Com os incêndios florestais aumentando em frequência, gravidade e tamanho no oeste dos EUA, os pesquisadores estão determinados a entender melhor como a fumaça afeta a qualidade do ar, a saúde pública e até o clima. À medida que os incêndios queimam, eles liberam enormes quantidades de aerossóis – os restos vaporizados de árvores e casas em chamas que entram na atmosfera e o ar que respiramos. Agora, um novo estudo disseca esses aerossóis e gases para identificar seus efeitos potenciais em nossa saúde, bem como no clima de curto e longo prazo do planeta.
A pesquisa, publicada na edição de abril de Ciência Ambiental: Atmosfera. Durante esse período, a fumaça de mais de 106 incêndios impactou o ar da cidade. Os cientistas de Dri Siying Lu e Andrey Khlystov lideraram a pesquisa, que descobriu aumentos em ambos os aerossóis finos (conhecidos como PM 2,5 pelo tamanho da matéria de partículas) e monóxido de carbono durante os dias de fumaça. Durante os meses de last de verão propensos a incêndios durante o estudo, a fumaça de incêndio florestal representou 56% a 65% de PM2,5 e 18% a 26% das concentrações de monóxido de carbono no ar de Reno. Os resultados têm implicações para o clima, a formação em nuvem e a saúde pública.
“Sabemos que Reno é frequentemente impactado por incêndios florestais no verão, por isso queríamos comparar dias esfumaçados e não fumantes e medir os impactos na qualidade do ar native”, disse Lu, que concluiu a pesquisa como parte de seu trabalho de doutorado. “Embora tenhamos focado em Reno para este estudo, desenvolvemos o método para que ele possa teoricamente ser aplicado em qualquer lugar”.
A equipe de pesquisa começou no telhado do campus de Reno da DRI, onde montou equipamentos que poderiam medir o tamanho das partículas atmosféricas. Esta informação é importante porque determina como as partículas interagem com a atmosfera e o corpo humano. Partículas maiores podem afetar nosso trato respiratório superior, enquanto os aerossóis finos podem viajar mais fundo em pulmões.
Os pesquisadores também coletaram dados de uma estação de monitoramento aéreo Reno EPA do centro que forneceu concentrações horárias de PM2.5, ozônio, monóxido de carbono e outros poluentes do ar. Os dados também forneceram concentrações de potássio, um elemento liberado por árvores queimando e outras madeira que podem ser usadas para confirmar a presença de fumaça de incêndio no ar.
A equipe verificou ainda quando a poluição do ar foi causada pela fumaça do incêndio, usando imagens de satélite para identificar plumas visíveis de fumaça e informações sobre o incêndio da NASA e NOAA. Com uma ferramenta adicional da NOAA, eles poderiam rastrear os ventos de Reno no tempo para verificar se haviam realmente passado por uma área de incêndio.
Os aerossóis de incêndios florestais têm um efeito complicado no clima. Por um lado, eles podem atuar como um filtro para espalhar e refletir a luz photo voltaic recebida, criando um efeito de resfriamento. Por outro lado, eles contêm materials de absorção de luz, como fuligem e compostos orgânicos marrons, que podem causar aquecimento. Aerossóis maiores podem promover a formação e a duração da nuvem, agindo como núcleos para o vapor de água se condensar. Os dados mostraram que os dias de fumaça continham aerossóis que provavelmente atuarão como núcleos em nuvem em concentrações até 13 vezes maiores que a média.
“Descobrimos que o tamanho das partículas é bastante distinto durante os incêndios de um dia regular em Reno, que tem implicações para a formação de nuvens e como a luz photo voltaic se espalha, bem como a saúde pública”, disse Khlystov, professor de pesquisa de química da DRI.
O estudo também descobriu que o monóxido de carbono está presente em concentrações mais altas durante os dias de fumaça. Respirar altas concentrações de monóxido de carbono pode reduzir a capacidade do sangue de transportar oxigênio para o cérebro e outros órgãos.
Por outro lado, as concentrações de óxidos de nitrogênio e ozônio estavam presentes no ar de Reno em níveis semelhantes durante os dias de fumaça e média. Eles atribuem isso à sua liberação pelo tráfego de veículos e reações químicas induzidas pela luz photo voltaic.
“Nossa pesquisa oferece um dos olhares mais abrangentes de como a fumaça de incêndio está afetando a qualidade do ar nos EUA”, disse Lu.
A LU está trabalhando em um programa de aprendizado de máquina para facilitar esse tipo de pesquisa de qualidade do ar, automatizando a capacidade de identificar quando a fumaça do incêndio está presente no ar. Isso pode ser usado para construir um aplicativo automatizado que possa identificar impactos de fumaça em tempo actual por localização e facilitar a pesquisa da qualidade do ar e as mensagens de saúde pública.
