De studie, deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences , wordt verondersteld de eerste in zijn soort te zijn die zo robuust kijkt naar de beoordeling van de blootstelling.
Wetenschappers hebben lang de vervuiling bestudeerd die uit uitlaatpijpen, schoorstenen en energiecentrales komt. Deze niveaus van vervuiling, bekend als fijnstof, blijven – gemeten door duizenden EPA-monitors in het hele land – het hele jaar door relatief stabiel. Deze individuele dagelijkse vervuilingswaarden worden vaak gemiddeld over de loop van een jaar. Die informatie wordt vervolgens door onderzoekers gebruikt om inzicht te krijgen in het langdurige blootstellingsniveau aan fijnstof van een gemeenschap of individu.
Dat is hoe onderzoekers historisch gezien hebben bestudeerd hoe blootstelling aan slechte luchtkwaliteit in bijvoorbeeld de San Joaquin Valley in Californië jaren later zou kunnen leiden tot hogere aantallen chronische obstructieve longziekten.
Er is echter een probleem. De gegevens die deze onderzoeken mogelijk maken, worden meestal gemiddeld. Dat betekent dat de giftige lucht die vrijkomt bij een enkele megabrand die in augustus een gemeenschap een paar dagen bedekt, in de jaarlijkse berekening kan worden gecompenseerd. Het gemiddelde maskeert de uitersten. En het extreme zou wel eens kunnen zijn wat er echt toe doet voor de gezondheid, vooral wanneer dergelijke extremen steeds vaker voorkomen in de context van de klimaatverandering.
Dit maakt het uiteindelijk moeilijker om de gezondheidseffecten van natuurbrandrook op de lange termijn in kaart te brengen.
Onderzoekers hebben steeds vaker korteretermijnanalyses uitgevoerd om te zien hoe een week rook het aantal bezoeken aan de spoedeisende hulp verhoogt. Maar zij slagen er niet in de potentiële gevolgen voor de gezondheid op de langere termijn te beoordelen, vooral als er herhaaldelijk bosbranden plaatsvinden.
Morello-Frosch vergeleek het huidige landschap van onderzoek naar rook bij natuurbranden met eerdere onderzoeken naar hoe industriële incidenten, zoals een ramp met een chemische fabriek, gemeenschappen beïnvloedden. Onderzoekers concentreerden zich vroeger op die individuele incidenten. Pas later begonnen wetenschappers te begrijpen hoe cumulatieve blootstelling – in plaats van individuele incidenten – een belangrijke voorspeller van de gezondheid was.
Om te onderzoeken hoe deze individuele incidenten deel kunnen uitmaken van een breder gezondheidsverhaal, heeft het onderzoeksteam vijf nieuwe maatstaven voorgesteld die samen kunnen worden gebruikt om de duur, frequentie en intensiteit van blootstelling aan rook door natuurbranden beter te beoordelen. Factoren zoals het aantal rookgolven dat een specifiek gebied gedurende twee opeenvolgende dagen bedekt of de piekblootstellingsweek van het jaar kunnen onderzoekers helpen blootstellingen te ontdekken die anders misschien gemist zouden zijn.
"Dat kan voor bepaalde soorten ziekteprocessen veel belangrijker zijn dan het gemiddelde dat over een jaar is uitgevlakt", zegt Joan Casey, assistent-professor milieu- en arbeidsgezondheidswetenschappen aan de Universiteit van Washington en hoofdauteur van het artikel.
"Die twee dingen zijn misschien niet gelijk", voegde ze eraan toe. "Dit artikel is een van de eersten die dit probleem daadwerkelijk probeert aan te pakken."
Onderzoekers hebben eerder gedocumenteerd hoe Californische volkstellingen met een groter deel van de inheemse bevolking te maken kregen met relatief grotere hoeveelheden verbrand areaal. Maar niemand had in deze gemeenschappen jaar na jaar gekeken naar herhaalde blootstelling aan rook, zei Casey.
"Mensen die in Californië wonen, begrijpen dat het ene jaar een vreselijk bosbrandenjaar is, en dat er in een ander jaar misschien niet zo veel rook is", zei Casey. "Maar we zien elk jaar in deze onderzoeksperiode dat Indiaanse/Native American-mensen onevenredig worden blootgesteld aan rook van natuurbranden."
Luchtkwaliteitsstudies zijn doorgaans afhankelijk van het uitgebreide netwerk van monitoren en sensoren van de EPA. Die sensoren geven niet aan waar fijnstof vandaan komt. Om dat te ondervangen heeft Tarik Benmarhnia, een co-auteur en universitair hoofddocent aan de Scripps Institution of Oceanography aan de UC San Diego, satellietbeelden gebruikt die rook detecteren om te identificeren waar en wanneer deeltjesvormige pieken in de sensoren werden veroorzaakt door brand. .
Die enorme hoeveelheid gegevens, gecombineerd met machine learning-tools, zal onderzoekers in staat stellen de blootstelling van de gemeenschap gedetailleerder in te schatten en potentiële gezondheidsrisico's op de lange termijn op nieuwe manieren te beoordelen voor toekomstig onderzoek.
"Het ontwikkelen van dergelijke meetgegevens om de blootstelling van bevolkingsgroepen aan dergelijke herhaalde gebeurtenissen vast te leggen, kan helpen een genuanceerder en realistischer beeld te geven van hoe nieuwe milieugevaren kunnen leiden tot ongelijkheid tussen verschillende gemeenschappen", aldus Benmarhnia. "De focus op de rook van natuurbranden is bijzonder actueel, omdat dit de afgelopen jaren de belangrijkste bron van luchtvervuiling is geworden."
Het onderzoek roept belangrijke vragen op over milieurechtvaardigheid, aldus het team. De wetenschappers hopen ook dat het als startpunt voor anderen zal dienen om nieuwe manieren te bedenken om de menselijke blootstelling aan andere gevaren, zoals overstromingen, te kwantificeren die jaren later gevolgen voor de gezondheid kunnen hebben.
"Het mooie van dit artikel is dat het een proof of concept biedt over hoe we op gedetailleerd niveau moeten kijken naar de effecten van een natuurbrand op gemeenschappen", aldus Morello-Frosch. "Het is echt een geweldige basis voor het beoordelen van blootstellingen in dit langetermijnkader, zodat we de gezondheidseffecten van eeuwige brandgebeurtenissen die niet langer beperkt zijn tot het westelijke deel van de Verenigde Staten nauwkeuriger kunnen beoordelen."
Meer informatie: Joan A. Casey et al, Meten van langdurige blootstelling aan natuurbrand PM 2.5 in Californië:tijdsvariërende ongelijkheid in milieubelasting, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2306729121
Aangeboden door Universiteit van Californië - Berkeley