Los incendios forestales dejan grandes franjas de tierra ennegrecida cuando arrasan un paisaje. Ese material carbonizado contiene una gran cantidad de moléculas que podrían continuar liberando dióxido de carbono a la atmósfera días y semanas después de que se apague el fuego. según una nueva investigación.

Un nuevo estudio presentado en la reunión de otoño de AGU en San Francisco muestra que la hojarasca quemada y otros biomateriales pueden filtrar estas moléculas, llamadas carbono pirogénico, al agua dulce, donde reaccionan con la luz solar. Eso significa que el carbono pirogénico en nuestras vías fluviales podría degradarse en dióxido de carbono más rápido de lo que se sugirió anteriormente. proporcionando una fuente inesperada de este gas de efecto invernadero a la atmósfera, según los investigadores.

Los científicos pensaban anteriormente que el carbono pirogénico no reaccionaba con la luz solar. pero los nuevos hallazgos rechazan la idea de que este material es inerte, dijo Jessica Egan, hidrólogo y estudiante de posgrado en la Universidad de Colorado Boulder que presentó la investigación.

Casi el 80 por ciento del agua dulce en los Estados Unidos se origina en ambientes boscosos en riesgo de incendios forestales, según el Servicio Geológico de EE. UU. Eso hace que sea más fácil para los escombros quemados, y el carbono que contiene, para infiltrarse en las cuencas hidrográficas de todo el país.

Lo tipico, El punto de vista de la vieja escuela "es que las temperaturas en los incendios forestales se calientan lo suficiente como para hacer que las moléculas de carbono de este carbón no sean reactivas, Egan explicó. "No sé si esa es una evaluación completamente justa, "Ella dijo. Eso es principalmente porque la investigación anterior sobre la degradación del carbono pirogénico se centró en el carbón que queda en el suelo, no en el agua, que puede durar milenios".

En el nuevo estudio, Egan quería saber qué estaba sucediendo con el carbono pirogénico de los incendios forestales que llegaron a las cuencas hidrográficas en los EE. UU. Por lo tanto, ella y su equipo se propusieron comprender si el carbono pirogénico disuelto en el agua podría seguir reaccionando.

Para hacer eso, Egan fue al Parque Nacional Great Smoky Mountains en Tennessee, donde recogió hojarasca y tierra vegetal que luego quemó en el laboratorio a temperaturas entre 200 y 700 grados Celsius (400 y 1300 grados Fahrenheit) para reproducir el calor de los incendios forestales. Ese procedimiento produjo un espectro de moléculas de carbono pirogénicas para que el equipo las analizara.

Egan extrajo carbón pirogénico soluble en agua de los materiales quemados y los disolvió en agua. Dejó botellas de las soluciones disueltas a la luz del sol y en condiciones de oscuridad durante 25 días, para ver si las moléculas se descomponen cuando se exponen a la luz. Ella tomó muestras a intervalos de tiempo regulares durante el ensayo para monitorear los signos de que las moléculas habían cambiado.

Los resultados mostraron que el carbono pirogénico se estaba descomponiendo en respuesta a la exposición a la luz solar. Los investigadores vieron un aumento en la concentración de peróxido de hidrógeno en las muestras expuestas a la luz, pero no hay tal cambio para las muestras oscuras. El peróxido de hidrógeno es un subproducto del proceso que descompone las moléculas de carbono en componentes que se parecen más al dióxido de carbono.

"Lo que es realmente genial e inesperado también es que puedes ver un cambio, ", Dijo Egan. Y ese cambio ocurrió en días y semanas, no miles de años, como los científicos pensaban anteriormente.

Cuando los investigadores observaron la presencia de todo el material orgánico en sus muestras, vieron que la señal asociada con lábil, Las moléculas de carbono pirogénico que se descomponen fácilmente disminuyen significativamente después de la exposición a la luz solar. casi desapareciendo al final del juicio. Eso sugiere fuertemente que los carbonos pirogénicos están siendo transformados por la luz solar, Dijo Egan.

"Así que hay algunas dinámicas interesantes que comprobar allí, ", dijo Egan." Si está obteniendo estas enormes liberaciones de carbono de múltiples fuentes [en incendios forestales], y [carbones pirogénicos] están disponibles y claramente pueden oxidarse a dióxido de carbono, eso se convierte en un problema mayor para el presupuesto de carbono ".

Otros científicos están intrigados por la investigación. "[Egan] usó un método bastante simple, pero creo que realmente es un diseño inteligente "dijo Cristina Santin, un científico de incendios forestales en la Universidad de Swansea en el Reino Unido que no participó en el estudio. En particular, Santin quedó impresionado con la prueba de peróxido de hidrógeno que empleó Egan para detectar la descomposición del carbono pirogénico.

El equipo de investigación continúa investigando exactamente qué moléculas se ven afectadas por la degradación de la luz para que puedan comprender mejor cómo los carbonos pirogénicos participan en el ciclo del carbono después de los incendios forestales. Finalmente, les gustaría expandir su proyecto para incluir regiones fuera de los EE. UU. como el Ártico. Santin también sugirió que los investigadores usaran muestras de incendios forestales controlados que serían más representativas de las condiciones de carbonización realistas que el horno que Egan usó en el laboratorio.

En general, Santin dijo que los resultados del equipo encajan con otros avances en el campo, todo lo cual sugiere que los científicos deben repensar su concepto de carbono pirogénico como sumidero de carbono.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.