Geoxideerde organische aerosol is een belangrijk bestanddeel van fijnstof in de omgeving, een aanzienlijke impact op het klimaat, menselijke gezondheid en ecosystemen. Geoxideerde aerosol uit de verbranding van biomassa is bijzonder giftig, waarvan bekend is dat ze een grote hoeveelheid mutagene stoffen bevatten die bekend staan ​​als kankerverwekkende stoffen. Het inademen van biomassa verbrandende deeltjes kan ook oxidatieve stress en een breed scala aan ziekten veroorzaken, zoals hartaanvallen, beroertes en astma. Geoxideerde aerosol wordt voornamelijk gevormd door de atmosferische oxidatie van vluchtige en semi-vluchtige verbindingen die worden uitgestoten door bronnen zoals het verbranden van biomassa, resulterend in producten die gemakkelijk fijnstof vormen. Elk model dat tegenwoordig in gebruik is, gaat ervan uit dat geoxideerde aerosolen worden gevormd in aanwezigheid van zonlicht, en dat het dagen van atmosferische verwerking vereist om de niveaus te bereiken die in het milieu worden waargenomen. Van nature, dit houdt in dat zich overdag en vooral tijdens perioden met veel zonneschijn geoxideerde aerosol vormt, zoals in de zomer.

Echter, aanzienlijke hoeveelheden geoxideerde organische aerosolvormen tijdens de winter en in andere periodes van lage fotochemische activiteit wereldwijd, vaak tijdens perioden van intense verbranding van biomassa. Modellen onderschatten geoxideerde aerosolniveaus met een factor drie tot vijf. Dit onopgeloste mysterie heeft belangrijke gevolgen voor de volksgezondheid en het klimaat, aangezien het verbranden van biomassa vaak gepaard gaat met blootstelling van de bevolking aan zeer hoge fijnstofniveaus. Deze kwestie zal in de toekomst belangrijker worden, gezien de toenemende intensiteit, duur en frequentie van houtverbranding (zowel huishoudelijk als natuurbrand) over de hele wereld.

Onderzoek geleid door de teams van Prof. Athanasios Nenes en Spyros Pandis van het Centre for Studies on Air Quality and Climate Change (C-STACC) van het Institute of Chemical Engineering Sciences van de Foundation for Research and Technology Hellas (ICE-HT/FORTH ) lijken de reden voor de ondervoorspelling van biomassa te hebben ontdekt. Hun studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences .

De studie toont aan dat deze onverklaarbare bron van geoxideerd secundair fijnstof afkomstig is van nachtelijke oxidatie van emissies van biomassaverbranding. Door een combinatie van laboratoriummetingen en veldwaarnemingen, emissies van de verbranding van biomassa worden 's nachts snel geoxideerd, en de gegenereerde aerosol is opmerkelijk vergelijkbaar met die waargenomen in stedelijke winteromgevingen. Dit nieuw ontdekte mechanisme werd vervolgens geïntroduceerd in een ultramodern luchtkwaliteitsmodel om aan te tonen dat nachtelijke oxidatie van emissies van biomassaverbranding de organische aerosolniveaus in de Verenigde Staten aanzienlijk kan beïnvloeden.

Het onderzoek is om een ​​aantal redenen van groot belang. Eerst, het toont zonder enige twijfel aan dat zonlicht niet nodig is voor het snel genereren van aanzienlijke hoeveelheden geoxideerde aerosol, een bevinding die het begrip hervormt van hoe vervuiling door het verbranden van biomassa wordt gevormd. Tweede, dit mechanisme kan de paradoxaal hoge niveaus van organische vervuiling in stedelijke omgevingen tijdens winterperiodes met waas verklaren, zoals in Europa en China. Eindelijk, het werk verhoogt de rol van biomassaverbranding als bron van luchtvervuiling 's nachts enorm, in de winter, en tijdens andere perioden van lage zonneactiviteit, wanneer intense waas-afleveringen vaak over de hele wereld voorkomen.