Forskningen, som publicerades den 2 juni i Geophysical Research Letters, fann en trefaldig ökning av mängden kvävedioxid (NO2) över bakgrundsnivåerna i motvind av Dixie Fire 2021, den näst största skogsbranden i Kaliforniens historia. Teamets analys visade att branden hade släppt ut stora mängder NO2, inte bara genom att direkt förbränna vegetation utan också genom att värma och torka skogsmark, vilket orsakade en ökning av mikrobiell produktion av kväveoxidgas (NO), som reagerar i atmosfären för att bilda NO2.
"Det har länge varit känt att förbränning av vegetation släpper ut kvävedioxid i atmosfären", säger motsvarande författare Jenny Fisher, biträdande professor vid avdelningen för atmosfärs- och miljövetenskap vid University i Albany, State University of New York. "Våra resultat visar dock på oväntat höga kvävedioxidkoncentrationer i skogsluften efter att branden har släckts, som inte härrör från glödning, utan från mikrobiella processer i mark."
Forskarna använde satellitobservationer av NO2 från spektrometern TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) och ytobservationer av kolmonoxid (CO) och andra föroreningar från California Air Resources Boards nätverk. De fann att den maximala NO2-koncentrationen efter brand var 2,5 gånger större än typiska värden som observerats över den avlägsna Sierra Nevada-regionen, och uppskattade att utsläppen av NO2 i marken hade ökat med en faktor på cirka tre.
De simulerade också transporten av rök och utvecklingen av kväveoxider med hjälp av datormodeller, för att uppskatta mängden NO2-förstärkning efter brand över bakgrundsnivåerna.
Markutsläpp orsakade av skogsbränder visade sig vara särskilt långlivade, med NO2-förbättringar som varade upp till en månad efter branden. Enligt forskarna bör markutsläppen efter brand bättre redovisas i regionala luftkvalitetsmodeller, eftersom de skulle kunna ge ett betydande bidrag till luftföroreningar i avlägsna områden under och efter skogsbränder och potentiellt interagera med andra föroreningar från långväga transporter att påverka troposfärens sammansättning och kemi, eller den lägsta nivån av jordens atmosfär.
