Im Jahr 2020 waren mehr als 68 % des Westens der USA – das sind etwa 43 Millionen Menschen – an einem Tag von der daraus resultierenden schädlichen Luftverschmutzung betroffen, die höchste Zahl seit 20 Jahren. Große Waldbrände und schwere Hitzeereignisse ereignen sich gleichzeitig häufiger und verschlimmern die Luftverschmutzung im Westen der Vereinigten Staaten, wie eine von Forschern der Washington State University geleitete Studie ergab.
Die Studie, veröffentlicht in Wissenschaft Fortschritte, fand, dass solche weit verbreitete Luftverschmutzungsereignisse nehmen nicht nur an Häufigkeit zu, sondern bleiben auch länger bestehen und wirken sich auf eine größere geografische Ausdehnung in der gesamten Region aus. Sie sind so schlimm geworden, dass sie viele Errungenschaften des Clean Air Act wieder rückgängig gemacht haben. Es wird auch erwartet, dass die Bedingungen, die diese Episoden verursachen, zusammen mit ihren Bedrohungen für die menschliche Gesundheit weiter zunehmen.
„Wir haben in den letzten 20 Jahren einen zunehmenden Trend beobachtet, in dem gleichzeitig hohe Konzentrationen von Feinstaub und Ozon auftreten“, sagte Hauptautor Dmitri Kalashnikov, ein Doktorand der WSU. "Dies ist an zwei Dinge gebunden: mehr Waldbrände und eine Zunahme der Arten von Wettermustern, die sowohl Waldbrände als auch heißes Wetter verursachen."
Wenn Waldbrände und extreme Hitze gleichzeitig auftreten, verstärken sie die Luftverschmutzung: Lauffeuerrauch erhöht Feinstaub in der Luft und die Hitze kombiniert den Rauch und andere Schadstoffe, um mehr bodennahes Ozon zu erzeugen. Während in der Stratosphäre Ozon schützend wirkt, gilt Ozon, das sich am Boden bildet, seit langem als gesundheitsschädlich. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Smog, und seine Reduzierung war im XNUMX. Jahrhundert ein wichtiges Ziel der Luftreinhaltungspolitik. Die gleichzeitige Exposition von Millionen von Menschen gegenüber hohen Konzentrationen von Schadstoffen, bodennahem Ozon und Feinstaub, stellt eine erhebliche Belastung für die öffentliche Gesundheit dar.
Wettermuster, die als Hochdruckkämme bezeichnet werden, besser bekannt als Hitzekuppeln, treten auf, wenn ein Bereich mit Hochdruckluft über einer Region verweilt und warme, stehende Luft und ihre Schadstoffe am Boden einfängt. Diese Bedingungen führen in der Regel in den Sommermonaten zu höheren Mengen an schädlichem bodennahem Ozon. Feinstaub, der die Luftqualität beeinflusst, war im Winter im Westen der Vereinigten Staaten häufiger anzutreffen, aber Waldbrände haben diese Dynamik umgedreht und die Gefahren von Feinstaub und bodennahem Ozon gleichzeitig im Sommer zusammengeführt.
Für diese Studie verfolgten die Forscher die Luftqualität, indem sie alle verfügbaren Messstationsdaten von 2001-2020 aus den westlichen Bundesstaaten sowie Teilen Kanadas verwendeten. Sie kombinierten diese Daten mit Informationen zu Waldbränden, die von NASA-Satelliten stammen, zusammen mit ERA5-Wetterdaten, die vom European Center for Medium-Range Weather Forecasts produziert wurden.
Die gleichzeitig auftretenden Ereignisse wurden als Tage definiert, an denen sowohl die obersten 10 % der Feinstaubwerte als auch die obersten 10 % der Ozonwerte registriert wurden. Die Forscher fanden heraus, dass die jährliche Exposition der Bevölkerung gegenüber diesen extremen kombinierten Episoden um etwa 25 Millionen zunimmt Personentage im Jahr – eine Zahl, die die Anzahl der betroffenen Personen sowie die Anzahl der Tage zählt, an denen sie von der Luftverschmutzung betroffen waren.
„Nach allen Anzeichen, die uns vorliegen, werden die für diese Region prognostizierten heißeren und trockeneren Bedingungen wahrscheinlich die Aktivität von Waldbränden erhöhen und zu einer weiter verbreiteten, starken Hitze beitragen, was bedeutet, dass wir davon ausgehen können, dass diese Bedingungen in Zukunft häufiger auftreten“, sagte co -Autor Deepti Singh, ein WSU-Assistenzprofessor. „Die Vorbereitung auf diese Veranstaltungen ist wirklich wichtig. Wir müssen darüber nachdenken, wer exponiert ist, welche Möglichkeiten es gibt, diese Exposition zu minimieren und wie wir die am stärksten gefährdeten Menschen schützen können.“
Diese Ereignisse könnten möglicherweise durch Maßnahmen zur Verlangsamung des durch den Klimawandel verursachten Temperaturanstiegs sowie durch ein besseres Management von Waldbränden, beispielsweise durch vorgeschriebene Verbrennungen, abgemildert werden. Abgesehen von diesen Bemühungen schlugen Kalaschnikow und Singh vor, diese Luftverschmutzungsereignisse wie einen schweren Schneesturm oder eine Hitzewelle zu behandeln, indem man dafür sorgt, dass die Menschen Unterkünfte mit Luftqualitätsfiltern haben, in denen sie die verschmutzte Luft verlassen können. Sie empfahlen auch, Richtlinien zu verabschieden, die die Exposition am Arbeitsplatz für Personen minimieren, die normalerweise im Freien arbeiten.
Das Ausmaß der gleichzeitigen Luftverschmutzungsereignisse werde es vielen Menschen erschweren, ihre Auswirkungen zu vermeiden, sagte Singh.
„Wenn es eine so große Region gibt, die von dieser Luftverschmutzung betroffen ist, schränkt dies wirklich ein, wohin die Menschen gehen können, um diesen Bedingungen zu entkommen“, sagte sie. „Man könnte hundert Meilen reisen und immer noch keine bessere Luftqualität finden.“