L’aumento della combustione della biomassa nel Sud-est asiatico è dominato dal carbonio nero da char

Perché il fumo degli incendi conta per il nostro clima

Ogni stagione secca vaste aree del Sud-est asiatico sono avvolte dal fumo di bruciature agricole e incendi forestali. Quella foschia è ricca di piccole particelle carboniose che riscaldano l’aria e influenzano la salute umana. Eppure i modelli climatici hanno faticato a riprodurre la quantità effettiva di questo “carbonio nero” nell’atmosfera e la sua forte capacità di assorbire la luce solare. Questo studio mette in luce un pezzo mancante del puzzle: la maggior parte dell’aumento del carbonio nero dovuto agli incendi regionali non proviene dal tipico nerofumo (soot), ma da una forma meno studiata chiamata char, che si comporta in modo molto diverso nell’atmosfera.

Due tipi di carbonio nero nel fumo degli incendi

Il carbonio nero è solitamente trattato come una sostanza unica nei modelli climatici, ma il fumo reale è più complesso. Quando la materia vegetale o il combustibile bruciano, possono formarsi due tipi principali di particelle nere. Il char si forma nelle prime fasi della combustione, come frammenti solidi residui quando il materiale organico è riscaldato ma non completamente ossidato. Il soot si forma più tardi, nella fiamma gassosa più calda, come sottili catene di particelle ricche di carbonio. Il char tende a essere più sferico e meno efficace nell’assorbire la luce, mentre il soot assorbe la luce con maggiore intensità. Utilizzando misure termico-ottiche specializzate, i ricercatori sono stati in grado di separare questi due componenti nel fumo raccolto in un sito urbano e in un villaggio rurale nel nord della Thailandia.

Gli incendi nel Sud-est asiatico aumentano soprattutto il char

Il team ha monitorato l’inquinamento da particelle fini sia durante la stagione di combustione intensa (febbraio–aprile) sia nella più tranquilla stagione umida (giugno–settembre). Hanno riscontrato che, con l’aumentare degli incendi, le concentrazioni di char sono salite di oltre cinque volte, mentre il soot è cambiato solo leggermente. Nella stagione ad alta combustione, il char ha chiaramente dominato la miscela di carbonio nero, soprattutto nel sito rurale più vicino a campi aperti e incendi forestali. I rapporti tra char e soot erano molto più alti nei mesi fumosi rispetto alla stagione delle piogge, indicando la combustione aperta come fonte principale. La combustione domestica e i gas di scarico dei veicoli, al contrario, producevano una miscela più equilibrata di char e soot. Questa variazione stagionale mostra che quando l’attività di incendi aumenta, il tipo di carbonio nero nell’aria si sposta nettamente verso il char.

Il char è meno brillante, ma i modelli lo scambiano per soot

Per comprendere quanto questi particolati assorbano la luce solare, gli autori hanno combinato le misure di campo con analisi del radiocarbonio che distinguono le emissioni da combustibili fossili dalla combustione della biomassa. Hanno poi utilizzato un modello statistico per attribuire l’intensità di assorbimento della luce al char e al soot provenienti da diverse fonti. È emerso un chiaro schema: il char derivato dalla combustione della biomassa assorbe molto meno luce per unità di massa rispetto al char da combustibili fossili, e meno di qualsiasi soot. Tuttavia, la maggior parte dei modelli climatici assume che tutto il carbonio nero si comporti come il soot riguardo all’assorbimento della luce. Ciò significa che i modelli non solo perdono una larga parte delle emissioni ricche di char provenienti dagli incendi, ma attribuiscono anche a quel char proprietà ottiche simili al soot, sovrastimandone il potere di riscaldamento.

Come il char mancante distorce le stime climatiche

I ricercatori hanno poi inserito i loro dati di campo su char e soot in un modello atmosferico all’avanguardia. Confrontando l’output standard del modello con le loro misure, il carbonio nero da combustibili fossili corrispondeva bene, mentre il carbonio nero da combustione della biomassa era fortemente sottostimato—circa tre volte in meno durante la stagione fumosa e fino a dieci volte durante la stagione umida. Correggere solo la massa totale del carbonio nero ha grosso modo raddoppiato l’effetto di riscaldamento diretto stimato sulla terraferma del Sud-est asiatico. Ma quando hanno anche corretto l’intensità di assorbimento della luce per riflettere la minore assorbanza del char, il riscaldamento calcolato è diminuito in parte. Questo ha mostrato che semplicemente aumentare le emissioni di carbonio nero senza adeguarne il comportamento ottico può creare un nuovo tipo di errore nella direzione opposta.

Cosa significa per un mondo che si riscalda con più incendi

Guardando oltre il Sud-est asiatico, gli autori hanno raccolto dati da molte regioni e hanno trovato un modello più ampio: man mano che la combustione della biomassa diventa più intensa e il char costituisce una quota maggiore del carbonio nero, l’efficienza media di assorbimento della luce del carbonio nero tende a diminuire. In altre parole, più incendi possono significare più particelle di carbonio nero nell’aria, ma quelle particelle possono, in media, assorbire meno intensamente la luce solare perché il char è predominante. Questo non annulla il loro effetto di riscaldamento, ma lo attenua e rende le previsioni più complesse. Lo studio conclude che per valutare gli impatti climatici e progettare politiche su incendi e qualità dell’aria, scienziati e modellisti devono distinguere separatamente char e soot, includere le emissioni ricche di char negli inventari e assegnare a ciascun sottotipo proprietà ottiche realistiche. Solo così le stime del riscaldamento indotto dagli incendi potranno tenere il passo con un futuro in cui grandi incendi boschivi e bruciature intenzionali sono destinate a diventare più frequenti.

Citazione: Song, W., Zhang, Y., Gao, M. et al. Biomass burning increase in Southeast Asia is dominated by char black carbon. Commun Earth Environ 7, 359 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03431-0

Parole chiave: carbonio nero, combustione della biomassa, Sud-est asiatico, forzante climatica, particelle aerosol