Den destruktiva kraften av skogsbränder i USA är väl dokumenterad. Varje år, på både öst- och västkusten i landet, och på grund av både miljömässiga och konstgjorda faktorer, bränder raser, och hem och livsmiljöer förstörs. Men bortom de uppenbara farorna, dessa bränder orsakar andra, mer osynliga skador. Vissa partiklar i nanoskala i atmosfären som kallas organiska aerosoler - partiklar som frigörs när organiska material som träd och andra växtmaterial förbränns - har kopplats till en ökad risk för hjärtsjukdomar, och till och med döden.

Dessa partiklar utgör inte bara ett hot mot området där elden brinner. Tills nu, de flesta modeller av atmosfäriska partikelrörelser har gjort vissa antaganden om hur dessa organiska aerosoler kommer att påverka människors hälsa baserat på hur de reagerar med atmosfären. Men i deras senaste tidning publicerad i Atmosfärisk miljö , författarna Spyros Pandis, professor i kemiteknik; Allen Robinson, rektor och professor i maskinteknik; och Laura Posner, kemiteknik Ph.D. alumn, utmanar dessa antaganden, och avslöjar hur farliga organiska aerosolutsläpp kan vara.

"Förbränning av biomassa är en viktig global källa till organiska aerosoler, " skriver författarna i tidningen. "Biomassförbränning av organisk aerosol kan avsevärt bidra till koncentrationer av organisk aerosol både lokalt och långt medvind av bränder."

Traditionellt, organiska aerosoler är indelade i två kategorier, baserat på hur de kommer in i atmosfären:primär organisk aerosol (POA), och sekundär organisk aerosol (SOA). POA släpps direkt ut i atmosfären som partiklar, medan SOA bildas när några av produkterna från oxidation av flyktiga organiska föreningar kondenserar i atmosfären. Aktuella modeller för kemisk transport, som spårar rörelsen av partiklar i luften, fokus på POA -utsläpp från bränder, men försumma de från SOA.

På grund av detta antagande, dessa kemiska transportmodeller tar endast hänsyn till skador orsakade av POA, som för det mesta finns i brännskadans omedelbara närhet – det lokala området runt branden. Denna nya forskning tyder på, dock, att bara ta hänsyn till POA bara berättar halva historien – och att effekterna av SOA kan utgöra ett hot mot hälsan för människor mycket längre bort från brandens källa.

Teamet använde en tredimensionell transportmodell för att förstå hur mycket dessa utsläpp från skogsbränder bidrog till de totala organiska aerosolkoncentrationerna i det kontinentala USA under tre representativa månader under våren, sommar, och faller. Modellen visade att även om POA förblev den allvarligaste bidragsgivaren till organiska aerosolkoncentrationer nära det brända området, Att införliva SOA i dessa mätningar gjorde transportmodellen mycket mer exakt jämfört med de observerade nivåerna av organisk aerosol än andra prediktiva modeller - åtminstone för våren och sommaren. På hösten, å andra sidan, modellen hade en tendens att förutsäga nivåerna av organisk aerosol, vilket tyder på en korrelation mellan temperaturen och spridningen av dessa utsläpp.

"Atmosfärisk kemi fungerar som en booster, säger Pandis, "producerar ytterligare partiklar när fjädern rör sig bort från elden en eller två dagar senare. Effekterna, självklart, blir mindre när man kommer bort från elden, men det kan förbli betydande upp till sexhundra mil bort – även om det inte längre syns som tjock rök. Denna förbättring är starkare under varma soliga dagar."

Författarna hoppas att denna forskning kommer att hjälpa till att utöka allmänhetens förståelse för hur allvarliga dessa skogsbränder är och vikten av att begränsa dem i framtiden, precis som vi försöker begränsa andra källor till skadliga utsläpp.

"Bevisen tyder på att dessa utsläpp är lika dåliga för vår hälsa som andra förbränningskällor, som fordons- och industriutsläpp, "säger Pandis." Utsläppen från skogsbränder innehåller tusentals komplexa organiska föreningar, några av dem är cancerframkallande. "