Eine neue Studie, die von den Proceedings der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika (PNAS) veröffentlicht wurde, sagt eine düstere Zukunft für Waldbrände und den daraus resultierenden giftigen Rauch voraus. Hier ist die Zusammenfassung ihrer neu abgeschlossenen Studie:
Vollständige Forschungspublikation: https://www.pnas.org/content/118/2/e2011048118#F1
Zunahme tödlicher globaler Waldbrände
Jüngste dramatische und tödliche Zunahmen der weltweiten Waldbrandaktivität haben die Aufmerksamkeit auf die Ursachen von Waldbränden, ihre Folgen und die Frage, wie das Risiko von Waldbränden gemindert werden könnte, verstärkt. Hier bringen wir Daten über das sich ändernde Risiko und die gesellschaftliche Belastung durch Waldbrände in den USA zusammen. Wir schätzen, dass sich derzeit fast 50 Millionen Häuser an der Schnittstelle zwischen Wildland und Stadt in den Vereinigten Staaten befinden, eine Zahl, die alle 1 Jahre um 3 Million Häuser zunimmt. Um zu veranschaulichen, wie sich Änderungen der Waldbrandaktivität auf die Luftverschmutzung und die damit verbundenen gesundheitlichen Folgen auswirken können und wie diese Verknüpfungen die zukünftige Wissenschaft und Politik leiten können, entwickeln wir ein statistisches Modell, das satellitengestützte Feuer- und Rauchdaten mit Informationen von Verschmutzungsüberwachungsstationen verknüpft.
Waldbrände haben in den USA einen Anteil von bis zu 25% an PM2.5-Partikeln
Mit dem Modell schätzen wir, dass Waldbrände bis zu 25% ausmachen PM2.5 (Partikel mit einem Durchmesser <2.5 μm) in den letzten Jahren in den Vereinigten Staaten und bis zu die Hälfte in einigen westlichen Regionen mit räumlichen Mustern bei der Exposition gegenüber Umgebungsrauch, die nicht den traditionellen sozioökonomischen Expositionsgradienten der Verschmutzung folgen. Wir kombinieren das Modell mit stilisierten Szenarien, um zu zeigen, dass Maßnahmen zur Kraftstoffbewirtschaftung große gesundheitliche Vorteile haben können und dass zukünftige gesundheitliche Auswirkungen des durch den Klimawandel verursachten Waldbrandrauchs sich dem projizierten Gesamtanstieg der temperaturbedingten Sterblichkeit aufgrund des Klimawandels nähern könnten - aber beide Schätzungen bleiben bestehen unsicher. Wir verwenden Modellergebnisse, um wichtige Bereiche für die zukünftige Forschung hervorzuheben und Lehren für die Politik zu ziehen.
Die Verbrennungsgebiete von Waldbränden in den USA betragen in den letzten vier Jahrzehnten bis zu 400%
In den letzten vier Jahrzehnten hat sich die durch Waldbrände verbrannte Fläche in den Vereinigten Staaten ungefähr vervierfacht (Abb.. 1A) (1). Dieses schnelle Wachstum wurde durch eine Reihe von Faktoren vorangetrieben, darunter die Ansammlung von Brennstoffen aufgrund eines Erbes der Brandbekämpfung im letzten Jahrhundert (2) und eine neuere Zunahme der Kraftstoff-Trockenheit (Abb.. 1B, gezeigt für den Westen der Vereinigten Staaten), ein Trend, der sich voraussichtlich fortsetzen wird, wenn sich das Klima erwärmt (3, 4). Diese Erhöhungen erfolgten parallel zu einem erheblichen Anstieg der Anzahl der Häuser an der Schnittstelle zwischen Wildland und Stadt (WUI). Unter Verwendung von Daten zum Universum der Heimatorte in den Vereinigten Staaten und aktualisierten nationalen Landbedeckungskarten aktualisieren wir frühere Studien (5, 6) und schätzen, dass es in der WUI jetzt 49 Millionen Wohnhäuser gibt, eine Zahl, die in den letzten zwei Jahrzehnten um rund 350,000 Häuser pro Jahr gestiegen ist (Abb.. 1C und SI Anhang). Da sich die Brandbekämpfung im Wesentlichen auf den Schutz von Privathäusern konzentriert (7) haben diese Faktoren zu einem stetigen Anstieg der Ausgaben der US-Regierung für die Bekämpfung von Waldbränden beigetragen (Abb.. 1D), die in den letzten Jahren Bundesausgaben in Höhe von 3 Mrd. USD / Jahr (1). Die gesamte vorgeschriebene Verbrennungsfläche hat im Südosten der Vereinigten Staaten zugenommen, ist aber anderswo weitgehend flach geblieben (Abb.. 1E), was vielen nahe legt, dass angesichts des massiven Gesamtwachstums des Waldbrandrisikos zu wenig in diese Risikominderungsstrategie investiert wird (8).
Trends bei den Treibern und Folgen von Waldbränden. (A und B) Zunahme der verbrannten Fläche in öffentlichen und privaten US-Ländern (A) (1) wurden teilweise durch die zunehmende Trockenheit des Kraftstoffs angetrieben, die hier im Westen der Vereinigten Staaten gezeigt wird (4) (B). (C und D) Die Anzahl der Häuser in der WUI ist ebenfalls schnell gestiegen (C, unsere Berechnungen; SI Anhang), was zu steigenden Unterdrückungskosten (D) der Bundesregierung beigetragen hat. (E) Die vorgeschriebene Verbrennungsfläche hat im Süden erheblich zugenommen, ist jedoch in allen anderen Regionen flach (1). (F und G) Die Rauchtage haben in den Vereinigten Staaten zugenommen (F) und möglicherweise die dekadische Verbesserung der Luftqualität in den Vereinigten Staaten untergraben (G). (H) Wir berechnen einen zunehmenden Anteil an der Gesamtmenge vor allem im Westen auf verheerenden Rauch zurückzuführen. Rote und blaue Linien in jedem Diagramm zeigen lineare Anpassungen an die historischen Daten an, wobei die Steigungen oben links in jedem Feld angegeben sind. Alle unterscheiden sich signifikant von Null (jeweils P <0.01), mit Ausnahme der vorgeschriebenen Verbrennung in Regionen außerhalb des Südens. Rote Linien zeigen an, dass die zugrunde liegenden Daten aus veröffentlichten Studien oder Regierungsdaten stammen, und blaue Linien zeigen neuartige Schätzungen aus diesem Papier an.
Wachsende Bedenken
Welche Konsequenzen hat diese Änderung der Feueraktivität für die allgemeine Luftqualität und die Gesundheitsergebnisse und wie sollte die Politik reagieren? Ein starker Anstieg der Waldbrandaktivität ging mit einem erheblichen Anstieg der Anzahl der Tage einher, an denen in den Vereinigten Staaten Rauch in der Luft lag (Abb.. 1F), wie aus Satellitendaten geschätzt (9). Solche Erhöhungen wurden in den kontinentalen Vereinigten Staaten und nicht nur im Westen beobachtet und drohen, die in den letzten zwei Jahrzehnten in den Vereinigten Staaten beobachteten erheblichen Verbesserungen der Luftqualität rückgängig zu machen (Abb.. 1G). Die Fingerabdrücke von Waldbränden sind bereits in den aufwärtsgerichteten organischen Kohlenstoffkonzentrationen im Frühjahr und Sommer sichtbar, die in ländlichen Gebieten im Süden und Westen der USA beobachtet werden (SI Anhang, Abb. S1) und Studien zeigen, dass Rauch in der Luft die Morbidität und Mortalität bei exponierten Populationen erhöhen kann (10, 11).
Eine Herausforderung für Bevölkerungszentren
Eine Herausforderung für das Verständnis des breiteren Beitrags der Änderung der Waldbrandaktivität zur Luftqualität ist die Schwierigkeit, die Feueraktivität genau mit den damit verbundenen Schadstoffexpositionen in häufig entfernten Bevölkerungszentren zu verknüpfen (12). Satellitenbasierte Messungen der Rauchexposition sind zunehmend verfügbar und ansprechend, da die Überwachung von Federn die Quellen- und Rezeptorregionen intuitiv miteinander verbindet. Solche Daten können jedoch noch nicht verwendet werden, um die Rauchdichte genau zu messen oder um Rauch auf Oberflächenebene von Rauch zu trennen, der höher in der atmosphärischen Säule liegt, und daher ist es schwierig, sie mit bestehenden Expositions-Gesundheits-Reaktions-Beziehungen zu verknüpfen (13, 14). Chemische Transportmodelle (CTMs), die die Bewegung und Entwicklung von Waldbrandemissionen direkt modellieren können, bieten einen alternativen Ansatz zur Verknüpfung lokaler Verschmutzungskonzentrationen mit spezifischen Brandaktivitäten. Um genaue Expositionsabschätzungen aus CTMs zu erstellen, müssen jedoch mehrere Hauptunsicherheiten auf dem Weg zwischen Quelle und Rezeptor überwunden werden. Erstens wurde gezeigt, dass große Unsicherheiten bei den Beständen an Waldbrandemissionen zu vielfachen Unterschieden bei den Waldbrandemissionen führen (Partikel mit einem Durchmesser <2.5 μm) Konzentrationen in den Vereinigten Staaten (und> 20 × regionale Unterschiede in Hochbrandjahren), wenn unterschiedliche Bestände als Input für dieselbe Gemeinschaftsmarke verwendet werden (15, 16), und die Integration von Satellitenbeobachtungen verbessert die Leistung nur geringfügig (17). Zweitens werden die detaillierten Bedingungen im Zusammenhang mit Emissionen wie die Höhe der Emissionsinjektionen und die sehr lokalisierte Meteorologie sowie deren Transport möglicherweise nicht von Modellen erfasst und können die nachgelagerten Expositionsabschätzungen dramatisch beeinflussen (18, 19). Schließlich erfassen CTM-Darstellungen der Chemie der Atmosphäre die Entwicklung von Waldbrandrauch möglicherweise nicht genau (20⇓⇓⇓-24). Zusätzlich zur modellbezogenen Unsicherheit bedeutet der Rechenaufwand für den Betrieb von CTMs über große räumliche und zeitliche Skalen, dass Modelle nur selten anhand der langen Zeitreihen von Konzentrationsmessungen validiert werden, die von Hunderten von Bodenstationen in den USA verfügbar sind.
Satelliten-Rauchfahnenbilder
Um den sich ändernden Beitrag von Waldbränden zur Partikelbelastung in den Vereinigten Staaten besser zu verstehen und wichtige wissenschaftliche und politische Fragen an der Schnittstelle von Waldbrand, Umweltverschmutzung und Klima zu veranschaulichen, trainieren und validieren wir ein statistisches Modell, das Änderungen der vom Satelliten geschätzten Werte in Beziehung setzt Exposition der Rauchwolke und Brandaktivität gegenüber dem Boden gemessen Konzentrationen über Regionen in den Vereinigten Staaten (SI Anhang, Abb. S2). Unser Modell ist speziell darauf trainiert, Abweichungen in vorherzusagen im Laufe der Zeit an vielen einzelnen Standorten - Variationen, die zunehmend genutzt werden, um zu verstehen, wie sich Änderungen der Luftschadstoffe auf die wichtigsten Gesundheitsergebnisse auswirken. Unser Ansatz basiert nicht auf unsicheren Emissionsinventaren und verringert Schwierigkeiten bei der Modellierung der Ausbreitung von Fahnen. Die Ergebnisse können leicht anhand von mehr als einem Jahrzehnt Bodendaten validiert werden, auf denen das Modell nicht trainiert wurde. Modellschätzungen sind robust gegenüber alternativen Methoden zur Einbeziehung von Feuer- und Federdaten (SI Anhang, Abb. S3 und Tabellen S1 - S3) und Leistung bei der Vorhersage von Abweichungen insgesamt entspricht den auf Fernerkundung basierenden Benchmark-Ansätzen (SI Anhang, Abb. S4) und übertrifft die gemeldete Leistung von Gemeinschaftsmarken (SI Anhang). Wir vergleichen Schätzungen aus diesem reduzierten Ansatz mit anderen regionenspezifischen Schätzungen der Rauchkonzentrationen in der Literatur und stellen fest, dass unser Ansatz ähnliche Schätzungen des Gesamtanteils liefert aus Rauch als aktuelle Studien für kleinere Regionen oder Zeiträume (SI Anhang, Abb. S5).
PM2.5 von Weltfeuern Bis zur Hälfte aller PM2.5 im Westen
Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Beitrag von verheerendem Rauch zu PM2.5 Die Konzentrationen in den USA sind seit Mitte der 2000er Jahre erheblich gestiegen und machten in den letzten Jahren bis zur Hälfte des gesamten PM aus2.5 Exposition in westlichen Regionen im Vergleich zu <20% vor einem Jahrzehnt (Abb.. 1H). Während der Beitrag von Rauch zu PM erhöht2.5 sind im Westen der USA konzentriert, sie können auch in anderen Regionen gesehen werden (Abb.. 2 A und B), ein Ergebnis des Ferntransports von Rauch aus großen Bränden. In den Regionen des Mittleren Westens und des Ostens der Vereinigten Staaten wird geschätzt, dass ein wachsender Rauchanteil durch Brände im Westen der Vereinigten Staaten oder von außerhalb der Vereinigten Staaten entsteht (13) (Abb.. 2 C und D), was die jüngsten Erkenntnisse über die erhebliche grenzüberschreitende Bewegung insgesamt widerspiegelt innerhalb der Vereinigten Staaten (25). Expositionsmuster sind auch für Debatten über Umweltgerechtigkeit relevant: Wir stellen fest, dass Landkreise mit einem höheren Anteil nicht-hispanischer Weißer in der Bevölkerung insgesamt weniger exponiert sind , wie in der Community für Umweltgerechtigkeit seit langem anerkannt, sind sie im Durchschnitt eher der Umgebung ausgesetzt von verheerendem Rauch (Abb.. 2 E und F). Wie diese Unterschiede in der Umgebung rauchbasiert sind Die Exposition, die sich in tatsächlichen individuellen Expositionen niederschlägt, hängt von einer Vielzahl individueller Faktoren ab, einschließlich der Unterschiede in der Zeit im Freien und in den Merkmalen des Wohn- und Arbeitsumfelds in Innenräumen, von denen viele mit sozioökonomischen Faktoren korrelieren könnten. Beispielsweise ist bekannt, dass die Infiltration von Schadstoffen im Freien in Haushalte bei älteren, kleineren Häusern und Haushalten mit niedrigerem Einkommen im Durchschnitt höher ist (26), und diese Unterschiede könnten zu Unterschieden bei der individuellen Gesamtexposition führen, selbst wenn die Exposition in der Umgebung nicht unterschiedlich ist.
Die Menge, Quelle und Häufigkeit von verheerendem Rauch. (A und B) Durchschnittlich vorhergesagte Mikrogramm pro Kubikmeter Dies ist auf Waldbrandrauch in den Jahren 2006 bis 2008 und 2016 bis 2018 zurückzuführen, berechnet aus einem statistischen Modell, das satellitengestützte Rauchwolkendaten anpasst. (C) Rauchanteil mit Ursprung außerhalb der USA, Juni bis September 2007 bis 2014 (berechnet aus Lit. 13) mit einer erheblichen Menge an Rauch im Nordosten und Mittleren Westen, die aus kanadischen Bränden stammt, und etwa 60% des Rauches im Nordosten, der aus dem Ausland stammt; National wird geschätzt, dass 11% des Rauches außerhalb des Landes entstehen. (D) Der Anteil des Rauches mit Ursprung im Westen der Vereinigten Staaten von Juni bis September 2007 bis 2014. Rauch mit Ursprung im Westen der Vereinigten Staaten macht 54% des Rauches im Rest der Vereinigten Staaten aus. (E und F) Rassenbedingte Expositionsgradienten sind für Partikel aus Rauch im Vergleich zu Gesamtpartikeln entgegengesetzt: In den koterminösen Vereinigten Staaten weisen Bezirke mit einem höheren Bevölkerungsanteil nicht-hispanischer Weißer eine geringere durchschnittliche Partikelexposition auf, jedoch eine höhere durchschnittliche Exposition gegenüber Umwelteinflüssen Partikel aus Rauch (P <0.01 für beide Beziehungen).
Was sind die zukünftigen Richtlinienoptionen?
Diese Trends und Muster heben wichtige Spannungspunkte zwischen der bestehenden Luftqualitätsregulierung und der wachsenden Bedrohung durch Waldbrandrauch hervor und werfen wichtige unbeantwortete Forschungsfragen auf, die für die Information über die Wahl der Politik von entscheidender Bedeutung sind. Gegenwärtige Regulierungsansätze in den Vereinigten Staaten behandeln die Luftqualität in erster Linie als lokales Problem, bei dem Bezirke bestraft werden, wenn die Schadstoffkonzentrationen die festgelegten kurz- oder langfristigen Schwellenwerte überschreiten. Die derzeitige Regelung gemäß dem Gesetz über saubere Luft befreit möglicherweise auch Waldbrandrauch - jedoch nicht Rauch von vorgeschriebenen Verbrennungen - von der Erreichung der Ausweisbezeichnung. Diese Ansätze stehen im Widerspruch zu der grenzüberschreitenden Natur und dem wachsenden Beitrag von Waldbrandrauch zur Luftqualität.
Ein erster wissenschaftlicher Schlüsselbeitrag zur besseren Orientierung der Politik wird eine bessere Quantifizierung der Rauchexposition und vereinbarter Methoden zur Validierung dieser Exposition sein. Sowohl statistische als auch transportbasierte Ansätze zur Expositionsabschätzung haben ihre Stärken und Mängel, und die Leistung beider sollte auf der Grundlage von Metriken bewertet werden, die für die Messung nachgelagerter Gesundheitsreaktionen relevant sind. Um insbesondere die Rauchexposition von potenziellen Verwechslungen zu isolieren, verwenden die meisten statistischen Ansätze in jüngsten Gesundheitsverträglichkeitsstudien zeitliche Schwankungen der Verschmutzungsexposition, um die Auswirkungen auf die Gesundheit abzuschätzen. Dies impliziert, dass Rauchmodelle, die zur Abschätzung der Auswirkungen auf die Gesundheit verwendet werden, auf ihre Fähigkeit hin bewertet werden sollten, zeitliche Schwankungen vorherzusagen an relevanten Orten, nicht nur räumliche Muster in Ebenen; Die meisten bestehenden Validierungsbemühungen konzentrieren sich auf Letzteres. Um eine Überanpassung zu vermeiden, müssen diese Bewertungen an Bodendaten durchgeführt werden, die nicht im Modelltraining verwendet werden. Unser Modell zeigt, wie ein relativ einfacher statistischer Ansatz Abweichungen auf Rauchbasis ziemlich genau vorhersagen kann Solche Ansätze - entweder allein oder in Kombination mit Gemeinschaftsmarken - können jedoch wahrscheinlich erheblich verbessert werden. [Obwohl wir sie hier nicht berücksichtigen, könnte eine erhöhte Waldbrandaktivität auch erhebliche negative Auswirkungen auf die Wasserqualität haben, da die Partikel, Spurenmetalle und Chemikalien stärker abfließen und anschließend suspendiert werden. (27); Die bessere Messung dieser Expositionen und ihrer gesundheitlichen Auswirkungen ist ein weiterer wichtiger Forschungsbereich.]
Eine zweite wichtige wissenschaftliche Frage ist die Art der gesundheitlichen Reaktionen auf verheerenden Rauch. Wachsende Erkenntnisse deuten auf eine Reihe negativer gesundheitlicher Folgen hin, die mit der Exposition gegenüber Waldbrandrauch verbunden sind (10, 28) im Einklang mit einer umfangreichen Literatur zu den allgemeinen gesundheitlichen Folgen verschmutzter Luft. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es keine „sichere“ Exposition gegenüber wichtigen Schadstoffen wie z (29, 30), aber Unterschiede in der Form der Funktion zur Reaktion auf Umweltverschmutzung und Gesundheit bei geringer Exposition können große Auswirkungen auf die Vorteile der Verringerung der Umweltverschmutzung haben.
Um diese Empfindlichkeit zu veranschaulichen, kombinieren wir die aus unserem statistischen Modell vorhergesagten Verschmutzungsänderungen mit drei kürzlich veröffentlichten Mortalitätsreaktionsfunktionen (29, 31, 32) um Veränderungen der Mortalität älterer Erwachsener zu simulieren, die durch verschiedene Veränderungen in vorhergesagt werden Exposition durch Minderung von Waldbrandrauch. Geleitet von bestehenden Schätzungen, wie vorgeschriebenes Verbrennen die nachfolgende Waldbrandaktivität reduziert (33) (SI Anhang) bewerten wir stilisierte Szenarien, in denen die Verwendung von vorgeschriebenem Brennen die Zwischenjahresverteilung und die Gesamtmenge von verändert vor Rauch. Die Schätzungen der jährlichen Anzahl von Leben, die bei älteren Erwachsenen aufgrund einer bestimmten Rauchänderung gerettet wurden, unterscheiden sich in den veröffentlichten Antwortfunktionen um den Faktor 3, was große durchschnittliche Unterschiede in den Vorteilen der Rauchminderung impliziert (Abb.. 3). Es fehlen auch Belege dafür, ob bestimmte Bevölkerungsgruppen anfälliger für Rauchexposition sind (10, 28).
Die gesundheitlichen Folgen von Änderungen der Rauchexposition hängen von der angenommenen Dosis-Wirkungs-Funktion und vom Ausmaß der durch das Management oder das Klima bedingten Änderungen des Rauches ab. (A) Ausschüttungen von für alle Gitterzellenjahre in den angrenzenden Vereinigten Staaten von 2006 bis 2018 unter verschiedenen stilisierten Strategien zur Bekämpfung von Waldbränden und Klimawandelszenarien (siehe SI Anhang für Details). Die Basisverteilung der insgesamt vorhergesagten aus allen Quellen ist in schwarz. Grauverteilungen zeigen alternative Szenarien, in denen der Zeitpunkt und / oder die Menge des gesamten Rauches zusammenhängen wird durch Managementinterventionen verändert oder aufgrund des Klimas erhöht, einschließlich der (hypothetischen) vollständigen Beseitigung von Rauch . (B und C) Jährliche Anzahl der vermiedenen vorzeitigen Todesfälle in der US-Bevölkerung ab 65 Jahren für jede Managementstrategie, berechnet durch Kombination der Distributionen in A mit langfristig veröffentlichten Expositions-Reaktions-Funktionen in C (29, 31, 32).
Wildfire Management-Strategien
Die großen potenziellen gesundheitlichen Vorteile der Rauchminderung werfen auch wichtige Fragen zu Strategien zur Bekämpfung von Waldbränden auf. Zum Beispiel liefern vorhandene Beweise kein umfassendes Verständnis dafür, wie ein gegebener vorgeschriebener Brennvorgang den Zeitpunkt, die Menge und die räumliche Verteilung von Rauch verändert, und wir stellen fest, dass alternative Schätzungen der Wirksamkeit des vorgeschriebenen Brennens bei der Verringerung der nachfolgenden Größe von Waldbränden vorliegen (33) kann zu mehr als zweifachen Unterschieden beim geschätzten gesundheitlichen Nutzen vorgeschriebener Verbrennungen führen (Abb.. 3). In ähnlicher Weise konzentrieren sich die derzeitigen Bemühungen zur Brandbekämpfung verständlicherweise auf den Schutz von Häusern und Strukturen, aber die Auswirkungen eines stark verschmutzenden Waldbrands, der keine Strukturen bedroht, auf die allgemeine Gesundheit der Bevölkerung könnten viel schlimmer sein als die eines kleineren Feuers, das Strukturen bedroht. Darüber hinaus zielen die Aktivitäten zum Kraftstoffmanagement auf den Schutz der lokalen Bevölkerung und die Vorteile des Ökosystems ab und berücksichtigen nicht die wahrscheinlichen nachgelagerten Auswirkungen von Waldbränden auf große Bevölkerungsgruppen. Zusätzliche quantitative Arbeiten sind erforderlich, um diese schwierigen Kompromisse zu bewältigen.
Eine dritte Schlüsselfrage ist, ob quellenunabhängig -Gesundheitsreaktionsfunktionen eignen sich zur Abschätzung der Auswirkungen von Waldbrandrauch auf die Gesundheit. Obwohl allgemein angenommen wird, ist die vorhandene Literatur gemischt darüber, ob die Exposition gegenüber Waldbrandrauch andere gesundheitliche Auswirkungen hat als die Exposition gegenüber anderen Quellen von (34), mit einigen Hinweisen darauf, dass Unterschiede ergebnisspezifisch sind (35). Eine verbesserte Wissenschaft zu diesem Thema - einschließlich der notwendigen Investitionen in die spezifizierte Überwachung zur Unterscheidung von Waldbrand-spezifischen Schadstoffen - wird für das Verständnis der Auswirkungen von Waldbränden von entscheidender Bedeutung sein.
Viertens, wie könnte das Zusammenspiel von Klimawandel und Waldbrandrisiko die politischen Prioritäten beeinflussen? Ein sich erwärmendes Klima ist für ungefähr die Hälfte der Zunahme der verbrannten Fläche in den Vereinigten Staaten verantwortlich (4), und der künftige Klimawandel könnte zu einer zusätzlichen Verdoppelung der durch Waldbrände verursachten Partikelemissionen in feuergefährdeten Gebieten führen (36) oder eine Vervielfachung der verbrannten Fläche (37, 38). Die Kosten aus diesen Erhöhungen umfassen sowohl die nachgelagerten wirtschaftlichen und gesundheitlichen Kosten der Rauchexposition als auch die Kosten für Unterdrückungsmaßnahmen, den direkten Verlust von Leben und Eigentum und andere Anpassungsmaßnahmen (z. B. Stromausfälle), die weit verbreitete wirtschaftliche Folgen haben. Es ist derzeit nicht bekannt, ob die Berücksichtigung dieser mit Waldbränden verbundenen Kosten den geschätzten gesamtwirtschaftlichen Schaden durch den Klimawandel erheblich erhöht.
Was kostet das?
Um die möglichen Kosten klimabedingter Waldbrandanstiege zu quantifizieren, verwenden wir unser statistisches Modell und stilisierte Szenarien, um die Änderung der Rauchexposition und die daraus resultierende Mortalität im Zusammenhang mit dem projizierten Anstieg des Waldbrandrisikos zu berechnen. Verwendung der projizierten Zunahme des zukünftigen Rauches, die weitgehend mit der vorhandenen Literatur übereinstimmt (36⇓-38) berechnen wir, dass eine erhöhte Sterblichkeit aufgrund des durch den Klimawandel verursachten Waldbrandrauchs sich dem prognostizierten Anstieg der temperaturbedingten Sterblichkeit insgesamt nähern könnte - selbst der größte geschätzte Beitrag zu wirtschaftlichen Schäden in den Vereinigten Staaten (39) (SI Anhang). Es sind detailliertere Studien erforderlich, um diese Schätzungen hinsichtlich ihrer Größe, ihrer geografischen Spezifität und der möglicherweise am stärksten betroffenen Subpopulationen zu verfeinern. Eine wichtige politische Frage wird sein, ob und in welchem Umfang die derzeitigen Ausnahmen vom Gesetz über saubere Luft geändert werden sollen, die Staaten für die Auswirkungen der Verschmutzung durch Waldbrandrauch gewährt werden, da diese die Gewinne aus den Bemühungen zur Reduzierung untergraben aus anderen Verschmutzungsquellen.
Was ist der Zusammenhang zwischen Waldbränden und Covid-19-Infektionen?
Schließlich haben Waldbrände in einer Weise, die weiterer Untersuchungen bedarf, stark mit der COVID-19-Pandemie interagiert. COVID-19 hat die Fähigkeit der Regierung und des Privatsektors, vor, während und nach Bränden auf Waldbrandrisiken zu reagieren, bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt. Das Ausmaß der Waldbrandsaison 2020 in vielen Teilen des Westens, in der die Dürre in der Regenzeit 2019 bis 2020 auf eine Ansammlung von Brennstoffen während einer relativ feuchten Saison 2018 bis 2019 folgte, war besonders akut. Wildland-Feuerwehrtrainings wurden verzögert oder manchmal abgesagt, verurteilte Feuerwehrmannschaften waren aufgrund der vorzeitigen Entlassung aus staatlichen Gefängnissen nicht verfügbar, um COVID-Ausbrüche zu vermeiden. Viele Behandlungen zur Kraftstoffbewirtschaftung wurden im Winter und Frühjahr nicht durchgeführt. und traditionelle Ansätze zur Evakuierung von Waldbränden haben sich als schwieriger erwiesen, da die Kapazität in Evakuierungszentren aufgrund sozialer Distanzierungsanforderungen verringert wurde. Es ist derzeit nicht bekannt, aber wahrscheinlich, dass die historische Brandsaison und die daraus resultierenden Rauchauswirkungen auch die COVID-bedingten Gesundheitsergebnisse verschlechtert haben, da frühe Erkenntnisse darauf hindeuten, dass die Exposition gegenüber Luftverschmutzung sowohl die COVID-Fälle als auch die Todesfälle in den USA erhöht (40, 41) (ein Befund, der mit dem Zusammenhang zwischen Umweltverschmutzung und anderen viralen Atemwegserkrankungen übereinstimmt) (42, 43). Ein besseres kausales Verständnis der Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die COVID-Ergebnisse, einschließlich der durch Waldbrände, ist eine äußerst dringende Forschungspriorität, und Wissenschaftler haben Leitlinien bereitgestellt, wie die Beziehungen zwischen Luftverschmutzung und COVID am besten untersucht werden können (44). Die Ergebnisse dieser Forschung könnten wichtig sein, um die arbeits- und finanzbeschränkten Brandbekämpfungsmaßnahmen und Strategien für das Kraftstoffmanagement im Verlauf der Pandemie zu steuern.
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