Las investigaciones muestran que los incendios forestales de verano aumentan la contaminación atmosférica mucho más de lo que se creía.
La combustión natural de madera y matorrales libera al aire las llamadas partículas finas a un ritmo tres veces superior a los niveles registrados en los inventarios de emisiones de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos.
Las diminutas partículas negras de hollín que forman aerosoles son perjudiciales para la salud humana, en particular para los pulmones y el corazón.
«La quema de biomasa produce mucha contaminación. Desde el punto de vista de la salud, estos aerosoles son realmente perjudiciales al respirarlos», afirma Greg Huey, profesor de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas en el Instituto de Tecnología de Georgia.
Los hallazgos también describen otras sustancias químicas presentes en el humo de los incendios forestales, algunas de las cuales nunca se habían medido, y probablemente elevarán significativamente la estimación de las emisiones anuales de partículas finas, o material particulado, en el oeste de Estados Unidos.
Los datos anteriores de la EPA se basaban en muestras de columnas de humo tomadas durante quemas controladas iniciadas por profesionales forestales. Antes de este estudio no había sido posible medir las columnas de humo con tanto detalle desde el aire y directamente en medio de un incendio forestal.
Para el estudio, los investigadores enviaron aviones a atravesar las columnas de humo de tres grandes incendios forestales, incluido el Rim Fire de 2013, el tercero más grande de la historia de California. Un conjunto de instrumentos a bordo de aviones de la NASA y del Departamento de Energía de Estados Unidos permitió a los equipos de investigadores medir en tiempo real las sustancias químicas y las partículas, y recopilar enormes cantidades de datos en los que se basa el nuevo estudio.
«Fuimos a medir directamente sobre el incendio qué era lo que salía», afirma Huey.
«Se puede ver el humo, y hay una razón por la que es oscuro… A veces uno empieza a preguntarse qué contiene»
Bob Yokelson, profesor de química atmosférica en la Universidad de Montana, formaba parte de un grupo de unos 20 científicos que seleccionaron los instrumentos que se instalarían en el gran avión de la NASA. «Realmente, no tuvimos que prescindir de nada que quisiéramos mucho», afirma. Yokelson también ayudó a diseñar las rutas de vuelo.
El artículo, publicado en Journal of Geophysical Research: Atmospheres, «servirá de base para la próxima misión de la NASA de monitoreo de sustancias químicas en incendios», afirma Huey.
El metanol, el benceno, los precursores del ozono y otras emisiones nocivas recogidas en las columnas de humo de incendios forestales podrían hacer pensar que una refinería de petróleo ardió en llamas. No es una comparación tan descabellada, ya que el petróleo y otros combustibles fósiles proceden de biomasa antigua.
«Se puede ver el humo, y hay una razón por la que es oscuro», afirma Huey. «Cuando se miden los incendios forestales, se obtiene todo lo que se puede medir. A veces uno empieza a preguntarse qué contiene».
Las quemas controladas son más limpias
Los hallazgos mostraron la presencia de muchas sustancias químicas orgánicas en las columnas de humo de los incendios forestales, y los avances tecnológicos permitieron a los investigadores detectar por primera vez ciertos nitratos en el humo. Sin embargo, la quema de biomasa no parece ser una fuente dominante de estos contaminantes químicos.
Los principales hallazgos del estudio se referían a las partículas finas, partículas polvorientas y llenas de hollín mucho más delgadas que un grano de arena o un cabello humano. Pueden quedar suspendidas en el aire como aerosoles, por sí solas o combinadas con humedad. Después, las personas pueden inhalarlas. Parte del material particulado contiene oxidantes que causan daños genéticos. Las partículas pueden desplazarse largas distancias y contaminar zonas pobladas.
Las fuentes industriales también exponen a las personas a aerosoles nocivos, pero los incendios producen más aerosoles por cantidad de combustible quemado. «Los automóviles y las centrales eléctricas con controles de contaminación queman las cosas de forma mucho más limpia», afirma Huey.
«Una quema prescrita podría consumir cinco toneladas de combustible de biomasa por acre, mientras que un incendio forestal podría consumir 30».
Varios aerosoles también ascienden por la atmósfera, pero aún no se sabe con certeza cuál es su efecto neto en el calentamiento o enfriamiento global: algunos reflejan la luz solar y la alejan de la Tierra, mientras que otros, por el contrario, atrapan el calor en la atmósfera.
A medida que el calentamiento global aumenta el tamaño y el número de los incendios forestales, la contaminación resultante también podría crecer. El estudio sugiere que intensificar las quemas controladas por profesionales podría ayudar a reducir estas emisiones.
Las llamadas quemas prescritas previenen o reducen los incendios forestales y, al parecer, producen mucha menos contaminación por unidad de superficie que estos.
«Una quema prescrita podría consumir cinco toneladas de combustible de biomasa por acre, mientras que un incendio forestal podría consumir 30», afirma Yokelson. «Este estudio muestra que los incendios forestales también emiten tres veces más aerosoles por tonelada de combustible quemado que las quemas prescritas».
Aunque aún es necesario conocer mejor las emisiones de las quemas prescritas realizadas por profesionales, la nueva investigación deja claro que los incendios forestales consumen mucho más combustible y contaminan mucho más. Los datos también ayudarán a mejorar las estimaciones generales de las emisiones de los incendios forestales.
Los profesionales de prevención de incendios siguen normas estrictas para realizar quemas prescritas y evitar catástrofes y que la contaminación llegue a zonas pobladas a favor del viento. Los investigadores no recomiendan que personas sin experiencia quemen biomasa, ya que esto contribuye a la contaminación atmosférica y puede desencadenar incendios devastadores, incluidos incendios forestales.
Volar dentro de la columna de humo
Experimentos como estos, realizados durante desastres naturales reales, son poco comunes, no solo por la dificultad de reunir tantos instrumentos sofisticados y llevarlos a bordo de un avión. Los vuelos también pueden ser peligrosos. Las columnas de humo no solo están llenas de toxinas: sus turbulencias zarandean los aviones y hacen temblar los equipos y a los investigadores.
«El humo se filtra en la cabina y provoca náuseas», afirma Yokelson. «Intentas tomar notas, manejar tu instrumento, mirar el incendio, hablar por los auriculares y hacer fotos. Y, al mismo tiempo, hay unas turbulencias tremendas. Normalmente, si vas en un avión pequeño, el estómago no lo lleva muy bien».
Los proyectos de vuelo que recopilaron los datos del estudio y también datos sobre tormentas tropicales fueron SEAC4RS, de la NASA, y BBOP, del Departamento de Energía de Estados Unidos. SEAC4R son las siglas de Studies of Emissions and Atmospheric Composition, Clouds and Climate Coupling by Regional Surveys (Estudios de emisiones y composición atmosférica, acoplamiento de nubes y clima mediante estudios regionales). BBOP son las siglas de Burning Biomass Observation Project (Proyecto de observación de la quema de biomasa).
También contribuyeron al estudio otros investigadores de Georgia Tech y de la Universidad de Innsbruck; la Universidad de California en Irvine; la Universidad de Colorado en Boulder; la Universidad Estatal de Colorado; la Universidad Estatal de California; el Laboratorio Nacional de Los Álamos; el Instituto de Tecnología de California; la Universidad de Maryland; Aerodyne Research Inc.; el Laboratorio Nacional de Brookhaven; la Universidad de Oslo; la NASA; la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica; y el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste. La NASA financió el trabajo.
