Rook van bosbranden stelt nu elk jaar miljoenen Amerikanen bloot aan gevaarlijke niveaus van fijnstof, waardoor er de afgelopen jaren genoeg roet in delen van het Westen is terechtgekomen om een ​​groot deel van de luchtkwaliteitswinst van de afgelopen twee decennia teniet te doen.

Dat zijn enkele van de bevindingen van een nieuwe studie van Stanford University, gepubliceerd op 22 september in Environmental Science &Technology dat zich richt op een soort deeltjesvervuiling die bekend staat als PM_2.5 , dat zich diep in onze longen kan nestelen en zelfs in onze bloedbaan kan komen.

Met behulp van statistische modellering en kunstmatige-intelligentietechnieken schatten de onderzoekers de concentraties van PM_2,5 specifiek van bosbrandrook in scherp genoeg detail om variaties binnen individuele provincies en individuele rookgebeurtenissen van kust tot kust van 2006 tot 2020 te onthullen.

"We ontdekten dat mensen worden blootgesteld aan meer dagen met bosbrandrook en meer extreme dagen met hoge niveaus van fijnstof uit rook", zegt hoofdonderzoeksauteur Marissa Childs, die aan het onderzoek werkte als een Ph.D. student in Stanford's Emmett Interdisciplinair Programma in Milieu en Middelen (E-IPER). In tegenstelling tot andere grote vervuilende bronnen, wordt rook van bosbranden beschouwd als een "uitzonderlijke gebeurtenis" onder de Clean Air Act, legde ze uit, "wat betekent dat een toenemend deel van de fijnstof waaraan mensen worden blootgesteld niet gereguleerd is."

Routine blootstelling aan extreme rookgebeurtenissen

Childs en haar co-auteurs waren verrast om te ontdekken hoe snel de meest extreme blootstellingen van zeldzaamheid naar routine zijn gegaan.

Terwijl tien jaar geleden minder dan een half miljoen mensen in gebieden leefden met ten minste één dag per jaar met ongezonde lucht, gemeten als een dag met PM_2,5 concentraties van bosbrandrook die ten minste 100 microgram per kubieke meter bereiken, is dat aantal de afgelopen jaren explosief gestegen tot meer dan acht miljoen - een 27-voudige toename. "Dat was veel hoger dan ik had verwacht, en dat is het gemiddelde van de afgelopen jaren", zegt senior studieauteur Marshall Burke, universitair hoofddocent Aardsysteemwetenschap aan de Stanford Doerr School of Sustainability. "Veel individuele jaren, met name 2020, waren veel slechter."

Het aantal mensen dat werd blootgesteld aan de meest extreme niveaus van vervuiling groeide zelfs nog dramatischer, met een 11.000-voudige toename van het aantal mensen dat minstens één dag meer dan 200 microgram per kubieke meter ervaart. "Tweehonderd microgramdagen bestonden tien jaar geleden eigenlijk niet," zei Burke. Nu wonen meer dan 1,5 miljoen mensen op locaties die "routinematig" worden blootgesteld aan deze omstandigheden.

Concentraties van PM_2,5 rook van bosbranden groeit het snelst voor bevolkingsgroepen met een hoger inkomen en voor bevolkingsgroepen die overwegend Spaans zijn, een weerspiegeling van de demografie in de westelijke en zuidwestelijke staten die het zwaarst zijn getroffen door bosbranden.

Het natuurbrandprobleem oplossen

De auteurs wilden de impact van natuurbrandrook op de samenleving begrijpen. "Om dat goed te doen, heb je metingen van rookblootstelling op lokaal niveau nodig, en je hebt ze nodig over lange tijdsperioden. Die bestonden niet", zegt Burke, die ook een centrummedewerker is bij het Freeman Spogli Institute for International Studies, het Stanford Woods Institute for the Environment en het Stanford Institute for Economic Policy Research.

"Rookvervuiling is bijzonder uitdagend om te meten, zowel omdat het moeilijk is om te weten welk deel van de fijnstof afkomstig is van rook en omdat we slechts op een beperkt aantal locaties in de VS vervuilingsmonitors hebben", legt Childs uit, die nu een postdoctoraal onderzoeker is. bij het Centrum voor Milieu van Harvard. Met behulp van satellietgegevens heeft het Stanford-team een ​​machine learning-model getraind om PM_2,5 . nauwkeurig te voorspellen concentraties van bosbrandrook in gebieden zonder monitoren.

De resulterende schattingen kunnen worden vergeleken met langlopende metingen van federale luchtkwaliteitsmonitors, leveren snel voorspellingen na training, kunnen gemakkelijk worden geschaald naar grote gebieden en overwinnen de neiging van eerdere modellen om de pieken van extreme rookgebeurtenissen af ​​te vlakken.

Samen betekenen deze vorderingen dat het Stanford-model onderzoekers kan helpen om de maatschappelijke gevolgen van rookvervuiling door bosbranden beter te begrijpen, waaronder ernstige rookgebeurtenissen, die steeds vaker voorkomen naarmate klimaatverandering het bosbrandseizoen verlengt, de brandfrequentie versnelt en de brandgebieden uitbreidt. "Over welke gebieden maken we ons het meest zorgen? Welke blootstellingsniveaus zijn echt van belang en wie wordt het meest geschaad? We kunnen die vragen niet beantwoorden tenzij we nauwkeurige metingen hebben van wie aan wat wordt blootgesteld," zei Burke.

Het model, dat de onderzoekers al updaten met 2022-gegevens, kan ook informatie verstrekken over luchtkwaliteitsregulering en inspanningen om natuurbranden te verminderen. Volgens Burke:"Het is belangrijk voor regelgevers om te begrijpen wat veranderingen in de luchtkwaliteit veroorzaakt en om na te denken over hoe we bestaande regelgeving kunnen wijzigen om rekening te houden met het feit dat bosbranden steeds belangrijker worden bij het bepalen van de luchtkwaliteit." + Verder verkennen

Gevaarlijke combinatie van extreme hitte en rook trof 16,5 miljoen Californiërs