proces wybielania i jakie są jego skutki dla atmosfery.
Aerozole i klimat
Aerozole to mikroskopijne cząstki ciekłe i stałe zawieszone w atmosferze. Są mniejsze niż szerokość ludzkiego włosa, ale nadal składają się z wielu cząsteczek.
Cząsteczki aerozolu są wszędzie i mają duży wpływ zarówno na zdrowie, jak i na klimat. Kiedy cząstki aerozolu wchodzą w interakcję ze światłem, część światła jest pochłaniana, ale reszta odbija się i rozprasza od cząstek.
Dla większości typów cząstek aerozolu ilość pochłanianego światła jest znikoma. Oznacza to, że duża część światła odbija się z powrotem w przestrzeń. Dzięki temu mechanizmowi, część zanieczyszczeń, które wytwarzamy, w rzeczywistości maskuje pełny wpływ gazów cieplarnianych.
Niektóre cząstki aerozolu są jednak kolorowe, co oznacza, że pochłaniają część światła. Każde światło słoneczne, które jest pochłaniane zamiast być odbijane z powrotem w przestrzeń kosmiczną, jest zamieniane na ciepło i ogrzewa planetę.
Cząsteczki aerozolu z dymu zawierają brązowy węgiel. Różne cząsteczki tworzące węgiel brunatny są podobne do niektórych barwników organicznych, co w sumie nadaje mu charakterystyczny brązowy kolor. Jednakże, gdy ozon w atmosferze reaguje z brązowym węglem, może przekształcić go w nowe bezbarwne cząsteczki, które nie ogrzewają Ziemi.