W 2020 roku ponad 68% zachodnich stanów USA – reprezentujących około 43 miliony ludzi – zostało dotkniętych w ciągu jednego dnia szkodliwym poziomem zanieczyszczenia powietrza, najwięcej od 20 lat. Jak wykazały badania przeprowadzone przez naukowców z Washington State University, duże pożary i poważne upały zdarzają się jednocześnie częściej, pogarszając zanieczyszczenie powietrza w zachodnich Stanach Zjednoczonych. 

Badanie, opublikowane w Postępy nauki, okazało się, że takie powszechne zdarzenia związane z zanieczyszczeniem powietrza nie tylko wzrastają, ale również utrzymują się dłużej i wpływają na większy zasięg geograficzny w całym regionie. Stali się tak źli, że odwrócili wiele zdobyczy ustawy o czystym powietrzu. Oczekuje się również, że warunki, które powodują te epizody, będą się nadal zwiększać, wraz z ich zagrożeniami dla zdrowia ludzkiego.

„W ciągu ostatnich 20 lat zaobserwowaliśmy rosnący trend, kiedy jednocześnie wysokie poziomy pyłu zawieszonego i ozonu występują jednocześnie” – powiedział główny autor Dmitri Kałasznikow, doktorant WSU. „Jest to związane z dwiema rzeczami: większą liczbą pożarów lasów i wzrostem rodzajów wzorców pogodowych, które powodują zarówno pożary, jak i upały”.

Kiedy pożary i ekstremalne upały występują w tym samym czasie, zwiększają zanieczyszczenie powietrza: dym z pożaru zwiększa ilość drobnych cząstek stałych w powietrzu i cieple łączy dym i inne zanieczyszczenia, tworząc więcej ozonu w warstwie przyziemnej. Podczas gdy w stratosferze ozon ma działanie ochronne, ozon tworzący się na poziomie gruntu od dawna uznawany jest za szkodliwy dla zdrowia ludzkiego. Jest głównym składnikiem smogu, a jego ograniczenie było głównym celem polityki czystego powietrza w XX wieku. Jednoczesne narażenie milionów ludzi na wysokie poziomy zarówno zanieczyszczeń, ozonu w warstwie przyziemnej, jak i cząstek stałych stanowi poważne obciążenie dla zdrowia publicznego.

K9 Mask® Dym z filtrem powietrza dla psa z maski Wildfire

Wzorce pogodowe zwane wałkami pod wysokim ciśnieniem, bardziej znane jako kopuły cieplne, występują, gdy obszar powietrza o wysokim ciśnieniu unosi się nad regionem, zatrzymując ciepłe, stojące powietrze i jego zanieczyszczenia na ziemi. Warunki te zazwyczaj prowadzą do wyższych poziomów szkodliwego ozonu w warstwie przyziemnej w miesiącach letnich. Cząstki stałe wpływające na jakość powietrza były kiedyś bardziej powszechne zimą w zachodnich Stanach Zjednoczonych, ale pożary odwróciły tę dynamikę, gromadząc jednocześnie zagrożenia związane z pyłem zawieszonym i ozonem w warstwie przyziemnej w lecie.

W tym badaniu naukowcy śledzili jakość powietrza, korzystając ze wszystkich dostępnych danych stacji monitorujących z lat 2001-2020 z zachodnich stanów, a także części Kanady. Połączyli te dane z informacjami o pożarach lasów uzyskanymi z satelitów NASA wraz z danymi pogodowymi ERA5 opracowanymi przez Europejskie Centrum Prognoz Pogodowych Średniego Zasięgu.

Współwystępujące zdarzenia zdefiniowano jako dni, w których odnotowano zarówno 10% górnych poziomów pyłu zawieszonego, jak i 10% górnych poziomów ozonu. Naukowcy odkryli, że roczna ekspozycja populacji na te ekstremalne połączone epizody wzrasta o około 25 milionów osobodni w roku – liczba, która zlicza liczbę osób dotkniętych zanieczyszczeniem powietrza oraz liczbę dni, przez które były one dotknięte zanieczyszczeniem powietrza.

„Według wszystkich dostępnych nam wskazówek, gorętsze i bardziej suche warunki przewidywane dla tego regionu prawdopodobnie zwiększą aktywność pożarów i przyczynią się do bardziej rozpowszechnionego, dotkliwego upału, co oznacza, że ​​możemy spodziewać się, że takie warunki będą występować częściej w przyszłości” – powiedział współpracownik. -autor Deepti Singh, adiunkt WSU. „Przygotowanie do tych wydarzeń jest naprawdę ważne. Musimy zastanowić się, kto jest narażony, jakie są możliwości zminimalizowania tego narażenia i jak możemy chronić najbardziej narażonych ludzi”.

Kalifornijskie psy w dymie z pożaru

Zdarzenia te można potencjalnie złagodzić, podejmując środki w celu spowolnienia wzrostu temperatury spowodowanego zmianą klimatu, a także lepiej zarządzając pożarami, na przykład poprzez zalecane oparzenia. Oprócz tych wysiłków Kałasznikow i Singh zasugerowali traktowanie tych przypadków zanieczyszczenia powietrza jak poważną burzę śnieżną lub falę upałów, zapewniając ludziom schronienia z filtrami jakości powietrza, w których mogą się udać, aby wydostać się z zanieczyszczonego powietrza. Zalecili również przyjęcie zasad, które minimalizują narażenie w miejscu pracy dla osób, które zazwyczaj pracują na zewnątrz.

Rozmiar jednoczesnych zdarzeń zanieczyszczenia powietrza utrudni wielu ludziom uniknięcie ich skutków, powiedział Singh.

„Jeśli istnieje tak duży region, który jest dotknięty tym zanieczyszczeniem powietrza, to naprawdę ogranicza to, gdzie ludzie mogą się udać, aby uciec od tych warunków” – powiedziała. „Możesz przebyć sto mil i nadal nie znaleźć lepszej jakości powietrza”.