Incendios forestales tendrían impactos climáticos mayores de lo que se pensaba

La clave estaría en una partícula denominada "carbono marrón oscuro" que generaría un escenario de calentamiento global mucho más preocupante. Los recientes hallazgos científicos te asombrarán.

Sobrevolando incendio forestal con sol de fondo
Los vuelos sobre los incendios forestales son necesarios para la toma de muestras. Fuente: NOAA.

Mientras el humo de los incendios forestales de Canadá se extiende, su impacto continúa en grandes áreas de Estados Unidos. Como consecuencia, se ha observado una pésima calidad del aire y efectos negativos en la salud de millones de personas. Considerando un reciente artículo del portal Phys.org, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto que los incendios forestales pueden tener un impacto climático aún mayor de lo que se creía hasta el momento.

El trabajo de investigación se centró en el papel del carbono marrón oscuro, una clase abundante previamente desconocida de partículas emitidas, que forma parte del humo de los incendios forestales.

En el estudio, publicado en Nature Geoscience, el equipo científico liderado por Rajan Chakrabarty, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Energética, Ambiental y Química de la Escuela de Ingeniería de McKelvey, descubrió que estos siniestros están generando un calentamiento mucho mayor. También, se destaca la necesidad urgente de revisar los modelos climáticos y actualizar los enfoques para el entorno inminentemente cambiante.

Para realizar un análisis acucioso de lo que constituyen las columnas de humo de los incendios forestales, el equipo de Chakrabarty pasó 45 días viajando a diferentes lugares donde se registraron estos siniestros. Específicamente, esto se realizó en el oeste de Estados Unidos, donde tomaron muestras de especies de aerosoles y humo gaseoso para, posteriormente, analizar sus propiedades químicas y ópticas.

Partículas desconocidas de los incendios forestales

Esta investigación se llevó a cabo como parte de la campaña "Fire Influence on Regional to Global Environments and Air Quality (FIREX-AQ)", una empresa conjunta dirigida por la National Aeronautics and Space Administration (NASA) y la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

El entendimiento general ha sido que las columnas oscuras de humo de los incendios forestales contienen hollín de carbono negro, que absorbe la radiación solar, mientras que las columnas más ligeras contienen principalmente carbono orgánico que dispersa la luz solar, lo que compensa la absorción o el efecto de calentamiento del hollín. Mencionó Rajan Chakrabarty.

Durante su muestro de humo terrestre y aéreo de incendios forestales a gran escala, el equipo de investigación encontró un absorbente de luz anormalmente fuerte en las columnas que no era carbono negro. Sin embargo, representó más de la mitad de la absorción total observada.

¡Trabajo en equipo! Una decisión fundamental para obtener resultados científicos bien respaldados

Para investigar este material desconocido y sus propiedades, Chakrabarty recurrió a Rohan Mishra, profesor asociado de Ingeniería mecánica y ciencia de los materiales. Y, para medir las propiedades ópticas de las partículas individuales de las muestras de humo recolectadas, se acudió a Arashdeep Thin, quien obtuvo un doctorado en ciencia e ingeniería de materiales en el año 2021, mientras trabajaba en el laboratorio de Mishra.

Trabajo en equipo, cerro, fondo con Sol
El trabajo en equipo siempre es reconfortante para el desarrollo científico y el crecimiento personal.

"Al observar la estructura atómica local de las partículas de color marrón oscuro, que tienen un tamaño de solo unas pocas decenas de nanómetros, pudimos decifrar que estas partículas son similares al carbono negro", indicó Mishra. Además, agregó que "es probable que se formen de manera similar al hollín en las llamas de alta temperatura a lo largo de los bordes de ataque de los incendios forestales".

Por lo general, los modelos climáticos ignoran o descartan el carbono orgánico como insignificante, en comparación con el carbono negro cuando se trata del calentamiento, pero eso no es lo que revelan las observaciones de campo. Señaló Rajan Chakrabarty.

Los investigadores en conjunto descubrieron que, por partícula, el carbono marrón oscuro absorbe un poco menos de luz que el carbono negro, pero es ¡cuatro veces más abundante en las plumas de humo! Es decir, las partículas de carbono de color marrón oscuro en los incendios forestales, probablemente, provoquen un calentamiento climático mucho mayor de lo que se respaldaba anteriormente.

Información aerosoles incendios forestales 2019 Estados Unidos
Contribución por aerosoles durante la temporada de incendios forestales 2019 en el oeste de Estados Unidos. Fuente: Chakrabarty y colaboradores (2023).

Los hallazgos del equipo de investigación conllevan robustas implicaciones. Debido a que se prevé que los incendios forestales incrementen su frecuencia a nivel mundial en las próximas décadas, el rol del carbono marrón oscuro tendrá un impacto sumamente significativo en todo el planeta.

Chakrabarty y Mishra indicaron que estos resultados destacan la necesidad de aprovechar la colaboración multidisciplinaria para revisar los modelos climáticos existentes y, de esa manera, tener en cuenta los efectos inesperados del carbono marrón contenido en el humo de los siniestros provocados por el fuego.

Sin este ajuste crítico, existe el riesgo de subestimar los efectos del calentamiento global que generan los incendios forestales. Por lo tanto, la urgencia en los esfuerzos de mitigación del cambio climático es imperativa y no existe excusa alguna para continuar postergándolo.