Cuando nubes de humo y cenizas se elevan sobre el océano, alejándose de los incendios forestales que son su fuente, es posible que no solo afecten la calidad del aire. Bastante, el hollín de los incendios forestales podría dejar una marca química en las aguas de abajo.

Esa es la idea detrás de la nueva investigación de Aron Stubbins, profesor asociado de ciencias marinas y ambientales en Northeastern. El estudio fue dirigido por un ex alumno de Stubbins, Sasha Wagner, quien también era investigador postdoctoral en Northeastern en ese momento.

Como los incendios queman los bosques, el carbono que se almacena en los cuerpos leñosos de los árboles se libera en gran medida a la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Pero esa no es la única forma que puede tomar el carbono de un árbol cuando se quema. Un árbol también deja sus restos carbonizados, que contienen una forma del elemento acertadamente llamado "carbón negro".

El carbón negro es producto de la combustión, explica Stubbins. Puede producirse mediante la quema de materiales orgánicos (como árboles) o combustibles fósiles. Otra palabra para el carbón negro es hollín.

"Algunos estudios sugieren que una cantidad significativa de carbono que perdemos en la deforestación causada por incendios forestales, algo de eso está guardado durante períodos de tiempo más largos como carbono negro, "Dice Stubbins.

Gran parte del hollín producido por los incendios forestales termina en el suelo del bosque para almacenarse en el suelo. Pero, como sabe cualquiera que tenga chimenea, diminutas partículas de hollín tienden a desplazarse.

En efecto, en estudios anteriores, Stubbins y sus colegas descubrieron que el carbono negro de los incendios forestales llega a los ríos. Y esos ríos llevan materiales al mar incluido el carbón negro.

En esa investigación, Stubbins descubrió que aproximadamente el 10% del carbono transportado a través de los ríos al océano está en forma de carbono negro. Su trabajo también encontró que aproximadamente el 2% de todo el material orgánico en el océano es carbono negro.

"Así que siempre pensamos que el carbono negro en los océanos provenía de la tierra porque no hay fuego en el océano, "Dice Stubbins.

Pero esa sencilla imagen estaba a punto de volverse mucho más compleja.

Los científicos se preguntaron si era posible que parte del carbono negro del océano pudiera provenir directamente del hollín que se acumula sobre el agua en forma de columnas de humo. Y en diciembre de 2017, tuvieron la oportunidad de probar esta ruta alternativa.

Fue entonces cuando comenzó el Thomas Fire. Ese incendio forestal se abrió paso en la historia como el más grande en la historia moderna de California en ese momento (actualmente ocupa el séptimo lugar). El Thomas Fire ardió durante más de un mes, y los vientos de Santa Ana levantaron espesas columnas de humo y cenizas sobre el Canal de Santa Bárbara.

Stubbins y Wagner tenían colegas que estaban listos para salir en un crucero de investigación oceanográfica hacia donde se dirigía esa columna de humo. Se suponía que debían estudiar algo no relacionado, pero los investigadores del noreste les pidieron que vieran lo que estaba sucediendo debajo de esa columna y que miraran si estaba depositando directamente carbón negro en el océano.

El equipo descubrió que la concentración de carbono negro disuelto en el agua superficial debajo de la columna de humo se elevó en un 13% en comparación con otras estaciones de muestreo. También encontraron que cuando ellos mismos echaban parte de la ceniza recolectada del fuego en el agua de mar, liberó una gran cantidad de carbón negro disuelto.

Usando esa información, los investigadores calcularon cuánto carbono negro disuelto debería aparecer en las aguas debajo de la columna de humo y cuál debería ser la firma isotópica de ese material. Y fue entonces cuando se encontraron con un problema.

Aunque los científicos identificaron una concentración elevada de carbono negro disuelto en el agua superficial, no fue suficiente cambiar la firma isotópica para que coincida con el modelo que habían calculado.

"Deja un enigma, todavía, "Dice Stubbins." ¿Qué cantidad del carbono negro se transporta directamente durante estos grandes eventos en comparación con la constante a través de los ríos y la deposición de [productos] combustibles fósiles? "

Stubbins tiene algunas ideas de lo que pudo haber sucedido. El crucero de investigación llegó al sitio de muestreo una vez que el fuego comenzó a emitir menos humo sobre el océano. así que tal vez se perdieron el momento cumbre. Y tal vez, él dice, algunas de las partículas de hollín se hundieron hasta el fondo del océano y quedaron enterradas en los sedimentos.

A pesar de todo, los científicos no creen que los ríos sean responsables de las elevadas concentraciones de carbón negro disuelto debajo de la columna de humo. Como describen en un artículo publicado recientemente en el Revista de investigación geofísica:Biogeociencias , si el carbón negro disuelto en el agua de mar provenía de los ríos, esperarían que las mismas aguas que contenían ese hollín transportado también fueran menos saladas. En efecto, no eran. Entonces eso parece apoyar la hipótesis, ellos postulan, que la ceniza del fuego podría ser la fuente más directa de carbón negro debajo de la columna de humo.

Otro estudio de investigación realizado por Stubbins descubrió que la firma isotópica del carbono negro disuelto que se encuentra en los ríos no coincide con la del carbono negro en el océano en condiciones más normales.

A pesar de todo, Stubbins dice:esta es la primera vez que se estudia la entrada directa de carbono negro en el océano a partir del humo de los incendios forestales. "La cantidad real que terminó en el océano durante ese evento específico fue difícil de cuantificar, ", dice. Pero Stubbins dice que es importante averiguar cómo esto podría afectar el ciclo más amplio del carbono.

"Los incendios forestales son cada vez más importantes, ", dice." ¿Es probable que esta forma de entregar carbono negro a los océanos aumente en el futuro? Esas cosas se retroalimentan en el ciclo del carbono negro de formas que aún no entendemos del todo, y tenemos que empezar a juntar esos presupuestos para los ciclos contemporáneos del carbono negro ".