Ny forskning visade att små, solljusabsorberande partiklar i rök från skogsbränder kan ha mindre inverkan på klimatet än allmänt antagit eftersom reaktioner när plymen blandas med ren luft minskar dess absorberande kraft och klimatvärmande effekt. I en unik megafire-studie, en forskargrupp ledd av Los Alamos National Laboratory studerade egenskaperna hos rök från Arizonas massiva Woodbury Fire förra sommaren med hjälp av en kraftfull uppsättning observationstekniker.

"Dessa observationer kan vara användbara för dem som försöker representera organiska ljusabsorberande aerosoler, eller brunt kol, i klimatmodeller genom att identifiera hur de åldras, samt förstå processer som påverkar hur starkt de absorberar ljus och orsakar uppvärmning, sa James Lee, huvudförfattare på ett papper som släpptes i JGR:Atmospheres denna vecka och en postdoktoral forskare i Los Alamos.

Woodbury Fire brann nästan 124, 000 tunnland i mer än en månad innan den stoppades. Med kraftfulla instrument inklusive en aerosolmasspektrometer vid Los Alamos Center for Aerosol Forensic Experiments (CAFÉ), forskare från Los Alamos och New Mexico Tech mätte kemikalien, fysisk, och optiska egenskaper hos omgivande aerosol- och spårgaskoncentrationer i fyra stora plymer i realtid. Teamet fann att sammansättningen av plymer samt aerosolegenskaper inom plymerna är mer varierande än förväntat. Mer oxidation av rök minskar dess solljusabsorberande potential och minskar dess klimatpåverkan.

"Brandplymer är komplexa och förändras snabbt, sa Allison Aiken, en atmosfärisk kemist vid Los Alamos och medförfattare till studien. "Partiklar i plymens centrum har olika former och kemi än vid dess kant."

Teamet kunde observera intakta och mer spridda plymer som åldrades mer än en halv dag när de reste 300 miles över New Mexico, bibehåller relativt oförändrade aerosoler i plymens kärna men ger värdefull insikt om hur röken omvandlas när den blandas med renare luft.

"Detta är viktigt eftersom vi behöver fånga de fysikalisk-kemiska förändringar som sker när plymer transporteras långa sträckor för att modellera klimatpåverkan korrekt och för att förstå människors hälsoeffekter på olika platser och avstånd från källan, sa Aiken.

Medan teamet observerade att Woodbury-brandutsläppen innehöll brunt kol som absorberade ljus med en styrka som validerade tidigare observationer, detta var endast fallet i kärnan av plymer. Vid kanterna, organiska aerosoler absorberade mycket mindre ljus.

Finskaliga resultat visade att blandning och oxidation gjorde det bruna kolet ljusare, minskar dess förmåga att absorbera ljus och orsaka uppvärmning. Detta innebär att uppvärmningseffekterna av brunt kol från skogsbränder sannolikt är mindre än publicerade modellbedömningar.