Op maandag 21 september 2020 publiceerde het prestigieuze tijdschrift Nature Geosciences een artikel van het BIRA waarin de eerste satellietdetectie van waterstofnitriet (HONO, ook wel salpeterigzuur genoemd) met behulp van het TROPOMI-satellietinstrument werd voorgesteld. Dit werk is het resultaat van een vruchtbare samenwerking tussen twee BIRA-teams, de UV-Visible onderzoeksgroep en de troposferische modelleringsgroep, en de groep van R. Volkamer van de Universiteit van Colorado. De publicatie (Theys et al., 2020) presenteert de eerste ondubbelzinnige detectie van HONO door TROPOMI en onthult consequent het bestaan van verhoogde HONO-concentraties in de rookpluimen van bosbranden (zie voorbeeld in Figuur 1) voor grote ecosystemen.
Het belang van HONO in de atmosferische chemie komt door zijn rol als voorloper van het OH-radicaal. Deze laatste behoort tot de belangrijkste oxiderende moleculen en controleert de afbraak van verontreinigende stoffen en broeikasgassen, en draagt bij tot de vorming van ozon en fotochemische smog. Als zodanig is de nauwkeurige bepaling van HONO-bronnen zeer relevant voor de modellering van het klimaat en de luchtkwaliteit. Omdat de mechanismes achter het vrijkomen van HONO bij branden slecht worden begrepen, wordt in de huidige modellen meestal geen rekening gehouden met HONO uit die bronnen.
In samenwerking met de Volkamer-groep van de Universiteit van Colorado, Boulder, hebben we de TROPOMI-metingen gevalideerd met vliegtuiggegevens die zijn verkregen tijdens de “Biomass Burning Fluxes of Trace Gases and Aerosol” veldcampagne (BB-FLUX). Een kwalitatieve vergelijking is te zien in Figuur 2 die de detectie van HONO in rookpluimen van bosbranden bevestigt.
Onze studie toont aan dat tot dusver pyrogene HONO-emissies met een factor 2-4 zijn onderschat voor alle soorten ecosystemen (savannes, tropische en extra-tropische bossen). Met behulp van modelsimulaties van de troposferische modelleringsgroep van het BIRA schatten we dat de HONO-emissies ongeveer twee derde van de OH-productie in recent ontstane rookpluimen uitmaken en een aanzienlijke invloed kunnen hebben op de samenstelling van de atmosfeer op regionaal niveau.
De bevindingen van deze studie zijn aanleiding voor verder onderzoek. Het is nodig de volledige implicaties van de verhoogde HONO-concentraties afkomstig van grootschalige branden voor het klimaat en de luchtkwaliteit in kaart te brengeneld. Bovendien zijn de processen achter de exacte vorming van HONO in bosbranden nog steeds niet begrepen.
Dankwoord
Dit werk is uitgevoerd in het kader van de TROPOMI- en BB-FLUX-projecten. We danken de ESA S5P MPC (4000117151/16/I-LG) en Belgium Prodex TRACE-S5P (PEA 4000105598)-projecten voor hun financiële steun. Het BB-FLUX-project wordt gesteund door de Amerikaanse National Science Foundation award AGS-1754019.
Online artikel
https://www.nature.com/articles/s41561-020-0637-7
Gelieve dit artikel als volgt te citeren:
Theys, N., R. Volkamer, J.-F. Müller, K. J. Zarzana, N. Kille, L. Clarisse, I. De Smedt, C. Lerot, H. Finkenzeller, F. Hendrick, T. K. Koenig, C. F. Lee, C. Knote, H. Yu, and M. Van Roozendael: Global nitrous acid emissions and regional oxidants levels enhanced by wildfires, Nat. Geosci., (2020)
Contact
- N. Theys, UV-Visible-onderzoeksgroep : theys (at) aeronomie (punt) be
Bron: PxHere
