Grandes quantidades de partículas de carbono negro de incêndios florestais atingem a estratosfera, onde podem induzir um forte aquecimento local e, assim, influenciar o clima regional.

Incêndios florestais, como os que estão queimando na Califórnia, têm um grande impacto ambiental. As chamas descontroladas podem queimar dezenas de milhares de hectares, destruir a vegetação e assentamentos, e afetam gravemente a qualidade do ar local e regional. Uma equipe internacional de cientistas, liderado por Yafang Cheng e Hang Su do Instituto Max Planck de Química em Mainz, descobriram agora que o impacto do incêndio florestal na atmosfera pode ser ainda mais forte do que se pensava anteriormente. Os pesquisadores descobriram que grandes quantidades de fuligem, que contém muito carbono negro e é liberado por incêndios florestais, pode ser transportado através da troposfera até a estratosfera mais baixa, em torno de 10 quilômetros de altitude. O carbono negro é o material aerossol de incêndios que mais absorve a luz e é considerado um dos mais importantes agentes individuais para o aquecimento do clima.

As concentrações de carbono negro nas plumas de fogo eram mais de 20 vezes maiores do que na atmosfera de fundo, e a maioria das partículas de carbono negro eram cobertas com uma camada espessa de outras substâncias químicas que aumentavam sua absorção de luz. As altas concentrações e o revestimento espesso de partículas de carbono negro implicam em um forte aquecimento local na estratosfera mais baixa que pode influenciar substancialmente o clima regional. Os resultados do estudo acabam de ser publicados em PNAS , o jornal científico da Academia Nacional de Ciências dos EUA.

Para coletar os dados, os cientistas integraram um Fotômetro de Fuligem de Partícula Única (SP2) especialmente projetado em um contêiner de frete aéreo a bordo de um Airbus A340-600 da companhia aérea alemã Lufthansa. O SP2 pode detectar partículas de fuligem individuais e determinar a concentração e o revestimento de aerossóis de carbono negro. O estudo analisou medições que ocorreram durante 22 voos entre a Europa e a América do Norte de agosto de 2014 a outubro de 2015, incluindo amostragem em um total de 230 horas de voo, principalmente em altitudes na faixa de 10 a 12 km. A pesquisa fez parte do projeto CARIBIC que busca uma abordagem inovadora para estudar a composição atmosférica, processos químicos e físicos, e mudanças climáticas com a ajuda de aeronaves de passageiros.

"Na estratosfera, uma partícula de carbono negro pode ter um efeito muito mais forte no clima do que em altitudes mais baixas por causa da radiação solar mais intensa, maior aprimoramento da dispersão de nuvens, e longos tempos de residência de partículas, "diz Yafang Cheng, investigador principal do projeto de carbono negro CARIBIC-SP2 e líder de um grupo de pesquisa independente da Minerva no Instituto Max Planck de Química.

"Por convecção profunda e condições climáticas específicas, emissões de incêndios florestais podem ser transportadas para a estratosfera mais baixa, onde coletamos dados de medição de alta qualidade durante um grande número de voos intercontinentais, "acrescenta Jeannine Ditas, um pesquisador de pós-doutorado no grupo de Cheng, que trabalhou nas medições do SP2.

Estendidas estações quentes, solos e vegetação mais secos, e as mudanças nos padrões de precipitação estão levando a incêndios florestais mais frequentes, com maior duração e intensidade em muitas partes do mundo. "Medições de longo prazo e de amplo alcance são essenciais para quantificar como os incêndios florestais afetam a atmosfera e melhorar nossa compreensão das mudanças climáticas atuais e futuras, "afirma Cheng.

"Como próximo passo, pretendemos estender as observações à África e Ásia, onde incêndios florestais são muito comuns, "adiciona Hang Su, um co-investigador, líder do grupo de pesquisa no Instituto Max Planck de Química e professor da Universidade Jinan em Guangzhou, China. Outras análises dos dados de medição abordarão o destino dos aerossóis na estratosfera e suas interações com as nuvens.