Bosbranden na verloop van tijd giftiger:

Leestijd: 3 minuten

Elk jaar verwoesten duizenden branden bossen, graslanden en heidevelden in heel Europa. In 2018 werd meer dan 204,861 hectare land verbrand in Europa en andere landen rond de Middellandse Zee, terwijl bosbranden vorig jaar meer dan 1.2 miljoen hectare verwoestten. Blazes in het noordpoolgebied in juni 2020 vestigden een nieuw record in koolstofemissies in 18 jaar monitoring.

Doordat bomen, struiken, gras en veen door deze branden worden verzwolgen, komen er enorme hoeveelheden rook, roet en andere vervuilende stoffen in de lucht. Bij grote branden kan de rook vele kilometers in de stratosfeer opstijgen en zich over hele regio's verspreiden, waardoor luchtvervuiling ontstaat in gebieden ver weg van waar de vlammen zijn.

"In de oostelijke Middellandse Zee krijgen we rook die naar beneden blaast van bosbranden in Rusland en als het gebeurt, is er overal wazige rook", zegt Athanasios Nenes, een atmosferisch chemicus aan het Institute of Chemical Engineering Sciences in Patras, Griekenland. “Het kan behoorlijk dramatisch zijn. Ze beïnvloeden de luchtkwaliteit in hele regio's of delen van continenten."

Nenes is de hoofdonderzoeker van de PyroTRACH-project, die bestudeert hoe emissies van bosbranden in de atmosfeer veranderen en de impact die dit heeft op de menselijke gezondheid en het klimaat.

Wereldwijd wordt geschat dat natuurbrandrook veroorzaakt meer dan 339,000 vroegtijdige sterfgevallen een jaar – veel meer dan degenen die direct het leven verliezen in deze branden.

De PyroTRACH-onderzoekers gebruiken een speciale omgevingskamer in het laboratorium die de omstandigheden in de atmosfeer nabootst. Vervolgens genereren ze verse rookmonsters door verschillende soorten plantaardig materiaal te verbranden, die in de kamer mogen "verouderen".

In de loop van de tijd hebben Nenes en zijn team kunnen zien hoe de chemie van de deeltjes in de rook verandert wanneer ze worden blootgesteld aan de atmosfeer, zonlicht en duisternis.

"We proberen de levensduur van rook in de atmosfeer te begrijpen en hoe deze chemisch evolueert", zegt Nenes. “We willen de effecten karakteriseren die het zal hebben op de menselijke gezondheid en het klimaat. Wordt het giftiger (met de leeftijd), of heeft het een groter (opwarmend) effect op het klimaat (dan nu gedacht), of levert het meer voedingsstoffen aan ecosystemen als het terugvalt op de grond?”

Een van de belangrijkste bevindingen die het team heeft gedaan sinds de start van het vijfjarige project in 2017, is dat deeltjes die vrijkomen bij brandende vegetatie bij bosbranden worden meer giftig na verloop van tijd.

Terwijl ze in de lucht zijn, reageren de rookdeeltjes chemisch met sporenradicalen - moleculen met ongepaarde elektronen - om een ​​proces te ondergaan dat bekend staat als oxidatie. Hierdoor worden de verbindingen in de rookdeeltjes omgezet in zeer reactieve verbindingen. Wanneer ze worden ingeademd, kunnen deze reactieve verbindingen - bekend als vrije radicalen - cellen en weefsels in het lichaam beschadigen.

“We weten dat het niet goed is om rook in te ademen als je dicht bij een vuur bent, maar we hebben gezien dat het na verloop van tijd erger wordt – tot vier keer giftiger een dag verder”, zei Nenes, verwijzend naar enkele van hun experimentresultaten. “Deze resultaten laten zien dat rookmonsters die meer dan vijf uur nadat ze uit een brand waren vrijgekomen uit de lucht werden genomen, twee keer zo giftig waren dan toen ze voor het eerst werden vrijgegeven en naarmate ze verder ouder werden in het laboratorium, nam de toxiciteit toe tot vier keer de oorspronkelijke niveaus. ”

'Mensen zijn zich er misschien niet eens van bewust dat ze de dampen van een verre bosbrand inademen, maar het zal hun gezondheid aantasten.'

Men denkt dat reactieve verbindingen van de rook van bosbranden een aantal gezondheidseffecten op korte en lange termijn hebben, zoals mensen vatbaarder maken voor infecties, ademhalingsmoeilijkheden veroorzaken en sommige mensen vatbaarder maken voor hartaanvallen.

"Tegelijk bevatten de rookdeeltjes ook kankerverwekkende stoffen, die ook oxideren en kankerverwekkender worden, waardoor het risico op kanker toeneemt", zegt Nenes.

Deze toename van de toxiciteit is met name een punt van zorg, aangezien het bekend is dat rook van grote bosbranden over hele continenten en zelfs oceanen reist. Rook die opkwam door bosbranden in Alberta, Canada, bijvoorbeeld, verspreidde zich in 2019 langs de oostkust van de VS, over de Atlantische Oceaan naar Europa. bosbranden in Siberië hebben zich verspreid naar het westen van Canada en de VS.

Dit betekent dat grote bosbranden dramatische gevolgen kunnen hebben voor de luchtkwaliteit en het zicht in steden die ver van de bron van de rook verwijderd zijn, wat de stedelijke luchtvervuiling kan verergeren, waardoor het risico op gezondheidsproblemen en sterfgevallen onder de mensen die daar wonen, toeneemt.

Nenes hoopt dat het karakteriseren van de vervuiling door bosbranden en huishoudelijke houtverbranding kan helpen om de modellen voor klimaatverandering te verbeteren, aangezien een deel van het roet dat vrijkomt bij branden - bekend als bruine koolstof - een aanzienlijke rol speelt bij het absorberen van warmte van de zon en de opwarming van de aarde verergert.

Als we weten hoeveel van deze bruine koolstof wordt geproduceerd bij bosbranden en huishoudelijke houtverbranding, kunnen klimaatwetenschappers betere voorspellingen doen.

Nu klimaatmodellen al aantonen dat bosbranden waarschijnlijk vaker voorkomen en heviger zullen worden naarmate de mondiale temperatuur stijgt, kan de rook die ze produceren een nog groter risico vormen voor de menselijke gezondheid en het milieu.

Dit artikel is overgenomen van Horizon— Het EU Research and Innovation Magazine.