Os incêndios florestais queimam muito mais biomassa por área do que as queimadas prescritas por profissionais, e poluem a uma taxa muito mais alta. Crédito:Kari Greer / USFS Gila National Forest via NASA
Os incêndios florestais de verão aumentam a poluição do ar consideravelmente mais do que se acreditava anteriormente.
A queima natural de madeira e arbustos lançam as chamadas partículas finas no ar a uma taxa três vezes maior do que os níveis observados nos inventários de emissões da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, de acordo com um novo estudo. As partículas microscópicas que formam aerossóis são um perigo para a saúde humana, particularmente para os pulmões e o coração.
"A queima de biomassa produz muita poluição. Esses aerossóis são realmente ruins para respirar do ponto de vista da saúde, "disse o pesquisador Greg Huey do Instituto de Tecnologia da Geórgia, que conduziu o estudo. A pesquisa também descreve outros produtos químicos na fumaça de incêndios florestais, alguns nunca antes medidos, e aumenta significativamente a emissão anual estimada de material particulado no oeste dos Estados Unidos.
Os dados anteriores da EPA foram baseados em amostras de plumas coletadas em queimadas controladas iniciadas por profissionais florestais. Medindo as plumas tão completamente, do céu, diretamente no meio de um incêndio florestal não tinha sido possível antes deste estudo.
Mergulhando na pluma
Missões de pesquisa únicas implantaram aviões para arar através das plumas de três grandes incêndios florestais, incluindo o Rim Fire 2013, o terceiro maior incêndio florestal na história da Califórnia. Um conjunto de instrumentos eriçados nos flancos das aeronaves da NASA e do Departamento de Energia dos EUA permitiu que equipes de pesquisadores a bordo medissem produtos químicos e partículas em tempo real e retirassem massas de dados, no qual o novo estudo se baseia.
"Na verdade, fomos medir, logo acima do fogo, o que estava saindo, "disse Huey, professor da Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas da Georgia Tech, que ele também preside.
Bob Yokelson, um professor de química atmosférica da Universidade de Montana assumiu um papel de liderança em muitos aspectos da pesquisa e fez parte de um grupo de cerca de 20 cientistas que selecionou os instrumentos a serem instalados no grande avião da NASA. "Nós realmente não tivemos que ficar sem nada do que queríamos muito, "disse ele. Yokelson também ajudou a projetar as rotas de vôo.
A Georgia Tech tinha instrumentos e cientistas no avião da NASA DC-8. Pesquisadores associados a um total de mais de uma dúzia de universidades e organizações participaram da coleta ou análise de dados. Os cientistas publicaram seus resultados revisados por pares em 14 de junho no Journal of Geophysical Research:Atmospheres .
Um avião da NASA abastecido com uma orquestra de instrumentação voou uma equipe de pesquisadores através das nuvens turbulentas de incêndios florestais, incluindo o Rim Fire, o terceiro maior incêndio florestal da história da Califórnia. Crédito:NASA Jeff Schmaltz LANCE / Equipe de Resposta Rápida EOSDIS MODIS, GSFC
"Espera-se que este documento sirva de base para a próxima missão de monitoramento químico de incêndio da NASA, "Huey disse.
Refinaria em chamas
Metanol, benzeno, precursores de ozônio e outras emissões nocivas coletadas de plumas de incêndios florestais podem fazer parecer que uma refinaria de petróleo pegou fogo. Isso não é tão rebuscado, já que o petróleo e outros combustíveis fósseis derivam de biomassa antiga.
"Você pode ver a fumaça, e está escuro por uma razão, "Huey disse." Quando você for medir incêndios florestais, você obtém tudo o que há para medir. Às vezes, você começa a se perguntar o que há lá dentro. "
O estudo encontrou muitos produtos químicos orgânicos nas plumas do incêndio florestal, e os avanços tecnológicos permitiram que detectassem certos nitratos na fumaça pela primeira vez. Mas a queima de biomassa não parece ser uma fonte dominante desses poluentes químicos, e as principais descobertas do estudo envolveram as partículas finas.
Assunto particular, alguns dos quais contêm oxidantes que causam danos genéticos, estão nos aerossóis resultantes. Eles podem deslizar por longas distâncias para áreas povoadas.
As pessoas são expostas a aerossóis prejudiciais de fontes industriais, também, mas os incêndios produzem mais aerossol por quantidade de combustível queimado. "Carros e usinas de energia com controle de poluição queimam as coisas de maneira muito mais limpa, "Huey disse.
Vários aerossóis também sobem na atmosfera, mas seu efeito líquido sobre o aquecimento ou resfriamento global ainda é incerto, como alguns aerossóis refletem a luz do sol longe da Terra, e outros, em contraste, prender o calor na atmosfera.
Uma orquestra de instrumentos atmosféricos se projeta de um avião da NASA DC-8 que levou os pesquisadores através das nuvens de fogo. A missão SEAC4RS também coletou dados de uma tempestade tropical. Crédito:Missão NASA SEAC4RS
Queimadas prescritas
À medida que o aquecimento global expande os incêndios florestais em tamanho e número, a poluição resultante deve crescer junto com eles. Aumentar as queimadas iniciadas por humanos profissionais pode ajudar a reduzir essas emissões, o estudo sugeriu.
As chamadas queimadas prescritas previnem ou reduzem incêndios florestais, e eles parecem produzir muito menos poluição por unidade de área do que os incêndios florestais, o estudo disse.
"Um fogo controlado pode queimar cinco toneladas de combustível de biomassa por acre, enquanto um incêndio florestal pode queimar 30, "disse Yokelson, que dedicou décadas de pesquisa aos incêndios de biomassa. "Este estudo mostra que os incêndios florestais também emitem três vezes mais aerossol por tonelada de combustível queimado do que os incêndios prescritos."
Embora ainda seja necessário saber mais sobre as emissões de queimadas prescritas por profissionais, essa nova pesquisa deixa claro que os incêndios florestais queimam muito mais e poluem muito mais. Os dados também ajudarão a melhorar as estimativas gerais de emissões de incêndios florestais.
Profissionais de prevenção de incêndio seguem regras rígidas para realizar queimadas prescritas para evitar calamidades e enviar poluição a favor do vento para áreas povoadas. Os pesquisadores não recomendam que pessoas inexperientes queimem biomassa, como isso contribui para a poluição do ar e pode desencadear chamas trágicas, incluindo incêndios florestais.
Voos assustadores
Experimentos como esses em desastres naturais reais são incomuns não apenas por causa da raridade de montar instrumentos tão incríveis e levá-los para o ar. Os voos também podem ser perigosos. As plumas não estão apenas cheias de toxinas, mas a turbulência deles joga aviões ao redor, sacudindo tecnologia e pesquisadores.
"A fumaça vaza para dentro da cabine e te deixa nauseado, "disse Yokelson, que começou a voar em missões de pluma há muitos anos. "Você está tentando fazer anotações, execute seu instrumento, olhe para o fogo, fale no fone de ouvido, e tirar fotos. E ao mesmo tempo, é muito acidentado. Normalmente, se você estiver em um avião menor, seu estômago não está muito feliz. "
Também, incêndios florestais aparecem sem aviso prévio, portanto, os horários dos voos devem ser elaborados em curto prazo em torno de regulamentos estritos que normalmente proíbem voos perto de incêndios florestais. As aeronaves de pesquisa também precisam se coordenar com as autoridades regionais para evitar cruzar com aviões de combate a incêndio.
Os dados raros que os voos da missão SEAC4RS da NASA e da missão BBOP do Departamento de Energia forneceram para aumentar muito a compreensão dos poluentes que queimam naturalmente a biomassa no ar.
