Uma nova maneira de olhar como os poluentes viajam pela atmosfera quadruplicou a estimativa do risco global de câncer de pulmão de um poluente causado pela combustão, a um nível que agora é o dobro do limite permitido recomendado pela Organização Mundial da Saúde.

As evidências, publicado esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences Edição antecipada online, mostraram que pequenas partículas flutuantes podem crescer semissólidas em torno dos poluentes, permitindo que durem mais e viajem muito mais longe do que os modelos climáticos globais anteriores previam.

Os cientistas disseram que as novas estimativas se aproximam mais das medições reais dos poluentes em mais de 300 ambientes urbanos e rurais.

O estudo foi feito por cientistas da Oregon State University, o Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia, ou PNNL, e a Universidade de Pequim. A pesquisa foi apoiada principalmente pelo PNNL.

"Desenvolvemos e implementamos novas abordagens de modelagem com base em medições de laboratório para incluir a proteção de tóxicos por aerossóis orgânicos, em um modelo climático global que resultou em grandes melhorias nas previsões do modelo, "disse o cientista climático do PNNL e autor principal, Manish Shrivastava.

“Este trabalho reúne teoria, experimentos de laboratório e observações de campo para mostrar como os aerossóis orgânicos viscosos podem elevar amplamente a exposição humana global a partículas tóxicas, protegendo-os da degradação química na atmosfera. "

Poluentes da queima de combustível fóssil, incêndios florestais e consumo de biocombustíveis incluem produtos químicos poluentes do ar, conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, ou PAHs. Nos Estados Unidos, a Agência de Proteção Ambiental identificou vários PAHs como agentes causadores de câncer.

Mas os PAHs têm sido difíceis de representar em modelos climáticos anteriores. As simulações de seu processo de degradação não correspondem à quantidade de PAH que é realmente medida no meio ambiente.

Para examinar mais de perto a distância que os PAHs podem viajar enquanto se dirigem protegidos por um aerossol viscoso, os pesquisadores compararam os números do novo modelo com as concentrações de PAH realmente medidas por cientistas da Oregon State University no topo do Mount Bachelor, no centro de Oregon Cascade Range.

"Nossa equipe descobriu que as previsões com os novos modelos blindados de PAHs chegaram em concentrações semelhantes às que medimos na montanha, "disse Staci Simonich, um toxicologista e químico no College of Agricultural Sciences e College of Science na OSU, e especialista internacional em transporte de PAHs.

"O nível de PAHs que medimos em Mount Bachelor foi quatro vezes maior do que os modelos anteriores haviam previsto, e há evidências de que os aerossóis vieram do outro lado do Oceano Pacífico. "

Essas minúsculas partículas suspensas no ar formam nuvens, causar precipitação e reduzir a qualidade do ar, no entanto, eles são o aspecto mais mal compreendido do sistema climático.

Um pouco de fuligem em seu núcleo, aerossóis são pequenas bolas de gases, poluentes, e outras moléculas que se aglutinam em torno do núcleo. Muitas das moléculas que revestem o núcleo são conhecidas como "orgânicas". Eles surgem de matéria viva, como a vegetação - folhas e galhos, por exemplo, ou mesmo a molécula responsável pelo cheiro de pinheiro que exala das florestas.

Outras moléculas, como os PAHs poluentes, também aderem ao aerossol. Os pesquisadores pensaram por muito tempo que os PAHs poderiam se mover livremente dentro do revestimento orgânico de um aerossol. Essa facilidade de movimento permitiu que o PAH viajasse para a superfície onde o ozônio - um produto químico comum na atmosfera - pode quebrá-lo.

Mas a compreensão dos cientistas sobre aerossóis mudou nos últimos cinco anos ou mais.

Experimentos recentes conduzidos pela co-autora do PNNL Alla Zelenyuk mostram que, dependendo das condições, os revestimentos de aerossol podem ser bastante viscosos. Se a atmosfera estiver fria e seca, o revestimento pode se tornar tão viscoso quanto alcatrão, aprisionamento de PAHs e outros produtos químicos. Ao impedir seu movimento, o revestimento viscoso protege os PAHs da degradação.

Os pesquisadores desenvolveram uma nova forma de representar os PAHs em um modelo climático global, e o executaram para simular as concentrações de PAH de 2008 a 2010. Eles examinaram um dos PAHs mais cancerígenos em particular, chamado BaP. As simulações foram comparadas com dados de 69 sites rurais e 294 sites urbanos em todo o mundo, e mostrou que as previsões de PAHs protegidos eram muito mais precisas do que as anteriores, os não blindados.

Os cientistas também analisaram até onde os PAHs protegidos podem viajar, usando modelos antigos e novos. Em todos os casos, os PAHs protegidos viajaram pelos oceanos e continentes, enquanto na versão anterior quase não saíam do país de origem.

Para analisar o impacto que os PAHs de circulação global podem ter na saúde humana, Shrivastava combinou um modelo climático global, executando o cenário de PAH blindado ou o anterior não blindado, com um modelo de avaliação de risco de câncer ao longo da vida desenvolvido pelos co-autores Huizhong Shen e Shu Tao, ambos então na Universidade de Pequim.

Globalmente, o modelo anterior previa metade de uma morte por câncer em cada 100, 000 pessoas, que é a metade do limite estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para exposição a HAP. Mas usando o novo modelo, que mostrou que os PAHs protegidos realmente viajam grandes distâncias, o risco global era quatro vezes maior, ou duas mortes por câncer a cada 100, 000 pessoas, que excede os padrões da OMS.

Os padrões da OMS não foram excedidos em todos os lugares. Foi maior na China e na Índia e menor nos Estados Unidos e na Europa Ocidental. A extensão da blindagem também foi muito menor nos trópicos em comparação com as latitudes médias e altas. À medida que os aerossóis atravessaram os trópicos quentes e úmidos, o ozônio pode ter acesso aos PAHs e oxidá-los.

"Não sabemos quais são as implicações de mais produtos de oxidação de PAH nos trópicos para futuras avaliações de risco à saúde humana ou ambiental, "disse Shrivastava." Precisamos entender melhor como a proteção dos PAHs varia com a complexidade da composição do aerossol, envelhecimento químico atmosférico de aerossóis, temperatura e umidade relativa. Fiquei inicialmente surpreso ao ver tanta oxidação nos trópicos. "