Em estudos de laboratório sobre incêndios florestais, ácido nitroso parece um ator secundário, frequentemente sub-representado em modelos atmosféricos. Mas na atmosfera do mundo real, durante incêndios florestais, o produto químico desempenha um papel importante - atingindo níveis significativamente mais elevados do que os cientistas esperavam, aumentando a poluição do ozônio e prejudicando a qualidade do ar, de acordo com um novo estudo conduzido pela Universidade de Colorado Boulder e o Instituto Belga de Aeronomia Espacial.

"Descobrimos que os níveis de ácido nitroso em plumas de incêndios florestais em todo o mundo são duas a quatro vezes maiores do que o esperado, "disse Rainer Volkamer, CIRES Fellow, professor de química na CU Boulder e co-autor principal no Nature Geoscience estude. "O produto químico pode levar à formação de poluição de ozônio prejudicial aos pulmões e às plantações a favor do vento dos incêndios."

O ácido nitroso na fumaça do incêndio está acelerando a formação de um oxidante, o radical hidroxila ou OH. Inesperadamente, o ácido nitroso foi responsável por cerca de 60 por cento da produção de OH nas plumas de fumaça em todo o mundo, a equipe estimou - é de longe o principal precursor do OH em novas plumas de fogo. O radical hidroxila, então, pode degradar gases de efeito estufa, e também pode acelerar a produção química da poluição do ozônio - em até 7 partes por bilhão em alguns lugares. Isso é o suficiente para empurrar os níveis de ozônio acima dos níveis regulamentados (por exemplo, 70 ppb nos Estados Unidos).

"O tamanho do fogo e as condições de queima no mundo real mostram ácido nitroso mais alto do que pode ser explicado atualmente com base em dados de laboratório, e este ácido nitroso adicionado impulsiona a química mais rápida para formar o ozônio, oxidantes e modificam aerossóis na fumaça do incêndio florestal, "Volkamer disse.

Ácido nitroso, embora abundante após o incêndio florestal, degrada-se rapidamente à luz do sol, e é, portanto, extremamente difícil de estudar globalmente. Assim, a equipe CU Boulder trabalhou com colegas europeus para combinar dois conjuntos de dados:1) medições globais de um instrumento de satélite TROPOMI observado ácido nitroso em plumas de incêndio florestal em todo o mundo, e 2) instrumentos personalizados voados em aeronaves durante um estudo de incêndio florestal em 2018 no noroeste do Pacífico durante a campanha BB-FLUX. Notavelmente, a equipe foi capaz de comparar medições quase simultâneas feitas em minutos pelo satélite olhando para uma pluma, e o instrumento baseado em aeronave olhando para a mesma coluna de baixo.

"Parabéns aos pilotos e a toda a equipe por lidar ativamente com este desafio fundamental de amostragem, "Volkamer disse." Medições simultâneas realizadas em diferentes escalas temporais e espaciais nos ajudaram a entender e usar quais são as primeiras medições globais de ácido nitroso por nossos colegas belgas. "Com a nova comparação em mãos, Volkamer e seus colegas, incluindo Nicolas Theys, o principal autor do estudo da BIRA - poderia então examinar os dados de satélite de um grande número de incêndios florestais em todos os principais ecossistemas do planeta para avaliar as emissões de ácido nitroso.

O produto químico é consistentemente maior do que o esperado em todos os lugares, mas os níveis variam dependendo da paisagem. "As emissões de ácido nitroso em relação a outros gases envolvidos na formação de ozônio variam de acordo com o ecossistema, com o mais baixo em savanas e pastagens e mais alto em florestas perenes extratropicais, "disse Kyle Zarzana, Cientista de pós-doutorado em química na CU Boulder que liderou a implantação de instrumentos para as medições de aeronaves, e co-autor no novo artigo.

"A fumaça do incêndio florestal contém muitos gases e aerossóis que afetam adversamente a visibilidade e a saúde pública em grandes distâncias, como estamos testemunhando recentemente a partir de incêndios que assolam o oeste dos Estados Unidos que afetam a qualidade do ar na costa leste, "disse Volkamer." Nossas descobertas revelam um ingrediente quimicamente muito ativo dessa fumaça, e nos ajudem a acompanhar melhor, já que a fotoquímica modifica rapidamente as emissões a favor do vento. "