Лесные пожары могут способствовать глобальному потеплению в большей степени, чем предполагалось ранее

«Мы обнаружили, что преобладают вещества, напоминающие шарики смолы, и даже сажа покрыта органическими веществами, которые фокусируют солнечный свет», – сказал старший научный сотрудник лаборатории Манвендра Дубей. «Оба компонента потенциально могут усилить потепление климата за счет увеличения поглощения света."
По словам исследователей, данные о выбросах пожаров в Лас-Кончас подчеркивают необходимость создания основы для включения реалистичного представления углеродсодержащих аэрозолей в климатическую модель. Они предполагают, что выбросы от пожаров могут внести гораздо больший вклад в наблюдаемое потепление климата, чем показывают текущие оценки.
«Тот факт, что мы переживаем больше пожаров и что изменение климата может увеличить частоту пожаров, подчеркивает необходимость включения этих специализированных частиц в компьютерные модели, и наши результаты показывают, как это можно сделать», – сказал Дуби.

Образцы аэрозоля показали в небе «смоляные шары»
Принято считать, что частицы, вызванные огнем, содержат черный углерод или сажу, которая поглощает солнечный свет, чтобы согреть климат, и органический углерод или дым, который отражает солнечный свет, чтобы охладить климат.

Но в статье, только что опубликованной в Nature Communications, ученые из Технологического университета Лос-Аламоса и Мичигана проанализировали морфологию и состав конкретных аэрозолей, выбрасываемых пожаром в Лас-Кончас.

Лас Кончас, начавшийся 26 июня 2011 года, был крупнейшим пожаром в истории Нью-Мексико в то время, сожженным 245 квадратных миль. Сразу после того, как Национальная лаборатория Лос-Аламоса снова открылась для ученых и сотрудников, команда установила обширную систему отбора проб аэрозолей, чтобы контролировать дым от тлеющего огня в течение более 10 дней.
Высокотехнологичные инструменты позволяют анализировать образцы дыма

Дуби вместе с докторантом Эллисон Эйкен и аспирантом Кайлом Горковски координировали свои действия с профессором Мичиганского технологического института Клаудио Маззолени (бывший сотрудник директора Лос-Аламоса) и аспирантом Сварупом Китай для выполнения этого исследования.
Команда использовала автоэмиссионную сканирующую электронную микроскопию и энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию для анализа аэрозольных образцов и определила, что сферических углеродистых частиц, называемых смоляными шариками, в 10 раз больше, чем сажи.

Кроме того, голые частицы сажи, которые представляют собой составные пористые фрактальные структуры, состоящие из крошечных сферических углеродов, значительно изменены органическими веществами, выделяемыми огнем. Около 96 процентов сажи от пожара покрыто другими органическими веществами, причем 50 процентов покрыты полностью.

Кроме того, сложность сажи можно разделить на 4 морфологические структуры: «внедренная», «частично покрытая», «с включениями» и «голая»."
Чего не хватало в моделировании и почему это важно
Почему это важно для климата?

Дуби отметил, что «в большинстве моделей оценки климата выбросы от пожаров рассматриваются как смесь чистой сажи и аэрозолей органического углерода, которая компенсирует соответствующее воздействие друг друга на потепление и охлаждение на климат. Однако результаты Лас Кончас показывают, что количество смоляных шариков превышает количество сажи в 10 раз, а сажа покрывается органическими веществами в результате пожара, что приводит к большему согревающему эффекту, чем предполагается в настоящее время."
«Шарики смолы могут поглощать солнечный свет на более коротких синих и ультрафиолетовых волнах (также называемых коричневым углеродом из-за цвета) и могут вызывать значительное потепление», – сказал он. "Кроме того, органические покрытия сажи действуют как линзы, фокусирующие солнечный свет, усиливая поглощение и нагревание сажей в 2 или более раз. Это имеет огромное влияние на то, как их следует рассматривать в компьютерных моделях."

Это экспериментальное исследование финансировалось U.S. Управление науки Министерства энергетики.

Блог автомобилиста