Com amostras retiradas de um avião e dado um nível sem precedentes de análise offline, Os pesquisadores de Yale produziram um olhar altamente detalhado sobre a composição química e as transformações de uma nuvem em evolução de fumaça de incêndio florestal - descobertas que podem contribuir para uma melhor compreensão da poluição do ar em muitas partes do mundo.

Uma equipe de pesquisadores do laboratório de Drew Gentner, professor associado de engenharia química e ambiental, realizou uma análise altamente detalhada de uma nuvem de fumaça em evolução de um incêndio florestal. Os resultados mostram evidências claras para a formação de compostos orgânicos em fase particulada contendo oxigênio, azoto, e enxofre - relativamente pouco trabalho anterior foi feito na estrutura, formação, e impactos desses compostos. Eles também descobriram que certas características estruturais que faziam parte desses compostos aumentaram significativamente à medida que a pluma de fumaça evoluiu ao longo de um período de quatro horas. O estudo, liderado pela Dra. Jenna Ditto, um ex-Ph.D. estudante no laboratório Gentner, é publicado hoje em Química Atmosférica e Física .

Estudos anteriores usaram espectrometria de massa para estudar a fumaça do incêndio florestal. Contudo, eles não capturaram totalmente esses compostos complexos e suas transformações químicas nessas plumas de fumaça. O laboratório Gentner usou uma abordagem única de espectrometria de massa em tandem de alta resolução para uma análise mais precisa da nuvem de fumaça em evolução, onde as moléculas-alvo são fragmentadas para examinar suas características estruturais subjacentes. Este nível de detalhe é um passo importante para melhorar as capacidades de modelagem e nossa compreensão dos impactos ambientais e de saúde da fumaça da queima de biomassa.

Saber a composição precisa da fumaça desses incêndios é particularmente importante, uma vez que os especialistas preveem que os incêndios florestais se tornarão cada vez mais prevalentes e graves devido às mudanças climáticas. Os resultados das vias químicas deste estudo com foco no incêndio florestal também são relevantes para locais em regiões em desenvolvimento ou cidades muito grandes onde a queima de biomassa residencial é comum.

"Ele fornece evidências para a formação desses compostos orgânicos pouco estudados com oxigênio, azoto, e enxofre que são provavelmente relevantes em outras regiões com biomassa substancial e combustão de combustível fóssil, como grandes cidades no mundo em desenvolvimento, "Gentner disse." Junto com outros pesquisadores, vimos quantidades significativas desses compostos em outros locais de campo no passado, mas muitas vezes se perguntam sobre seus caminhos de formação e estruturas químicas subjacentes, e esta pluma de queima de biomassa do mundo real forneceu uma grande oportunidade para estudá-los. "

O estudo é parte de uma colaboração contínua entre o laboratório de Gentner com a Environment &Climate Change Canada, agência ambiental nacional.

As amostras foram coletadas durante dois voos de pesquisa de aeronaves pela Environment &Climate Change Canada como parte de seu programa de pesquisa de poluição do ar. Esses voos amostraram duas plumas de fumaça de incêndio florestal da floresta boreal que se originaram perto de Lac La Loche, no norte de Saskatchewan. O incêndio foi um incêndio de superfície de baixa intensidade com condições de latência. As partículas foram coletadas em filtros, colocado em um freezer e enviado para o laboratório de Gentner.