[29/08/2012] News
Incendi boschivi: la prima prova diretta che le particelle del fumo trattengono il calore
Effetto lente: gli oli del particolato concentrano la luce
Quando nel 2010 scoppiò un vasto incendio nel Fourmile Canyon (nella foto), ad ovest di Boulder, in Colorado, gli scienziati del "Cooperative institute for research in environmental sciences (Cires)" della locale università e della National oceanic and atmospheric administration (Noaa) si trovarono, loro malgrado, nella condizione ideale per studiare i suoi effetti. Entro 24 ore, alcuni ricercatori del David Skaggs Research Center stavano campionando il particolato prodotto dall'incendio sul tetto dell'università e risucchiavano l'aria fumosa per analizzarla. Secondo l'università del Colorado «sono diventati i primi scienziati a misurare direttamente e quantificare alcuni effetti unici delle particelle di fumo degli incendi che trattengono il calore».
Dan Lack, che ha guidato il team del Cires che ha pubblicato i risultati dello studio su Proceedings of the National Academy of Sciences, sottolinea: «Per la prima volta siamo stati in grado di misurare gli effetti del riscaldamento minuto per minuto, mentre l'incendio progrediva». I ricercatori hanno anche registrato un fenomeno, chiamato "effetto lente", nel quale gli oli presenti nell'incendio e nel particolato carbonioso creano una "lente" che concentra più luce sulle particelle. Questo talvolta può cambiare l'"equilibrio radiativo" in una zona, portando ad una maggiore riscaldamento dell'aria ed al raffreddamento della superficie.
Gli scienziati avevano già previsto questo effetto e lo avevano dimostrato con esperimenti in laboratorio, ma i ricercatori Boulder sono stati tra i primi a misurare direttamente l'effetto in un vero e proprio incendio, scoprendo che la fuliggine aumentato l'effetto del riscaldamento dal 50 al 70%.
I ricercatori sapevano che il fumo degli incendi può causare l'effetto lente, ma i dettagli erano difficili da quantificare, in parte a causa di osservazioni sparse sul particolato degli incendi. E' stato utilizzato uno spettrofotometro, uno strumento in grado di catturare una ricchezza di particolari su tutte le particelle presenti nell'aria, tra i quali caratteristiche che potrebbero influenzare la tendenza delle particelle di fumo ad assorbire la luce solare ed a riscaldare l'ambiente circostante. Una volta che i ricercatori hanno iniziato a studiare i dati raccolti durante l'incendio, è apparso evidente che la componente oleosa del particolato era diversa da quella prodotta da altre fonti, come i motori diesel.
Lo studio evidenzia che «quando brucia la vegetazione, non è così efficace come un motore diesel, e questo significa che parte della vegetazione bruciata finisce come oli» e Lack specifica: «Nel pennacchio di fumo, gli oli ricoprono le particelle di fuliggine e la loro lucentezza microscopica agisce come una lente di ingrandimento, concentrando più luce sulle particelle di fuliggine e ampliando il riscaldamento dell'aria circostante».
I ricercatori hanno anche scoperto che il rivestimento oleoso del particolato degli incendi è marrone e che questa colorazione scura permette un ulteriore assorbimento di luce e quindi riscalda ulteriormente l'atmosfera intorno al fumo.
«Gli effetti del riscaldamento supplementare significano un maggiore riscaldamento dell'atmosfera all'interno del fumo scuro di un incendio e la comprensione dell'effetto di questo riscaldamento è importante per la comprensione del cambiamento climatico - conclude Lack - Il riscaldamento supplementare può anche influenzare la formazione delle nuvole, la turbolenza dell'aria, i venti e anche la pioggia. La scoperta è stata resa possibile da strumenti "state-of-the-art" sviluppati da Cires, Noaa ed altri scienziati. Gli strumenti in grado di catturare dettagli a scala fine di particelle inviati in volo accanto al fuoco, comprese le loro composizione, forma, dimensione, colore e capacità di assorbire e riflettere la luce solare su diverse lunghezze d'onda. Con tali misure ben dirette, possiamo guardare gli effetti del riscaldamento della fuliggine, il rivestimento e gli oli marroni e vedere un quadro molto più chiaro, ma ancora fumoso, degli effetti degli incendi boschivi sul clima».