Upprunaleg skýrsla frá Kaliforníuháskóli:
Kalifornía, heimili hraðbrautar og lífsstíls sem byggir á bílum, hefur lengi glímt við loftmengun - og verið brautryðjandi í hreinsun loftsins, til dæmis í stöðlum um útblástur ökutækja. En á undanförnum árum hefur ný ógn við loftgæði komið fram þar sem sumar og haust koma með einhverja verstu skógarelda í sögu ríkisins og dreifa reyk og þoku yfir hundruð kílómetra.
„Ég sá ekki fyrir það og ég sé ekki fyrir endann á því,“ sagði prófessor Anthony Wexler, forstöðumaður UC Davis Air Quality Research Center, sem hefur rannsakað loftgæðavandamál í yfir 30 ár.
UC Davis hefur langa sögu um rannsóknir á loftmengun og heilsu. Til dæmis sýndu prófessor Thomas Cahill og félagar á áttunda áratugnum hvernig blýmengun dreifðist frá hraðbrautum yfir hverfi, sem leiddi þáverandi ríkisstj. Jerry Brown að kynna fyrstu stýringarnar á blýi sem bensínaukefni. Nú eru vísindamenn víðsvegar um háskólasvæðið að skoða heilsufarsógnina af skógareldareyk.
Reykur kemst í augun (og lungun)
Reykur er gerður úr örsmáum, að mestu leyti kolefnisbundnum ögnum, sagði Kent Pinkerton, forstöðumaður UC Davis Center for Health and Environment og prófessor með skipanir í School of Veterinary Medicine og School of Medicine.
Stærð þessara agna er mikilvæg, sagði Pinkerton. Þeir sem eru 2.5 míkrómetrar eða minni að stærð - þekkt sem PM2.5 - geta farið djúpt inn í öndunarvegi og lungnablöðrur í lungum. Þar geta agnir verið föst í slími eða neytt af hlífðarfrumum sem kallast átfrumur og ruslið er hóstað eða kyngt. En sumar agnir geta farið frá lungum til annarra líffærakerfa.
Reyk getur einnig innihaldið efnasambönd eins og díoxín eða þalöt, sem myndast við brennandi plast eða önnur efni úr brennandi húsum. Þessi efnasambönd geta verið til staðar bæði sem agnir og í sumum tilfellum sem lofttegundir. Prófessor Qi Zhang, við umhverfiseiturfræðideild, fann aukið magn þalöta í Davis lofti í 2018 Camp Fire.
„Mestu heilsuáhrifin eru háð stærð agnanna og styrkleika,“ sagði Pinkerton. „Þeir geta verið til staðar í langan tíma, yfir langar vegalengdir.
Bráð einkenni reyks eru meðal annars erting í augum og hálsi, hósti og hnerri, þyngsli fyrir brjósti og önghljóð. Þeir geta einnig falið í sér hraðan eða óreglulegan hjartslátt og of mikla þreytu.
Þessi einkenni líða venjulega þegar reykurinn fer. En vaxandi vísbendingar sýna að áhrif geta varað við eða leitt til viðvarandi heilsufarsvandamála.
Náttúruleg tilraun
Í júní 2008 breiddist reykur frá skógareldum yfir Davis-svæðið. Magn PM2.5 á UC Davis háskólasvæðinu náði allt að 80 míkrógrömmum á rúmmetra, vel yfir alríkisstöðlum.
Það var rétt yfir fæðingartímabilið fyrir rhesus macaques sem bjuggu í útibúrum við California National Primate Research Center. Með fjármögnun frá California Air Resources Board hóf prófessor Lisa Miller, vísindamaður við miðstöðina og við dýralæknadeild, langtímarannsókn á áhrifum náttúrulegs reyks á lungu öpa sem voru 2 til 3. mánaða gamall á þeim tíma.
Í gegnum árin hefur Miller komist að því að samanborið við apa sem fæddir eru árið eftir og ekki verða fyrir reyk, sýna dýrin áhrif á ónæmiskerfi þeirra og lungnastarfsemi, álíka líkt við lungnasjúkdóminn í mönnum, langvinna lungnateppu eða langvinna lungnateppu.
Haustið 2018 var með aðra náttúrutilraun í miðstöðinni. Reykur frá Camp Fire 100 mílna fjarlægð lagði yfir Davis háskólasvæðið, að þessu sinni á hámarki varptíma rhesus macaques. Bryn Willson, OB/GYN heimilisfastur við UC Davis Health, ásamt Pinkerton og prófessor emeritus Bill Lasley, fylgdist með kvenkyns makaka á æxlunaraldri sem voru náttúrulega útsettar fyrir reyk snemma á meðgöngu. Þeir fundu aukna hættu á fósturláti: 82 prósent af meðgöngu leiddu til árangursríkra lifandi fæðingar, samanborið við 86 til 93 prósent undanfarin níu ár.
Öndunarfærasjúkdómar eru aðaláherslur CNPRC. Rannsakendur miðstöðvarinnar þróuðu fyrsta rhesus apa líkanið af astma fullorðinna og barna með því að nota ofnæmisvaka manna, rykmaur. Þetta hefur gefið vísindamönnum getu til að prófa líffræðilega aðferðir og nýjar meðferðir. Öndunarfærasjúkdómadeildin, undir forystu Miller, heldur áfram rannsóknum á váhrifum á reyk í bæði nagdýrum og prímatalíkönum sem ekki eru úr mönnum, þar á meðal að þróa brennsluaðstöðu til að mynda reyk fyrir tilraunastofutilraunir.
Könnun á fórnarlömbum slökkviliðs
Í kjölfar eldanna í Sonoma og Napa 2017 byrjaði Irva Hertz-Picciotto, prófessor í lýðheilsuvísindum og forstöðumaður UC Davis umhverfisheilbrigðisvísindamiðstöðvar, að kanna heilsu fólks sem varð fyrir áhrifum skógarelda. Samstarfsmaður hennar Rebecca J. Schmidt, lektor í lýðheilsuvísindum, hóf B-SAFE, Bio-Specimen Assessment of Fire Effects, rannsókn sem fylgdi hópi kvenna sem urðu fyrir skógareldareyk árið 2017 á meðgöngu eða rétt áður en þær urðu þungaðar, og börn þeirra. Í febrúar 2021 kynnti Hertz-Picciotto nokkur af verkum sínum á kynningarfundi þingsins.
Meira en helmingur svarenda í könnuninni greindi frá að hafa fundið fyrir að minnsta kosti einu einkennum (þar á meðal hósta og augnertingu) á fyrstu þremur vikum eftir að eldur kviknaði; yfir 20 prósent tilkynntu um astma eða önghljóð. Margir svarenda greindu frá áframhaldandi einkennum frá öndunarfærum mánuðum eftir eldsvoða, sagði Hertz-Picciotto.
„Það er enn sú skoðun að áhrif lélegra loftgæða séu tímabundin, en það sem við sjáum bendir til þess að áhrifin séu viðvarandi í marga mánuði eftir eldsvoða - og þá ertu aftur kominn í eldatímabilið,“ sagði hún.
Endurtekin útsetning fyrir lélegum loftgæðum frá skógareldareyk getur lækkað þröskuldinn fyrir einkenni til að koma fram, sagði Hertz-Picciotto.
„Það gæti þurft minni kveikju til að fá einkenni,“ sagði hún.
Brunatímabilið í Kaliforníu fellur einnig saman við upphaf árstíðabundinnar inflúensu og annarra vetrarveira, sem og COVID-19. Það getur verið víxlverkun milli áhrifa reyks og veira sem versna lungnavandamál. Nokkrar rannsóknir benda til þess að útsetning fyrir skógareldareyk auki hættuna á COVID-19 sýkingu, sagði Hertz-Picciotto.
Börn og útivistarfólk
Meðal þeirra sem hafa mestar áhyggjur af heilbrigðisfræðingum eru börn og fullorðnir sem vinna utandyra, svo sem landbúnaðarstarfsmenn.
„Börn eru mjög virk utandyra, þau taka inn meira loft miðað við lungnamassa þeirra en fullorðnir og þau eru sérstaklega viðkvæm fyrir skógareldareyk,“ sagði Pinkerton. „Ónæmiskerfið þeirra er enn að þroskast.
Pinkerton er einnig forstöðumaður Western Center for Agricultural Health and Safety við UC Davis.
„Fyrir örfáum árum voru engar áætlanir eða leiðbeiningar um loftgæði fyrir útivinnufólk,“ sagði hann. Fyrstu reglugerðirnar í Kaliforníuríki tóku gildi árið 2018. WCAHS hefur unnið með bæði bændum og samtökum bænda til að búa til þjálfunarefni og gátlista til að innleiða reglugerðirnar.
Aðstoðarprófessor Kathryn Conlon, lýðheilsuvísindamaður við læknadeild og dýralæknadeild, rannsakar hvernig reglur Kaliforníuríkis um loftgæði og grímunotkun fyrir landbúnaðarstarfsmenn skila sér út á akrana. Til dæmis krefjast reglur um að starfsmenn fái N95 grímur þegar loftgæðavísitalan fer yfir 150.
En það er bil á milli þess að setja stefnu og samþykkt hennar, sagði Conlon. Til dæmis munu starfsmenn oft þegar vera með klútgrímu eða bandana sem rykhlíf. N95 grímur krefjast réttrar passunar og geta verið óþægilegar þegar unnið er erfiða handavinnu utandyra í heitu veðri.
„Við viljum skilja viðhorf landbúnaðarstarfsmanna um verndun öndunarvega í reykatburði,“ sagði Conlon. „Hvaða varúðarráðstafanir eru þeir nú þegar að gera á eigin spýtur? Hvað er verið að útvega vinnuveitanda?
Tilraunarannsókn í samvinnu við samtök bænda leiddi í ljós rugling um verndun mismunandi tegunda andlitshlífa, sagði hún.
Reykborinn mygla
Skógareldareykur gæti einnig borið myglugró úr skógarjarðvegi um langar vegalengdir. Árið 2020 tóku Naomi Hauser, sérfræðingur í smitsjúkdómum og lektor klínískur prófessor við UC Davis Health, og félagar eftir augljósri aukningu í myglusýkingum, sérstaklega hjá brunasjúklingum. Þegar þeir skoðuðu gögnin fyrir þrjú ár á undan fundu þeir tvöfalt fleiri myglusýkingar árið 2020, sem virtust falla saman við brunatímabilið.
„Þetta eru umhverfismygla sem finnast í jarðvegi, sem hægt er að bera um í ryki,“ sagði Hauser sem er einnig meðlimur í UC Davis Climate Adaptation Research Center. Vindarnir sem stórir eldar myndu gætu sópað mygluspró hátt upp í loftið og dreift þeim um langar vegalengdir.
Rannsóknin á lífverum í reyk er mjög ný - Leda Kobziar, eldvistfræðingur við háskólann í Idaho í Moskvu, skapaði hugtakið „pyroaerobiology“ árið 2018.
Vegna þess að myglugró eru tiltölulega stór, um 40 míkrómetrar, falla þau líklega hraðar úr loftinu en PM2.5 og ofurfínar agnir og ferðast ekki eins langt. Þegar þeir setjast að hjá fólki með skemmda húð, eins og fórnarlömb bruna eða er andað að sér af fólki með veikt ónæmi, geta þeir valdið sýkingum.
„Flest okkar, með ósnortna húð og heilbrigt ónæmiskerfi, væri í lagi, en ef þú ert með ónæmisbælingu eða ert með bruna er það umhugsunarefni,“ sagði Hauser. Hauser og félagar skipuleggja frekari rannsóknir á þessum sýkingum.
Gatnamót, Skógareldar og heilsa
Skógareldar sýna fjölda gatnamóta. Þurrkar, loftslagsbreytingar, skógarstjórnun, ágengar tegundir og borgarskipulag skerast til að gera skógarelda stærri og alvarlegri; loftgæði, COVID-19 heimsfaraldurinn, árstíðabundnar vírusar og ójöfnuður í heilsu skerast til að versna heilsuáhrifin.
Loftslagsbreytingar hafa í för með sér aukna áhættu, sagði Conlon: Hiti, þurrkar, skógareldar og loftgæði hafa í för með sér sína eigin áhættu og geta margfaldað hvert annað.
„Allir verða fyrir þessari áhættu, en sumir meira en aðrir,“ sagði Conlon. „Ef ég er að vinna kyrrsetu á loftkældri skrifstofu með síað loft, verð ég minna fyrir hita og lélegu lofti en ef ég er að vinna erfiða handavinnu utandyra.
Til að takast á við þessar áskoranir þarf að vinna að mörgum vandamálum í einu. Til að draga úr heilsufarsáhrifum skógarelda þurfum við að mæta heilsuþörfum allra þeirra sem verða fyrir áhrifum.
„Lýðheilsa og forvarnir eru lykilatriði,“ sagði Hauser.
„Að vakna við skógarelda“
Í „Waking Up to Wildfires,“ kvikmyndagerðarmaður Paige Bierma segir sögur fólks sem varð fyrir mestum áhrifum af skógareldunum í North Bay árið 2017. Hlustaðu á eftirlifendur, slökkviliðsmenn, lýðheilsufulltrúa, samfélagshópa - og vísindamenn sem eru að reyna að átta sig á þessu öllu saman.
UC Davis Environmental Health Sciences Center framleiddi kvikmyndina „Waking Up to Wildfires,“ árið 2019 með styrk frá Landsvísindastofnun umhverfisheilsuvísinda til að hjálpa til við að varpa ljósi á stöðu samfélaga eftir þessar tegundir hamfara.
