Nieuw onderzoek onthulde dat kleine, zonlichtabsorberende deeltjes in natuurbrandrook hebben mogelijk minder invloed op het klimaat dan algemeen wordt aangenomen, omdat reacties als de pluim zich vermengt met schone lucht het absorberend vermogen en het klimaatverwarmende effect verminderen. In een unieke megafire-studie, een door Los Alamos National Laboratory geleid onderzoeksteam bestudeerde afgelopen zomer de eigenschappen van rook van de enorme Woodbury Fire in Arizona met behulp van een krachtige reeks observatietechnieken.

"Deze waarnemingen kunnen nuttig zijn voor diegenen die organische lichtabsorberende aerosolen proberen te vertegenwoordigen, of bruine koolstof, in klimaatmodellen door te identificeren hoe ze verouderen, evenals het begrijpen van processen die van invloed zijn op hoe sterk ze licht absorberen en opwarming veroorzaken, " zei James Lee, hoofdauteur van een paper uitgebracht in JGR:Atmospheres this week en een postdoctoraal onderzoeker in Los Alamos.

De Woodbury Fire verbrandde bijna 124, 000 acres voor meer dan een maand voordat het werd ingesloten. Met krachtige instrumenten, waaronder een aerosol-massaspectrometer in Los Alamos' Center for Aerosol Forensic Experiments (CAFÉ), onderzoekers van Los Alamos en New Mexico Tech maten de chemische, fysiek, en optische eigenschappen van aërosol- en spoorgasconcentraties in de omgeving in vier grote pluimen in realtime. Het team ontdekte dat de samenstelling van de pluimen en de aerosoleigenschappen in de pluimen meer gevarieerd zijn dan verwacht. Meer oxidatie van rook verlaagt het vermogen om zonlicht te absorberen en vermindert de impact op het klimaat.

"Wildfire-pluimen zijn complex en veranderen snel, " zei Allison Aiken, een atmosferische chemicus bij Los Alamos en co-auteur van de studie. "Deeltjes in het midden van de pluim hebben andere vormen en chemische eigenschappen dan aan de rand."

Het team was in staat om intacte en meer verspreide pluimen te observeren die meer dan een halve dag oud waren tijdens een reis van 300 mijl door New Mexico, het behoud van relatief onveranderde aerosolen in de kern van de pluim, maar biedt waardevol inzicht in hoe de rook transformeert terwijl deze zich vermengt met schonere lucht.

"Dit is belangrijk omdat we de fysisch-chemische veranderingen die optreden wanneer pluimen over lange afstanden worden getransporteerd, moeten vastleggen om de klimaateffecten correct te modelleren en om de effecten op de menselijke gezondheid op verschillende locaties en op afstanden van de bron te begrijpen, ' zei Aiken.

Terwijl het team opmerkte dat de Woodbury-brandemissies bruine koolstof bevatten die licht absorbeerde met een sterkte die eerdere waarnemingen valideerde, dit was alleen het geval in de kern van de pluimen. Aan de randen, organische aerosolen absorbeerden veel minder licht.

Fijnschalige resultaten lieten zien dat mengen en oxidatie de bruine koolstof lichter maakten, het verminderen van het vermogen om licht te absorberen en opwarming te veroorzaken. Dit houdt in dat de opwarmingseffecten van bruine koolstof bij bosbranden waarschijnlijk kleiner zijn dan gepubliceerde modelbeoordelingen.