Τον κυρίαρχο ρόλο της καύσης βιομάζας ως πηγή ατμοσφαιρικής ρύπανσης αναδεικνύει μια νέα έρευνα Ελλήνων επιστημόνων, φέρνοντας στο φως ένα άγνωστο έως τώρα μηχανισμό που συμβαίνει τις νύχτες. Η νέα μελέτη αποδεικνύει ότι η ευρεία παραγωγή οξειδωμένων οργανικών σωματιδίων δεν απαιτεί την παρουσία ηλιακού φωτός. Η ανακάλυψη αλλάζει ριζικά την καθιερωμένη εικόνα για την παραγωγή ρύπανσης από καύση βιομάζας και μπορεί επίσης να εξηγήσει τα παράδοξα υψηλά επίπεδα οξειδωμένων οργανικών σωματιδίων σε αστικές περιοχές τις χειμερινές περιόδους.
Η έρευνα, η οποία διεξήχθη στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος ERC PyroTRACH, με επικεφαλής τους καθηγητές Αθανάσιο Νένε και Σπύρο Πανδή του Κέντρου Μελετών για την Ποιότητα του Αέρα και της Κλιματικής Αλλαγής (C-STACC) του Ινστιτούτου Επιστημών Χημικής Μηχανικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ) και του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Πάτρας, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ(PNAS), φαίνεται να δίνει απάντηση στο αίνιγμα της παραγωγής οξειδωμένων σωματιδίων από την καύση βιομάζας.
Τα οξειδωμένα οργανικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα επηρεάζουν σημαντικά το κλίμα, την ανθρώπινη υγεία και τα οικοσυστήματα. Αυτά που προέρχονται από καύση βιομάζας, είναι ιδιαίτερα τοξικά, με υψηλή περιεκτικότητα σε καρκινογόνες και μεταλλαξογόνες ουσίες. Η εισπνοή αυτών των σωματιδίων επίσης προκαλεί οξειδωτικό στρες και η χρόνια έκθεση σε αυτά μπορεί να προκαλέσει καρδιακές προσβολές, εγκεφαλικά επεισόδια, άσθμα, πρόωρη γήρανση ή διαβήτη.
Αυτά τα οξειδωμένα σωματίδια σχηματίζονται από την ατμοσφαιρική οξείδωση ενώσεων που παράγονται κατά τη διάρκεια της καύσης της βιομάζας. Όλα τα έως τώρα υπολογιστικά μοντέλα προσομοίωσης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης υποθέτουν πως οξειδωμένα αερολύματα σχηματίζονται μόνο παρουσία ηλιακού φωτός και απαιτούνται πολλές ημέρες για να σχηματιστούν τα επίπεδα που παρατηρούνται στο περιβάλλον. Αυτό σημαίνει πως τα οξειδωμένα οργανικά σωματίδια αναμένεται να σχηματιστούν μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και κυρίως σε περιόδους άφθονης ηλιοφάνειας, όπως το καλοκαίρι.
Ωστόσο, σημαντικές ποσότητες οξειδωμένων οργανικών σωματιδίων σχηματίζονται και κατά τη διάρκεια του χειμώνα και σε άλλες περιόδους χαμηλής φωτοχημικής δραστηριότητας, ειδικά σε περιόδους έντονης καύσης βιομάζας. Όλα τα υφιστάμενα μέχρι σήμερα μοντέλα ατμοσφαιρικής ρύπανσης αδυνατούν να προσομοιώσουν αυτή τη σημαντική πηγή σωματιδίων, υποεκτιμώντας έτσι τα επίπεδα τους κατά τρεις έως πέντε φορές. Αυτό το άλυτο μέχρι σήμερα μυστήριο έχει σημαντικές επιπτώσεις στη δημόσια υγεία και στο κλίμα, δεδομένου ότι οι εκπομπές από πυρκαγιές, τζάκια ή καύση βιομάζας συχνά συνδέονται με την έκθεση των πληθυσμών σε πολύ υψηλά επίπεδα σωματιδίων.
Ο συνδυασμός των εργαστηριακών μετρήσεων με περιβαλλοντικές μετρήσεις από τους Έλληνες ερευνητές έδειξε πως οι εκπομπές από την καύση βιομάζας οξειδώνονται γρήγορα κατά τη διάρκεια της νύχτας και τα παραγόμενα σωματίδια είναι αξιοσημείωτα παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται το χειμώνα στις αστικές περιοχές. Στη συνέχεια, αυτός ο άγνωστος μέχρι σήμερα μηχανισμός συμπεριλήφθηκε σε ένα υπολογιστικό μοντέλο ποιότητας του αέρα, για να καταδείξει πως η νυχτερινή οξείδωση των εκπομπών καύσης της βιομάζας μπορεί να επηρεάσει ουσιαστικά τα επίπεδα των οργανικών σωματιδίων σε κλίμακα ηπείρου.
Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:
https://www.pnas.org/content/early/2020/12/09/2010365117
ΑΠΕ-ΜΠΕ
