Usando dados coletados de um jato especialmente equipado que passou um maªs voando e estudando as plumas de incaªndios florestais, os cientistas tem uma melhor compreensão agora de como a fumaa§a do incaªndio afeta a qualidade do ar.

Crucialmente, eles encontraram um mecanismo para prever a produção do poluente oza´nio - que, noníveldo solo, pode criar ma¡s condições respirata³rias e também prejudicar os ecossistemas. Além disso, a equipe descobriu que misturar fumaa§a de incaªndio florestal com poluição urbana aumenta a produção de oza´nio, o que significa que incaªndios florestais contra o vento nas cidades são uma receita para problemas de qualidade do ar.

"a‰ claro que bem sabido que os incaªndios florestais reduzem a qualidade do ar. Mas éimportante entender os mecanismos químicos e fa­sicos pelos quais eles fazem isso, para que possamos prever com mais eficácia como os incaªndios individuais afetara£o as comunidades a favor do vento", disse Paul O. Wennberg, R. Stanton Avery Professor de Quí­mica Atmosfanãrica e Ciências Ambientais e Engenharia.

Wennberg éo autor correspondente de um artigo sobre a pesquisa publicado pela Science Advances em 8 de dezembro.

O documento baseia-se em dados coletados por meio do projeto NASA / NOAA FIREX-AQ, que passou um maªs voando em missaµes fora de Boise, Idaho, durante o vera£o de 2019. (O projeto posteriormente estudou incaªndios agra­colas no meio-oeste). 8 que havia sido convertido em um laboratório voador, os cientistas voaram atravanãs de plumas de fumaa§a e coletou informações de instrumentos montados no avia£o. Inclua­dos na carga estavam dois instrumentos da Caltech operados pelos alunos de graduação em química Krystal Vasquez e Hannah Allen, o cientista John Crounse e o autor principal Lu Xu, que concluiu o trabalho como cientista no laboratório de Wennberg e agora éum cientista pesquisador da Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) da Universidade de Colorado Boulder trabalhando no Laborata³rio de Ciências Quí­micas da NOAA.

“A fumaa§a édifa­cil de estudar”, diz Xu. "A química e a mistura evoluem em escalas muito menores do que a resolução normalmente dispona­vel por sensoriamento remoto. Além disso, éoperacionalmente difa­cil amostrar atémesmo de aeronaves, devido a  falta de visibilidade e aos desafios com o controle de tra¡fego aanãreo. O FIREX-AQ superou a maioria dessas barreiras com uma aeronave muito bem equipada com planejamento de voo altamente coordenado com o controle de tra¡fego aanãreo local e os oficiais de controle de incidentes que lutam contra os incaªndios ”.

O projeto FIREX-AQ coletou informações detalhadas sem precedentes sobre a evolução da química nas plumas do incaªndio florestal. Isso incluiu observações importantes que explicam a química que produz oza´nio nessas plumas de fogo. As descobertas desta análise ajudam os pesquisadores a entender por que as plumas de fogo tem uma química amplamente diversa: apenas a favor do vento do fogo, a produção de oza´nio évigorosa, mas a taxa de sua formação diminui a  medida que a pluma se mistura com o ar ambiente. Inicialmente, a pluma épreparada com um a¡cido nitroso qua­mico (HONO, também escrito como HNO 2), que uma vez emitido para a atmosfera, éconvertido pela luz solar em radical hidroxila (OH) e a³xido na­trico (NO) - ambos os ingredientes principais que conduzem a formação de oza´nio a partir de compostos orga¢nicos vola¡teis (VOCs, que são produtos da combustão ineficiente de madeira e solo).

Xu, Wennberg e seus colegas analisaram os dados e demonstraram que a produção de oza´nio pode ser prevista em função da quantidade de HONO emitida pelo fogo, da quantidade de VOCs e da quantidade de NO. Amedida que a pluma de fogo fica sem NO e HONO, a química fica paralisada, mas o mais importante, o combusta­vel para a formação de oza´nio - os VOCs - permanece elevado. Como tal, quando essas plumas de fogo se misturam em atmosferas urbanas ricas em a³xido na­trico - que éproduzido pela combustão de combusta­vel fa³ssil, por exemplo, de carros e caminhaµes - a formação de oza´nio comea§ara¡, novamente impactando a qualidade do ar da cidade.

"Incaªndios florestais aumentam o oza´nio regional em todo o oeste dos EUA durante a temporada de incaªndios. A natureza episãodica dos incaªndios florestais pode resultar em impactos mais severos em áreas próximas aos incaªndios florestais, como nosno oeste dos EUA frequentemente experimentamos nos últimos anos", disse Xu.

Em seguida, a equipe planeja continuar explorando os dados FIREX-AQ para obter informações adicionais. “Ainda hámuito mais descobertas sobre a química do fogo e a qualidade do ar nas informações coletadas por meio deste projeto”, diz Wennberg.

O artigo da Science Advances éintitulado "Quí­mica do oza´nio nas plumas de incaªndio florestal do oeste dos EUA". Existem vários coautores do Caltech; NOAA; NASA; o Instituto Nacional de Aeroespacial, Universidade do Colorado, Boulder; Florida State University; Instituto de Tecnologia da Georgia; a Associação de Pesquisa Espacial das Universidades; Colorado State University; o Laborata³rio de Pesquisa Naval dos EUA; a Universidade de Oslo na Noruega; a Universita¤t Innsbruck na austria; Universidade da cidade de Yokohama no Japa£o; e a Universidade de Montana.