Grandes cantidades de partículas de carbono negro de los incendios forestales llegan a la estratosfera donde pueden inducir un fuerte calentamiento local y así influir en el clima regional.

Incendios forestales como los que arden actualmente en California, tener un gran impacto ambiental. Las llamas incontroladas pueden quemar decenas de miles de acres, destruir la vegetación y los asentamientos, y afectar gravemente la calidad del aire local y regional. Un equipo internacional de científicos, dirigido por Yafang Cheng y Hang Su del Instituto Max Planck de Química en Mainz, Ahora han descubierto que el impacto de los incendios forestales en la atmósfera puede ser incluso más fuerte de lo que se pensaba anteriormente. Los investigadores descubrieron que grandes cantidades de hollín, que contiene una gran cantidad de carbono negro y es liberado por incendios forestales, puede ser transportado a través de la troposfera hasta la estratosfera más baja a unos 10 kilómetros de altitud. El carbón negro es el material en aerosol de los incendios que más absorbe la luz y se considera uno de los agentes individuales más importantes de calentamiento del clima.

Las concentraciones de carbono negro en las columnas de fuego eran más de 20 veces más altas que en la atmósfera de fondo, y la mayoría de las partículas de carbón negro estaban cubiertas con una capa gruesa de otras sustancias químicas que mejoraban su absorción de luz. Las altas concentraciones y la capa gruesa de partículas de carbón negro implican un fuerte calentamiento local en la estratosfera más baja que puede influir sustancialmente en el clima regional. Los resultados del estudio se acaban de publicar en PNAS , la revista científica de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.

Para recopilar los datos, los científicos integraron un fotómetro de hollín de partículas únicas (SP2) especialmente diseñado en un contenedor de carga aérea a bordo de un Airbus A340-600 de la aerolínea alemana Lufthansa. El SP2 puede detectar partículas de hollín individuales y determinar la concentración y el recubrimiento de aerosoles de carbón negro. El estudio analizó las mediciones que tuvieron lugar durante 22 vuelos entre Europa y América del Norte desde agosto de 2014 hasta octubre de 2015. incluido el muestreo durante un total de 230 horas de vuelo, principalmente en altitudes en el rango de 10 a 12 km. La investigación fue parte del proyecto CARIBIC que persigue un enfoque innovador para estudiar la composición atmosférica, procesos químicos y físicos, y cambio climático con la ayuda de aviones de pasajeros.

"En la estratosfera, una partícula de carbono negro puede tener un efecto mucho más fuerte en el clima que en altitudes más bajas debido a una radiación solar más intensa, mayor mejora de la retrodispersión de las nubes, y tiempos de residencia de partículas prolongados, "dice Yafang Cheng, investigador principal del proyecto de carbón negro CARIBIC-SP2 y líder de un grupo de investigación independiente de Minerva en el Instituto Max Planck de Química.

"A través de una convección profunda y condiciones climáticas específicas, las emisiones de los incendios forestales pueden transportarse a la estratosfera más baja, donde hemos recopilado datos de medición de alta calidad durante una gran cantidad de vuelos intercontinentales, "añade Jeannine Ditas, investigador postdoctoral en el grupo de Cheng, que trabajó en las mediciones de SP2.

Temporadas cálidas extendidas, suelos y vegetación más secos, y los patrones cambiantes de las precipitaciones están dando lugar a incendios forestales más frecuentes con mayor duración e intensidad en muchas partes del mundo. "Las mediciones a largo plazo y de amplio rango son esenciales para cuantificar cómo los incendios forestales afectan la atmósfera y mejorar nuestra comprensión del cambio climático actual y futuro, "afirma Cheng.

"Como siguiente paso, planeamos extender las observaciones a África y Asia, donde los incendios forestales son muy comunes, "agrega Hang Su, un co-investigador, líder del grupo de investigación en el Instituto Max Planck de Química y profesor de la Universidad de Jinan en Guangzhou, Porcelana. Los análisis adicionales de los datos de medición abordarán el destino de los aerosoles en la estratosfera y sus interacciones con las nubes.