I 2020 ble mer enn 68 % av det vestlige USA – som representerer rundt 43 millioner mennesker – berørt på én dag av de resulterende skadelige nivåene av luftforurensning, det høyeste tallet på 20 år. Store skogbranner og alvorlige varmehendelser skjer oftere samtidig, og forverrer luftforurensning over hele det vestlige USA, har en studie ledet av forskere fra Washington State University funnet.
Studien, publisert i Vitenskap Fremskritt, fant ut at slikt utbredte luftforurensningshendelser øker ikke bare i frekvens, men vedvarer også lenger og påvirker en større geografisk utstrekning over hele regionen. De har blitt så dårlige at de har reversert mange gevinster ved Clean Air Act. Forholdene som skaper disse episodene forventes også å fortsette å øke, sammen med deres trusler mot menneskers helse.
"Vi har sett en økende trend de siste 20 årene hvor høye nivåer av både partikler og ozon forekommer samtidig," sa hovedforfatter Dmitri Kalashnikov, en doktorgradsstudent fra WSU. "Dette er knyttet til to ting: flere skogbranner og økninger i typer værmønstre som forårsaker både skogbranner og varmt vær."
Når skogbranner og ekstrem varme oppstår samtidig, forstørrer de luftforurensning: brannrøyk øker fint svevestøv i luften og varmen kombinerer røyken og andre forurensninger for å skape mer bakkenivå ozon. Mens ozon i stratosfæren er beskyttende, har ozon som dannes på bakkenivå lenge vært anerkjent som skadelig for menneskers helse. Det er en viktig komponent i smog, og å redusere den var et hovedmål for ren luftpolitikk i det tjuende århundre. Samtidig eksponering av millioner av mennesker for høye nivåer av både forurensninger, bakkenivå ozon og svevestøv, utgjør en betydelig folkehelsebelastning.
Værmønstre kalt høytrykksrygging, mer kjent som varmekupler, oppstår når et område med høytrykksluft henger over en region som fanger varm stillestående luft og dens forurensninger på bakken. Disse forholdene fører vanligvis til høyere nivåer av skadelig bakkenivå ozon i sommermånedene. Svevestøv som påvirker luftkvaliteten pleide å være mer vanlig om vinteren i det vestlige USA, men skogbranner har snudd den dynamikken, og bringer farene ved både svevestøv og bakkenivå ozon sammen på samme tid om sommeren.
For denne studien sporet forskerne luftkvaliteten ved å bruke alle tilgjengelige målestasjonsdata fra 2001-2020 fra hele de vestlige statene så vel som deler av Canada. De kombinerte disse dataene med skogbranninformasjon hentet fra NASA-satellitter sammen med ERA5 værdata produsert av European Center for Medium-Range Weather Forecasts.
De samtidige hendelsene ble definert som dager som ble registrert i både topp 10 % i partikkelnivåer og topp 10 % i ozon. Forskerne fant at årlig befolkningseksponering for disse ekstreme kombinerte episodene øker med omtrent 25 millioner persondøgn i året – et tall som teller antall personer som er berørt, samt antall dager de ble påvirket av luftforurensningen.
"Fra alle indikasjoner vi har, vil de varmere, tørrere forholdene som er anslått for denne regionen sannsynligvis øke brannaktiviteten og bidra til mer utbredt, alvorlig varme, noe som betyr at vi kan forvente å se disse forholdene skje oftere i fremtiden," sa co. -forfatter Deepti Singh, en WSU-assistentprofessor. «Å forberede seg til disse arrangementene er veldig viktig. Vi må tenke på hvem som er utsatt, hvilken kapasitet det er til å minimere den eksponeringen, og hvordan vi kan beskytte de mest sårbare menneskene.»
Disse hendelsene kan potensielt dempes ved å iverksette tiltak for å bremse temperaturøkningen forårsaket av klimaendringer, samt bedre håndtering av skogbranner, for eksempel gjennom foreskrevne brannskader. Bortsett fra denne innsatsen foreslo Kalashnikov og Singh å behandle disse luftforurensningshendelsene som en kraftig snøstorm eller hetebølge ved å sørge for at folk har tilfluktsrom med luftkvalitetsfiltre hvor de kan gå for å komme seg ut av forurenset luft. De anbefalte også å vedta retningslinjer som minimerer eksponering på arbeidsplassen for personer som vanligvis jobber ute.
Størrelsen på de samtidige luftforurensningshendelsene vil gjøre det vanskelig for mange mennesker å unngå påvirkningene deres, sa Singh.
"Hvis det er en så stor region som blir påvirket av denne luftforurensningen, begrenser det virkelig hvor folk kan gå for å unnslippe disse forholdene," sa hun. "Du kan reise hundre miles og fortsatt ikke finne luftkvaliteten som er noe bedre."
