Kiedy myślisz o zanieczyszczeniu powietrza przez pożary, prawdopodobnie wyobrażasz sobie gęste kłęby dymu i popiołu unoszące się do atmosfery podczas pożaru. A jeśli mieszkałeś na obszarze objętym tymi emisjami, wiesz, że należy pozostać w środku lub nosić maskę, gdy światło zmienia kolor na czerwony i staje się zamglone.
Ale ta gęsta chmura nie jest jedynym składnikiem pożar dym niosący zagrożenie dla zdrowia. Teraz nowe badania oparte na satelita dane pomagają ilościowo określić wpływ „niewidzialnej” substancji zanieczyszczającej pożary: ozonu w warstwie przyziemnej. Wygląda na to, że roczny koszt ludzki tej ukrytej konsekwencji liczy się w tysiącach.
W ciągu ostatnich kilku dekad zmiany klimatyczne spowodowane głównie działalnością człowieka, taką jak spalanie węgla, sprawiło, że dym z pożarów przestał sporadyczny problem regionalny w głównym źródle zanieczyszczenia powietrza w USA. Od lat 90. XX w. obszar trawiony co roku przez pożary w kraju mniej więcej dwukrotnie. Oznacza to, że ilość zanieczyszczeń uwalnianych w wyniku pożarów również rośnie.
Dlatego badacze starali się określić ilościowo, jakie ryzyko stwarza dla zdrowia ludzkiego dym. Jednak jak dotąd większość tych wysiłków skupiała się na drobnych cząstkach stałych, czyli PM2,5. Składa się z drobnych kawałków popiołu, pyłu, węgla lub innego materiału mniej niż 2,5 mikrona po drugiej stronie, które przedostają się do powietrza w wyniku pożarów lub innych źródeł, np. emisji przemysłowych. Naukowcy wiedzą, że wysokie narażenie na pył PM2,5 jest niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego — może zaostrzyć choroby takie jak choroby serca i astmę, a nawet bezpośrednio uszkodzić tkankę płuc.
Jednak PM2,5 nie jest jedynym rodzajem substancji zanieczyszczającej, która wypełnia powietrze podczas pożarów. Płomienie wytwarzają złożony koktajl związków, w tym ozon w warstwie przyziemnej, jeden z głównych składników smogu. Podobnie jak PM2,5, ozon może zaburzać ludzkie płuca i układ sercowo-naczyniowy. Jednak te dwie zanieczyszczenia mają bardzo różne ścieżki powstawania. Podczas gdy drobne cząstki stałe składają się ze zwęglonych kawałków wyrzucanych bezpośrednio do atmosfery w wyniku pożarów lasów, ozon tworzy się po fakcie, gdy tlenki azotu i lotne związki organiczne oddziałują ze światłem.
„Nazywamy to wtórną substancją zanieczyszczającą” – powiedział Minghao Qiu, naukowiec zajmujący się atmosferą na Uniwersytecie Stony Brook i współautor nowego badania Space.com.
Chociaż wpływ pyłu PM2,5 pochodzącego z dymu z pożarów na zdrowie jest dość dobrze udokumentowany, przeoczono ozon wytwarzany przez pożary. To problem, twierdzi Qiu, ponieważ „dni z dużą zawartością ozonu niekoniecznie pokrywają się z dniami z dużą zawartością PM2,5”.
Aby określić wpływ ozonu dymnego na zdrowie, Qiu i jego współpracownicy przeanalizowali dane satelitarne, zapisy meteorologiczne i pomiary ozonu z prawie 20 lat. W przeciwieństwie do drobnych cząstek stałych, zanieczyszczenia ozonem nie widać gołym okiem, ale naukowcy mogą je wykryć w widmie ultrafioletowym.
Naukowcy odkryli, że w niektórych regionach Stanów Zjednoczonych ryzyko gromadzenia się ozonu powstałego w wyniku pożarów było większe niż w innych; Szczególnie zagrożone były stany takie jak Teksas, Luizjana, Arkansas, Mississippi i Floryda. Oszacowali również, że ozon powstający w wyniku pożarów był odpowiedzialny średnio za 2045 dodatkowych zgonów rocznie w całych Stanach Zjednoczonych, co stanowiło prawie 16% wszystkich zgonów przypisanych dymowi z pożarów.
Liczba ta również rośnie. Szacunkowa liczba zgonów spowodowanych ozonem dymnym w samym 2006 r. wyniosła około 100; do 2023 r. było już blisko 10 000.
Wynik ten wydaje się podważać korzyści osiągnięte dzięki przepisom dotyczącym emisji ozonu w ramach ustawy o czystym powietrzu. Podczas gdy ogólna liczba zgonów spowodowanych ozonem w USA wykazuje tendencję spadkową od dwudziestu lat, ozon dymny zaczyna ponownie zwiększać tę liczbę.
Badanie to stanowi dobry początek do opracowania analizy ryzyka związanego z ozonem, mówi Qiu, ale przed badaczami w pełni zrozumieniem wpływu dymu z pożarów na zdrowie ma jeszcze długą drogę. Na przykład pożary często uwalniają do atmosfery metale ciężkie, takie jak ołów, wraz z węglowodorami aromatycznymi i innymi substancjami zanieczyszczającymi. Potrzebne są dalsze badania, aby określić, jak te związki wpływają na śmiertelność i jak mogą się ze sobą łączyć. „Nie do końca rozumiemy wpływ na zdrowie jednoczesnego narażenia na działanie wszystkich tych substancji chemicznych” – mówi Qiu. On i jego koledzy pracują już nad kolejnymi badaniami.
Jednak przyszłe prace mogą zostać zahamowane przez cięcia funduszy federalnych. Duża część danych wykorzystanych w nowym badaniu została pierwotnie zebrana przez satelity i stacje monitorujące obsługiwane przez NASA oraz Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną (NOAA). Pod obecną administracją Trumpa NASA stoi przed propozycją 47% cięć w budżecie na naukę w 2027 r. NOAA stoi w obliczu a 26% redukcjiskupiając się w dużej mierze na wyeliminowaniu programów monitorowania klimatu. Bez tych kluczowych projektów znacznie trudniej będzie określić koszty zdrowotne wynikające z zanieczyszczenia pożarami, nie mówiąc już o przewidywaniu przyszłego ryzyka pożarowego.
Badanie opublikowano dn 29 kwietnia w dzienniku Postęp nauki.
