Il fumo degli incendi reagisce con l’inquinamento della città, creando un nuovo pericolo atmosferico tossico

Il fumo degli incendi non solo contiene particelle pericolose da respirare, ma può anche reagire con l’inquinamento atmosferico urbano creando ozono tossico

Il fumo dei massicci incendi canadesi ha soffiato per migliaia di chilometri attraverso gli Stati Uniti, oscurando il sole e avvolgendo molte città in una foschia che provoca tosse. Mentre il fumo viene trasportato dal vento, crea anche un nuovo pericolo lungo il percorso che è maggiore della somma delle sue parti: un preoccupante cocktail di ozono che risulta da una reazione chimica tra i componenti del fumo degli incendi e l’inquinamento atmosferico urbano.

Gli scienziati sanno da tempo che l’ozono è un sottoprodotto della reazione tra la luce solare e le sostanze chimiche presenti nel fumo degli incendi, chiamate composti organici volatili (COV) e ossidi di azoto (NOx). Se l’ozono è alto nell’atmosfera, è benefico perché blocca i dannosi raggi ultravioletti. Ma l’ozono sulla superficie terrestre può causare problemi respiratori e altri problemi di salute. Uno studio pubblicato all’inizio di quest’anno su Environmental Science and Technology ha dimostrato che il fumo può creare ozono anche quando tutti i NOx in esso contenuti sono scomparsi. Mentre i pennacchi si riversano sulle città, tutti i COV che non hanno già reagito chimicamente hanno un’altra possibilità di mescolarsi con gli abbondanti livelli di NOx prodotti dalla combustione di combustibili fossili nelle aree urbane.

Gran parte dell’attenzione sui problemi di qualità dell’aria causati dal fumo degli incendi che hanno ricoperto gli Stati Uniti orientali negli ultimi giorni si è concentrata sul particolato: particelle fini che possono essere respirate profondamente nei polmoni e comportano notevoli rischi per la salute. Ma anche l’esposizione prolungata a livelli elevati di ozono è pericolosa. Può esacerbare l’asma e causare tosse, mal di gola e difficoltà respiratorie, in particolare nei bambini, negli anziani e in coloro che trascorrono molto tempo all’aria aperta.

Le preoccupazioni sull’ozono non riguardano solo le città vicine agli incendi: i COV possono essere di lunga durata, il che significa che anche gli incendi a più di 1.600 miglia di distanza possono aumentare i livelli di ozono nelle città piene di NOx. E il cambiamento climatico aumenta il rischio perché sta portando a incendi più frequenti e più intensi. "Questo è un problema serio in questo momento", afferma Steven Brown, chimico dell'atmosfera presso la National Oceanic and Atmospheric Administration e coautore del nuovo studio. "Ci troviamo ad affrontare una sfida molto diversa ora che abbiamo questa risposta al cambiamento climatico. Queste nuove emissioni provenienti dagli incendi rappresentano una sfida per le persone che vogliono vedere un miglioramento continuo della qualità dell'aria."

I livelli di ozono negli Stati Uniti sono regolati dagli standard nazionali sulla qualità dell’aria ambientale, che li fissano a 70 parti per miliardo (ppb), con una media su otto ore. Questo standard impone conseguenze legali per le città che hanno più di 70 ppb di ozono per troppi giorni all’anno. L'ozono prodotto dagli incendi è "facilmente sufficiente a fare la differenza se una città è al di sopra o al di sotto dello standard", afferma Brown. Il 23 maggio, con il fumo degli incendi provenienti dal Canada occidentale che avvolgeva la città, un sito a Denver ha superato gli 81 ppb di inquinamento da ozono, rispetto a un livello medio di circa 40 ppb per l’anno precedente. La chimica dell'atmosfera Suzanne Paulson dell'Università della California, a Los Angeles, afferma che i risultati del nuovo studio sono importanti perché l'aumento dei livelli di ozono è "significativo per gruppi particolari, specialmente quelli con malattie respiratorie". Paulson, che non è stato coinvolto nella nuova ricerca, afferma che essa dimostra che "ci sarà sicuramente più ozono di quanto ce ne sarebbe stato altrimenti".

Quando sono presenti livelli di ozono insalubri, l’Environmental Protection Agency consiglia di rimanere in casa, acquistare un purificatore d’aria, limitare le attività ricreative all’aperto al mattino presto e alla sera e indossare una maschera N95.

Mitigare il contributo del fumo degli incendi all’ozono sarà una sfida unica per ogni città, afferma Brown. La produzione di ozono aumenta di pari passo con le concentrazioni di NOx, ma solo fino a un certo punto. Al di sopra di una soglia specifica di NOx, la produzione di ozono diventa meno efficiente.

Una città è considerata "sensibile agli NOx" se non ha raggiunto la quantità massima di ozono che può essere creata dai livelli di NOx nell'atmosfera. Al contrario, se una città ha superato il livello massimo di ozono che può essere creato dai NOx disponibili, è considerata “satura di NOx”. La saturazione di NOx tende ad essere prevalente vicino al centro delle città, dove viene rilasciata la maggior parte delle emissioni.