Zonlicht Versterkt Luchtvervuiling door Bosbranden, Onderzoek Toont Aan

Rook van bosbranden veroorzaakt meer luchtvervuiling dan huidige atmosferische modellen kunnen voorspellen. Een nieuwe studie van onderzoekers aan de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) en de Chinese Academie van Wetenschappen verklaart waarom. De studie onthult dat rookdeeltjes van bosbranden, onder invloed van zonlicht, fungeren als kleine chemische fabrieken die schadelijke oxidanten produceren, zoals peroxiden. Deze groep zeer reactieve verontreinigende stoffen draagt bij aan smog en nevel.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances. De nieuwe studie helpt te verklaren waarom metingen in het veld consequent verhoogde peroxideniveaus detecteren tijdens bosbrandgebeurtenissen, zelfs in steden, waar de normale ‘gasfase’ chemische routes die ze creëren, geblokkeerd zouden moeten worden door andere verontreinigende stoffen zoals stikstofoxide, een veelvoorkomend gas dat vrijkomt bij verbranding.

Professor Chak Chan, co-auteur van de studie en decaan van de afdeling Natuurwetenschappen en Techniek aan KAUST, zei dat de studie aantoont dat rookdeeltjes traditionele onderdrukking door stikstofoxiden in vervuilde omgevingen kunnen omzeilen door oxidanten intern onder zonlicht te genereren. “Deze deeltjes-gedreven route is verrassend efficiënt—tot een orde van grootte sneller dan wat klassieke routes kunnen bieden,” voegde hij toe.

Het team ontdekte dat gekleurde organische moleculen in aerosolen van biomassa-verbranding fungeren als “fotosensibilisatoren.” Wanneer ze zonlicht absorberen, komen ze in opgewonden toestanden die snelle kettingreacties op gang brengen, wat leidt tot de productie van peroxy radicalen en vervolgens peroxiden binnen de deeltjes.

Peroxiden zijn geen broeikasgassen, maar ze beïnvloeden de atmosferische chemie op manieren die nevel, secundaire deeltjesvorming en gezondheidsrisico’s voor de ademhaling veroorzaken. Door als radicalreservoirs te fungeren, beïnvloeden ze ook bredere dynamieken van klimaat en luchtkwaliteit.

De bevindingen onthullen hoe rook van bosbranden kan bijdragen aan de vorming van secundaire fijnstofdeeltjes, naast dat het een directe bron van fijnstof is, een belangrijk onderdeel van luchtvervuiling in stedelijke gebieden. Dit heeft aanzienlijke implicaties.

Bosbranden zijn sinds de jaren ’80 in delen van het westen van de Verenigde Staten verviervoudigd, terwijl de brandgebieden in de Middellandse Zee in de afgelopen twee decennia meer dan verdubbeld zijn. Naarmate branden wereldwijd vaker en intensiever voorkomen, stoten ze steeds meer reactieve deeltjes uit die zonlicht veranderen in verborgen bronnen van vervuiling.

“Deze over het hoofd geziene chemie betekent dat huidige modellen voor luchtkwaliteit en klimaat de productie van oxidanten door bosbranden onderschatten,” zei Chan. “Het bijwerken van deze modellen is essentieel voor gemeenschappen, ook hier in Saoedi-Arabië, om de gezondheidsrisico’s en milieu-effecten van een opwarmende wereld beter te kunnen anticiperen.”