Historiska nivåer av partiklar i atmosfären som släpptes från bränder före industrin, och deras kylande effekt på planeten, kan ha signifikant underskattats enligt en ny studie.

Bränder orsakar stora mängder små partiklar, känd som aerosoler, att släppas ut i atmosfären. Dessa aerosoler, såsom sot i rök eller kemikalier som frigörs genom att bränna träd, kan kyla planeten genom att reflektera solljus tillbaka till rymden och öka molnens ljusstyrka.

Tills nu, forskare trodde att det var färre skogsbränder före 1750 - före den första industriella revolutionen. Dessutom, bränder från jordbruksförbränningspraxis under förindustriell tid har i stor utsträckning förnekats eller underskattats i datamängder för brandutsläpp. Därför, man trodde att det fanns lägre nivåer av aerosoler i atmosfären, minska deras klimatpåverkan.

Forskning som leds av forskare vid University of Leeds har visat att bränder kan ha varit lika vanliga före 1750 som i modern tid och kanske ännu mer. Detta innebär att den kylande effekten av dagens konstgjorda aerosolföroreningar, som de små partiklarna i bilutsläpp och kraftverkstackar, kan ha överskattats.

Studieledande författare Dr Douglas Hamilton utförde denna forskning på School of Earth and Environment i Leeds; han är nu vid Cornell University i Ithaca, New York. Han sa:"Vi vet att aerosoler i atmosfären alltid har haft en betydande inverkan på klimatet, men tills nu, det inflytande de haft historiskt har underskattats.

"Det har handlat om att inte ha rätt verktyg för jobbet eftersom globala brandmodeller mestadels har utformats för att simulera dagens bränder och långsiktiga observationsrekord om brandaktivitet är glesa.

"Våra fynd visar att det kan finnas ett betydande gap mellan tidigare uppskattningar och vad som faktiskt ägde rum i den förindustriella atmosfären. Detta antyder den stora möjligheten till en mycket mindre skillnad i aerosolkylning mellan förindustriell och idag än vi har tidigare tänkt. Implikationen är att den kylande effekten av ytterligare dagens konstgjorda aerosolföroreningar kan ha överskattats.

"Forskare runt om i världen använder modeller för att förutsäga atmosfäriska förhållanden i det förflutna. Vi tror att dessa modeller måste uppdateras för att ta hänsyn till våra nya bevis. För att fortsätta studera planetens miljöhistoria exakt, liksom att mer exakt förutse hur mänsklig aktivitet påverkar jordsystemet, vi måste nu ompröva vår förståelse för hur mycket bränder bidrog under den pre-industriella eran. "

Analyser av iskärnrekord, kol mätt i sjö- och marina sediment, och trädringar tyder på att brandaktiviteten varierat avsevärt under de senaste 500 åren men att bränderna i allmänhet nådde en topp kring 1850 innan de sjönk till dagens nivåer.

Studien publicerad i Naturkommunikation , antyder att det möjligen har skett en minskning av brandutsläpp med mellan 45 och 70 procent globalt sedan den industriella revolutionen.

Med hjälp av eldmodeller som innehåller en mer robust förståelse för hur människor påverkar global brandaktivitet, laget kunde omvärdera föreindustriell brandförekomst och uppskatta vilka nivåer av efterföljande aerosolutsläpp var 1750.

När den ingår i en global aerosolmodell, brandmodellerna visade en väsentlig skillnad i atmosfärisk sammansättning som inte har beaktats i klimatmodeller.

Studera medförfattare Ken Carslaw, Professor i atmosfärsvetenskap i Leeds, sade:"Satellitmätningar ger oss en mycket tydligare förståelse av dagens skogsbrandsmönster och mängden aerosoler som de släpper ut i atmosfären. Det har varit allmänt antaget i globala klimatmodeller att aerosolutsläpp från bränder under den förindustriella eran var lägre än idag, men detta bygger på en missuppfattning om att skogsbränder har ökat med befolkningstätheten.

"Dock, den senaste analysen av förekomsten av löpeld visar att i en global skala brinner området faktiskt minskar när befolkningstätheten ökar. Detta beror till stor del på framsteg inom brandbekämpning och brandbekämpning samt förändringar i markanvändning - brännbart material, som skogar och gräsmarker, har röjts bort för hus och vägar.

"Även om klimatförändringar och stigande globala temperaturer kan leda till ökade bränder i framtiden, det blir svårare att förutsäga påverkan på atmosfäriska förhållanden utan att ha en korrekt förståelse för den roll som brandutsläpp spelade tidigare. "

Studie medförfattare Dr. Catherine Scott från Institute for Climate and Atmospheric Science i Leeds sa:"Det är omöjligt att utvärdera hur dagens samhälls påverkan på klimatet har förändrats genom åren utan en fast förståelse för hur atmosfären var historiskt och hur det har utvecklats.

"Vår studie tyder på att halten av partiklar i den pre-industriella atmosfären kunde ha varit mer lik den nivå vi har idag än vi trodde.

"Dessutom, medan denna studie fokuserade på att förbättra förståelsen för aerosolutsläpp från förindustriella bränder måste vi också komma ihåg att historiska och nuvarande bränder har många andra effekter på atmosfären, t.ex. koldioxid som släpps ut vid förbränning, och brandens inverkan på de återstående skogarnas kapacitet att ta upp och lagra kol.

"Dessa faktorer spelar en viktig roll för brändernas övergripande inverkan på klimatet och vi måste utveckla en mycket djupare förståelse för hur bränder utvecklades under den förindustriella eran och in i dag för att uppskatta hur dessa effekter passar ihop."