El aerosol orgánico oxidado es un componente importante del material particulado ambiental, que tiene un impacto sustancial en el clima, la salud humana y los ecosistemas. El aerosol oxidado de la quema de biomasa es especialmente tóxico, y se sabe que contiene una gran cantidad de especies que son cancerígenos conocidos, mutágenos.
La inhalación de partículas quemadas de biomasa también causa estrés oxidativo y causa una amplia gama de enfermedades como ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y asma. El aerosol oxidado se forma principalmente a partir de la oxidación atmosférica de compuestos volátiles y semivolátiles emitidos por fuentes como la combustión de biomasa, lo que da como resultado productos que forman fácilmente partículas.
Todos los modelos que se utilizan hoy en día asumen que se forman aerosoles oxidados en presencia de la luz solar y que se requieren días de procesamiento atmosférico para alcanzar los niveles observados en el medio ambiente. Naturalmente, esto implica que el aerosol oxidado se forma durante el día y principalmente durante los períodos con mucho sol, como en verano.
Sin embargo, se forman cantidades considerables de aerosoles orgánicos oxidados durante el invierno y en otros períodos de baja actividad fotoquímica en todo el mundo, a menudo durante períodos de intensa quema de biomasa. Los modelos no pueden capturar esta fuente considerable de aerosol oxidado, subestimando los niveles de aerosol oxidado por un factor de 3-5.
Este importante misterio sin resolver tiene implicaciones significativas para la salud pública y el clima, dado que los eventos de quema de biomasa a menudo están asociados con la exposición de la población a niveles muy altos de materia particulada. Este problema se vuelve cada vez más importante en el futuro, dado el aumento de la intensidad, duración y frecuencia de la quema de leña (tanto doméstica como de incendios forestales) en todo el mundo.
La investigación dirigida por los equipos del Prof. Athanasios Nenes y Spyros Pandis del Centro de Estudios sobre Calidad del Aire y Cambio Climático (C-STACC) del Instituto de Ciencias de la Ingeniería Química de la Fundación para la Investigación y Tecnología Hellas (ICE-HT / FORTH ) parecen haber encontrado la respuesta al acertijo de la subestimación de la quema de biomasa.
La investigación, apoyada por el proyecto ERC PyroTRACH, fue publicada en Kodros et al. estudio (aquí proporcione el enlace) esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
El estudio muestra que esta fuente inexplicable de materia particulada secundaria oxidada proviene de la oxidación nocturna de las emisiones de quema de biomasa. Mediante una combinación de mediciones de laboratorio y observaciones de campo, las emisiones de la quema de biomasa se oxidan rápidamente durante la noche, y el aerosol generado es notablemente similar al observado en entornos urbanos invernales.
El Kodros et al. El estudio es muy importante por varias razones. En primer lugar, se demuestra más allá de toda duda que la luz solar no es necesaria para generar rápidamente cantidades significativas de aerosol oxidado, lo que modifica la comprensión de cómo se forma la contaminación por la quema de biomasa.
En segundo lugar, este mecanismo puede explicar los niveles paradójicamente altos de contaminación orgánica en los entornos urbanos durante los episodios de neblina en invierno, como en Europa y China. Finalmente, el trabajo eleva en gran medida el papel de la quema de biomasa como fuente de contaminación del aire durante la noche, en invierno y durante otros períodos de baja actividad solar, donde los episodios de neblina intensa a menudo ocurren en todo el mundo.