De vernietigende kracht van bosbranden in de VS is goed gedocumenteerd. Elk jaar, zowel aan de oost- als de westkust van het land, en door zowel omgevingsfactoren als door de mens veroorzaakte factoren, branden woeden, en huizen en leefgebieden worden vernietigd. Maar buiten de voor de hand liggende gevaren, deze branden veroorzaken andere, meer onzichtbare schade. Bepaalde deeltjes op nanoschaal in de atmosfeer die bekend staan ​​als organische aerosolen - deeltjes die vrijkomen wanneer organische materialen zoals bomen en ander plantaardig materiaal worden verbrand - zijn in verband gebracht met een verhoogd risico op hartaandoeningen, en zelfs de dood.

Deze deeltjes vormen niet alleen een bedreiging voor de regio waar het vuur brandt. Tot nu, de meeste modellen van atmosferische deeltjesbeweging hebben bepaalde veronderstellingen gemaakt over hoe deze organische aerosolen de menselijke gezondheid zullen beïnvloeden op basis van hoe ze reageren met de atmosfeer. Maar in hun recente paper gepubliceerd in Atmosferische omgeving , auteurs Spyros Pandis, hoogleraar chemische technologie; Allen Robinson, hoofd en hoogleraar werktuigbouwkunde; en Laura Posner, chemische technologie Ph.D. alumnus, die aannames in twijfel trekken, en onthullend hoe gevaarlijk de uitstoot van organische aerosolen kan zijn.

"Biomassaverbranding is een belangrijke wereldwijde bron van organische aerosolen, " schrijven de auteurs in de krant. "Biomassa die organische aerosol verbrandt, kan aanzienlijk bijdragen aan organische aerosolconcentraties, zowel lokaal als ver beneden de wind van branden."

traditioneel, organische aerosolen zijn onderverdeeld in twee categorieën, op basis van hoe ze de atmosfeer binnenkomen:primaire organische aerosol (POA), en secundaire organische aerosol (SOA). POA wordt rechtstreeks in de atmosfeer uitgestoten als deeltjes, terwijl SOA wordt gevormd wanneer sommige producten van de oxidatie van vluchtige organische stoffen in de atmosfeer condenseren. Huidige chemische transportmodellen, die de beweging van deeltjes in de lucht volgen, focus op POA-emissies van branden, maar negeer die van SOA.

Door deze veronderstelling deze chemische transportmodellen houden alleen rekening met de schade veroorzaakt door POA, die zich meestal in de directe omgeving van de brandwond bevinden - de omgeving van de brand. Dit nieuwe onderzoek suggereert, echter, dat alleen rekening houden met POA maar de helft van het verhaal vertelt - en dat de effecten van SOA een bedreiging kunnen vormen voor de gezondheid van mensen die veel verder van de bron van de brand verwijderd zijn.

Het team gebruikte een driedimensionaal transportmodel om te begrijpen hoeveel deze emissies van bosbranden hebben bijgedragen aan de totale organische aërosolconcentraties in de continentale VS gedurende drie representatieve maanden in de lente, zomer, en val. Het model toonde aan dat hoewel POA de grootste bijdrage bleef leveren aan organische aerosolconcentraties in de buurt van het verbrande gebied, het opnemen van SOA in die metingen maakte het transportmodel veel nauwkeuriger in vergelijking met de waargenomen niveaus van organische aerosol dan andere voorspellende modellen - althans voor de lente en de zomer. In de herfst, anderzijds, het model had de neiging om de niveaus van organische aerosol te voorspellen, wat suggereert dat er een verband bestaat tussen de temperatuur en de toename van deze emissies.

"Atmosferische chemie werkt als een booster, " zegt Pandi, "het produceren van extra fijnstof als de pluim zich een of twee dagen later van het vuur verwijdert. De effecten, natuurlijk, kleiner worden naarmate men bij het vuur vandaan komt, maar het kan tot op zeshonderd mijl afstand significant blijven - zelfs als het niet langer zichtbaar is als dikke rook. Deze verbetering is sterker tijdens warme zonnige dagen."

De auteurs hopen dat dit onderzoek zal bijdragen aan het vergroten van het inzicht van het publiek in de ernst van deze bosbranden en het belang om ze in de toekomst te beperken, net zoals we andere bronnen van schadelijke uitstoot proberen te beperken.

"Het bewijs suggereert dat deze emissies net zo slecht zijn voor onze gezondheid als die van andere verbrandingsbronnen, zoals voertuig- en industriële emissies, " zegt Pandis. "De uitstoot van bosbranden bevat duizenden complexe organische verbindingen, sommige kankerverwekkend."