ما هي مخاطر وعبء حرائق الغابات المتغيرة في الولايات المتحدة؟

تتنبأ دراسة جديدة نشرتها Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) بمستقبل قاتم لحرائق الغابات والدخان السام الناتج. فيما يلي ملخص دراستهم المنتهية حديثًا:

منشور بحثي كامل: https://www.pnas.org/content/118/2/e2011048118#F1

زيادة في حرائق الغابات العالمية المميتة

أدت الزيادات الدراماتيكية والمميتة الأخيرة في نشاط حرائق الغابات العالمية إلى زيادة الاهتمام بأسباب حرائق الغابات وعواقبها وكيف يمكن التخفيف من مخاطر حرائق الغابات. نجمع هنا البيانات حول المخاطر المتغيرة والعبء المجتمعي لحرائق الغابات في الولايات المتحدة. نحن نقدر أن ما يقرب من 50 مليون منزل موجود حاليًا في الواجهة البرية - الحضرية في الولايات المتحدة ، وهو رقم يتزايد بمقدار مليون منزل كل 1 سنوات. لتوضيح كيف يمكن للتغييرات في نشاط حرائق الغابات أن تؤثر على تلوث الهواء والنتائج الصحية ذات الصلة ، وكيف يمكن لهذه الروابط أن توجه العلم والسياسة في المستقبل ، نقوم بتطوير نموذج إحصائي يربط بيانات الحريق والدخان المعتمدة على الأقمار الصناعية بالمعلومات من محطات مراقبة التلوث.

تمثل حرائق الغابات ما يصل إلى 25٪ من المواد الجسيمية PM2.5 في الولايات المتحدة

باستخدام النموذج ، نقدر أن حرائق الغابات شكلت ما يصل إلى 25 ٪ من PM_2.5 (الجسيمات التي يبلغ قطرها أقل من 2.5 ميكرومتر) في السنوات الأخيرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، وما يصل إلى النصف في بعض المناطق الغربية ، مع أنماط مكانية في التعرض للدخان المحيط لا تتبع تدرجات التعرض للتلوث الاجتماعي والاقتصادي التقليدي. نقوم بدمج النموذج مع سيناريوهات منمقة لإظهار أن تدخلات إدارة الوقود يمكن أن يكون لها فوائد صحية كبيرة وأن الآثار الصحية المستقبلية من دخان حرائق الغابات الناجم عن تغير المناخ يمكن أن تقترب من الزيادات الإجمالية المتوقعة في الوفيات المرتبطة بدرجات الحرارة من تغير المناخ - لكن كلا التقديرين لا يزالان قائمين غير مؤكد. نستخدم نتائج النموذج لتسليط الضوء على المجالات المهمة للبحث المستقبلي واستخلاص الدروس للسياسة.

وصلت نسبة المناطق المحروقة من حرائق الغابات في الولايات المتحدة إلى 400٪ في العقود الأربعة الماضية

على مدى العقود الأربعة الماضية ، تضاعفت المساحة المحروقة من حرائق الغابات أربع مرات تقريبًا في الولايات المتحدة (التين 1A()1). كان هذا النمو السريع مدفوعًا بعدد من العوامل ، بما في ذلك تراكم الوقود بسبب إرث إخماد الحرائق على مدار القرن الماضي (2) وزيادة أحدث في جفاف الوقود (التين 1B، يظهر في غرب الولايات المتحدة) ، وهو اتجاه من المتوقع أن يستمر مع ارتفاع درجة حرارة المناخ (3, 4). وقد حدثت هذه الزيادات بالتوازي مع زيادة كبيرة في عدد المنازل في المنطقة البينية - الحضرية (WUI). باستخدام البيانات الخاصة بعالم المواقع المنزلية عبر الولايات المتحدة وخرائط الغطاء الأرضي الوطنية المحدثة ، نقوم بتحديث الدراسات السابقة (5, 6) ويقدر أن هناك الآن 49 مليون منزل سكني في WUI ، وهو رقم يتزايد بنحو 350,000 منزل سنويًا على مدار العقدين الماضيين (التين 1C و  ملحق SI). حيث تركز جهود مكافحة الحرائق بشكل كبير على حماية المنازل الخاصة (7) ، فقد ساهمت هذه العوامل في الارتفاع المطرد في الإنفاق على قمع حرائق الغابات من قبل حكومة الولايات المتحدة (التين 1D) ، والتي بلغ إجماليها في السنوات الأخيرة 3 مليارات دولار / سنويًا في الإنفاق الفيدرالي (1). زاد إجمالي مساحة الحروق الموصوفة في جنوب شرق الولايات المتحدة لكنها ظلت ثابتة إلى حد كبير في أماكن أخرى (التين 1E) ، مما يشير إلى أن هناك نقصًا في الاستثمار في استراتيجية التخفيف من المخاطر هذه ، نظرًا للنمو الإجمالي الهائل في مخاطر حرائق الغابات (8).

الاتجاهات في الدوافع وعواقب حرائق الغابات. (أ و ب) الزيادات في المناطق المحروقة في الأراضي الأمريكية العامة والخاصة (أ) (1) يرجع جزئيًا إلى ارتفاع جفاف الوقود ، كما هو موضح هنا فوق غرب الولايات المتحدة (4) (ب). (C و D) ارتفع أيضًا عدد المنازل في WUI بسرعة (C ، حساباتنا ؛ ملحق SI) ، مما ساهم في ارتفاع تكاليف القمع (D) التي تكبدتها الحكومة الفيدرالية. (هـ) زادت مساحة الحرق المحددة بشكل كبير في الجنوب ولكنها مسطحة في جميع المناطق الأخرى (1). (F و G) زادت أيام الدخان في جميع أنحاء الولايات المتحدة (F) ، وربما يقوض ذلك التحسينات العقدية في جودة الهواء عبر الولايات المتحدة (G). (ح) نحسب نسبة متزايدة من الإجمالي PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ التي تُعزى إلى دخان حرائق الغابات ، لا سيما في الغرب. تشير الخطوط الحمراء والزرقاء في كل قطعة إلى مواءمة خطية للبيانات التاريخية ، مع ذكر المنحدرات في أعلى يسار كل لوحة ؛ تختلف جميعها اختلافًا كبيرًا عن الصفر (P <0.01 لكل منها) ، باستثناء الحرق الموصوف في مناطق خارج الجنوب. تشير الخطوط الحمراء إلى أن البيانات الأساسية مأخوذة من دراسات منشورة أو بيانات حكومية ، وتشير الخطوط الزرقاء إلى تقديرات جديدة من هذه الورقة.

تزايد المخاوف

ما هي عواقب هذا التغيير في نشاط الحريق على جودة الهواء بشكل عام وعلى النتائج الصحية ، وكيف ينبغي أن تستجيب السياسة؟ ترافقت الزيادات الكبيرة في نشاط الحرائق الهائلة مع زيادات كبيرة في عدد الأيام التي يكون فيها أي دخان في الهواء عبر الولايات المتحدة (التين 1F) ، حسب التقديرات من بيانات الأقمار الصناعية (9). وقد لوحظت مثل هذه الزيادات في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية ، وليس فقط في الغرب ، وتهدد بالتراجع عن التحسينات الكبيرة في جودة الهواء التي لوحظت في جميع أنحاء الولايات المتحدة على مدى العقدين الماضيين (التين 1G). تظهر بصمات حرائق الغابات بالفعل في تركيزات الكربون العضوي في الربيع والصيف التي تتجه نحو الأعلى والتي لوحظت في المناطق الريفية في جنوب وغرب الولايات المتحدة (ملحق SI، الشكل S1) ، على التوالي ، ووجدت الدراسات أن وجود أي دخان في الهواء يمكن أن يزيد من معدلات المراضة والوفيات بين السكان المعرضين (10, 11).

تحدي للمراكز السكانية

يتمثل التحدي في فهم المساهمة الأوسع لتغيير نشاط حرائق الغابات في جودة الهواء في صعوبة الربط الدقيق بين نشاط الحرائق وحالات التعرض للملوثات ذات الصلة في المراكز السكانية البعيدة غالبًا (12). تتوافر المقاييس المعتمدة على الأقمار الصناعية للتعرض للدخان بشكل متزايد وهي جذابة لأن مراقبة العمود ترتبط بشكل حدسي بمناطق المصدر والمستقبلات. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام مثل هذه البيانات لقياس كثافة الدخان بدقة أو لفصل الدخان على مستوى السطح عن الدخان المرتفع في عمود الغلاف الجوي ، وبالتالي يصعب ربطها بعلاقات الاستجابة الحالية والتعرض للصحة (13, 14). نماذج النقل الكيميائي (CTMs) ، التي يمكن أن تشكل نموذجًا مباشرًا لحركة انبعاثات حرائق الغابات وتطورها ، تقدم نهجًا بديلًا لربط تركيزات التلوث المحلي بنشاط حريق محدد. ومع ذلك ، فإن إنشاء تقديرات التعرض الدقيقة من CTM يتطلب التغلب على العديد من أوجه عدم اليقين الرئيسية في المسار بين المصدر والمستقبل. أولاً ، تبين أن حالات عدم اليقين الكبيرة في قوائم جرد انبعاثات حرائق الغابات تؤدي إلى اختلافات متعددة في حرائق الغابات المنسوبة PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (الجسيمات ذات القطر <2.5 ميكرومتر) تركيزات عبر الولايات المتحدة (و> 20 × الاختلافات الإقليمية في سنوات الحرائق الشديدة) عند استخدام قوائم جرد مختلفة كمدخلات لنفس CTM (15, 16) ، وتكامل عمليات المراقبة عبر الأقمار الصناعية يحسن الأداء بشكل طفيف (17). ثانيًا ، قد لا يتم التقاط الظروف التفصيلية المحيطة بالانبعاثات مثل ارتفاع حقن الانبعاثات والأرصاد الجوية المحلية للغاية وانتقالها بواسطة النماذج ويمكن أن تؤثر بشكل كبير على تقديرات التعرض عند المصب (18, 19). أخيرًا ، قد لا تلتقط تمثيلات CTM لكيمياء الغلاف الجوي بدقة تطور دخان حرائق الغابات (20⇓⇓⇓-24). بالإضافة إلى عدم اليقين المرتبط بالنموذج ، فإن النفقات الحسابية لتشغيل CTMs على نطاقات مكانية وزمنية كبيرة تعني أنه نادراً ما يتم التحقق من صحة النماذج مقابل السلسلة الزمنية الطويلة لقياسات التركيز المتاحة من مئات المحطات الأرضية عبر الولايات المتحدة.

صور الدخان أعمدة الأقمار الصناعية

لفهم المساهمة المتغيرة لحرائق الغابات في التعرض للجسيمات في جميع أنحاء الولايات المتحدة ولتوضيح الأسئلة العلمية والسياساتية الرئيسية المتبقية عند تقاطع حرائق الغابات والتلوث والمناخ ، نقوم بتدريب والتحقق من صحة نموذج إحصائي يربط التغييرات في تقدير الأقمار الصناعية التعرض لعمود الدخان ونشاط الحريق إلى قياس الأرض PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ تركيزات عبر مناطق في الولايات المتحدة (ملحق SI، الشكل S2). تم تدريب نموذجنا بشكل خاص على التنبؤ بالتباين في PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ بمرور الوقت في العديد من المواقع الفردية - الاختلاف الذي يتم استغلاله بشكل متزايد لفهم كيف تؤثر التغيرات في ملوثات الهواء على النتائج الصحية الرئيسية. لا يعتمد نهجنا على قوائم جرد الانبعاثات غير المؤكدة ويخفف من الصعوبات في نمذجة تشتت العمود ، ويمكن بسهولة التحقق من صحة النتائج مقابل أكثر من عقد من البيانات الأرضية التي لم يتم تدريب النموذج عليها. تقديرات النموذج قوية للطرق البديلة لدمج بيانات الحريق والأعمدة (ملحق SIS3 والجداول S1 – S3) والأداء في توقع التباين بشكل عام PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ على قدم المساواة مع النهج المعيارية القائمة على الاستشعار عن بعد (ملحق SI، الشكل S4) ويتجاوز الأداء المبلغ عنه لـ CTM (ملحق SI). نحن نقارن التقديرات من هذا النهج المختزل مع التقديرات الأخرى الخاصة بالمنطقة لتركيزات الدخان في الأدبيات ، ووجدنا أن نهجنا يقدم تقديرات مماثلة لحصة إجمالي PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من الدخان كدراسات حديثة تغطي مناطق أو فترات أصغر (ملحق SI، الشكل S5).

PM2.5 من WIldfires تساهم بما يصل إلى نصف PM2.5 في الغرب

تظهر نتائجنا أن مساهمة دخان حرائق الغابات في الجسيمات الدقيقة_2.5 نمت التركيزات في الولايات المتحدة بشكل كبير منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، وشكلت في السنوات الأخيرة ما يصل إلى نصف إجمالي PM_2.5 التعرض في المناطق الغربية مقارنة بأقل من 20٪ قبل عقد (التين 1H). بينما تزداد مساهمة الدخان في الجسيمات الدقيقة_2.5 تتركز في غرب الولايات المتحدة ، ويمكن رؤيتها أيضًا في مناطق أخرى (التين 2 A و  B) ، نتيجة النقل لمسافات طويلة للدخان من الحرائق الكبيرة. في الواقع ، في المناطق الغربية الوسطى والشرقية من الولايات المتحدة ، تشير التقديرات إلى أن نسبة متزايدة من الدخان تنشأ من الحرائق في غرب الولايات المتحدة أو من خارج الولايات المتحدة (13()التين 2 C و  D) ، مما يعكس النتائج الأخيرة بشأن الحركة الكبيرة عبر الحدود بشكل عام PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ داخل الولايات المتحدة (25). أنماط التعرض وثيقة الصلة أيضًا بمناقشات العدالة البيئية: نجد أنه في حين أن المقاطعات ذات النسب الأعلى من البيض غير اللاتينيين في السكان تكون أقل تعرضًا للإجمالي PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$، كما تم الاعتراف به منذ فترة طويلة في مجتمع الإصحاح البيئي ، فهم في الواقع أكثر عرضة للمحيط في المتوسط PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من دخان حرائق الغابات (التين 2 E و  F). كيف هذه الاختلافات في البيئة القائمة على الدخان PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ سيعتمد التعرض المترجم إلى تعرضات فردية فعلية على مجموعة متنوعة من العوامل الفردية ، بما في ذلك الفوارق في الوقت الذي يقضيه في الهواء الطلق وفي خصائص بيئات المنزل والعمل في الداخل ، والتي يمكن أن يرتبط الكثير منها بالعوامل الاجتماعية والاقتصادية. على سبيل المثال ، من المعروف أن تسرب الملوثات الخارجية إلى المنازل أعلى في المتوسط ​​للمنازل الأكبر سنًا والأصغر والأسر ذات الدخل المنخفض (26) ، وقد تؤدي هذه الاختلافات إلى تفاوتات في إجمالي التعرض الفردي حتى لو لم تكن حالات التعرض المحيطة مختلفة.

كمية ومصدر ووقوع دخان حرائق الغابات. (أ و ب) متوسط ​​ميكروجرام متوقع لكل متر مكعب من PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ يُعزى إلى دخان حرائق الغابات في عامي 2006 و 2008 و 2016 إلى 2018 ، كما تم حسابه من نموذج إحصائي يناسب بيانات أعمدة الدخان المشتقة من الأقمار الصناعية. (ج) حصة الدخان الصادرة من خارج الولايات المتحدة ، من يونيو إلى سبتمبر 2007 إلى 2014 (محسوبة من المرجع. 13) ، مع وجود كمية كبيرة من الدخان في الشمال الشرقي والغرب الأوسط من الحرائق الكندية وحوالي 60٪ من الدخان في الشمال الشرقي من خارج البلاد ؛ على الصعيد الوطني ، تشير التقديرات إلى أن 11٪ من الدخان مصدره خارج البلاد. (د) نصيب الدخان الناشئ من غرب الولايات المتحدة ، من يونيو إلى سبتمبر 2007 إلى 2014. ويشكل الدخان الصادر من غرب الولايات المتحدة 54٪ من الدخان الموجود في باقي أنحاء الولايات المتحدة. (E و F) تتعارض تدرجات التعرض العرقي مع الجسيمات الناتجة عن الدخان مقارنةً بإجمالي الجسيمات: عبر الولايات المتحدة المتشابهة ، تتمتع المقاطعات التي بها نسبة سكانية أعلى من البيض غير اللاتينيين بمتوسط ​​أقل من التعرض للمواد الجسيمية ولكن متوسط ​​التعرض المحيط أعلى الجسيمات من الدخان (P <0.01 لكلا العلاقتين).

ما هي خيارات السياسة المستقبلية؟

تسلط هذه الاتجاهات والأنماط الضوء على نقاط التوتر المهمة بين تنظيم جودة الهواء الحالي والتهديد المتزايد من دخان حرائق الغابات وتثير أسئلة بحثية مهمة لم تتم الإجابة عليها والتي ستكون حاسمة لإعلام اختيار السياسة. تعامل الأساليب الحالية للتنظيم في الولايات المتحدة جودة الهواء في المقام الأول على أنها مشكلة محلية ، حيث يتم معاقبة المقاطعات إذا تجاوزت تركيزات الملوثات العتبات المحددة على المدى القصير أو الطويل. من المحتمل أيضًا أن تستثني اللوائح الحالية بموجب قانون الهواء النظيف دخان حرائق الغابات - ولكن ليس الدخان من الحروق الموصوفة - من تحديد الإنجاز. يبدو أن هذه الأساليب تتعارض مع الطبيعة العابرة للحدود والمساهمة المتزايدة لدخان حرائق الغابات في جودة الهواء.

لتوجيه السياسات بشكل أفضل ، ستكون المساهمة العلمية الرئيسية الأولى هي تحديد كميات التعرض للدخان بشكل أفضل والأساليب المتفق عليها للتحقق من هذه التعرضات. لكل من الأساليب الإحصائية والقائمة على النقل لتقييم التعرض نقاط قوتها وأوجه قصورها ، ويجب تقييم أداء كليهما بناءً على المقاييس ذات الصلة بقياس الاستجابات الصحية في المراحل النهائية. على وجه الخصوص ، لعزل التعرض للدخان عن الالتباسات المحتملة ، تستخدم معظم الأساليب الإحصائية في دراسات الأثر الصحي الحديثة التباين بمرور الوقت في التعرض للتلوث لتقدير الآثار الصحية. هذا يعني أن نماذج الدخان المستخدمة لتقدير الآثار الصحية يجب تقييمها من حيث قدرتها على التنبؤ بالتغير الزمني في PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ في المواقع ذات الصلة ، وليس فقط الأنماط المكانية في PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ المستويات. تركز معظم جهود التحقق الحالية على الأخير. للحماية من فرط التجهيز ، يجب إجراء هذه التقييمات على البيانات الأرضية غير المستخدمة في تدريب النموذج. يوضح نموذجنا كيف يمكن لنهج إحصائي بسيط نسبيًا أن يتنبأ بدقة بالتباين في الدخان المعتمد على الدخان PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$، ولكن مثل هذه الأساليب - سواء بمفردها أو بالاشتراك مع CTMs - يمكن على الأرجح تحسينها بشكل كبير. [على الرغم من أننا لا نعتبرها هنا ، إلا أن نشاط حرائق الغابات المحسّن يمكن أن يكون له أيضًا آثار سلبية ذات مغزى على جودة المياه من خلال زيادة الجريان السطحي والتعليق اللاحق للجسيمات والمعادن النزرة والمواد الكيميائية (27) ؛ يعد قياس حالات التعرض هذه وتأثيراتها الصحية بشكل أفضل مجالًا رئيسيًا آخر للبحث.]

السؤال العلمي الرئيسي الثاني هو طبيعة الاستجابات الصحية لدخان حرائق الغابات. تشير الدلائل المتزايدة إلى مجموعة من العواقب الصحية السلبية المرتبطة بالتعرض لدخان حرائق الغابات (10, 28) ، بما يتفق مع الأدبيات العديدة حول العواقب الصحية الأوسع للهواء الملوث. تشير معظم الأدلة الحديثة إلى عدم وجود مستوى "آمن" للتعرض للملوثات الرئيسية مثل PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (29, 30) ، ولكن الاختلافات في شكل وظيفة الاستجابة للتلوث - الصحة عند المستويات المنخفضة من التعرض يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على فوائد الحد من التلوث.

لتوضيح هذه الحساسية ، قمنا بدمج تغييرات التلوث المتوقعة من نموذجنا الإحصائي مع ثلاث وظائف استجابة للوفيات تم نشرها مؤخرًا (29, 31, 32) لمحاكاة التغيرات في معدل وفيات كبار السن التي تنبأ بها التغيرات المختلفة في PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ التعرض الناجم عن تخفيف دخان حرائق الغابات. تسترشد بالتقديرات الحالية لكيفية تقليل الحرق الموصوف من نشاط حرائق الغابات اللاحقة (33()ملحق SI) ، نقوم بتقييم السيناريوهات المبسطة التي يؤدي فيها استخدام الحرق المحدد إلى تغيير التوزيع بين السنوات والمبلغ الإجمالي لـ PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من الدخان. تختلف تقديرات العدد السنوي للأرواح التي يتم إنقاذها بين كبار السن من أجل تغيير معين في الدخان بمعامل 3 عبر وظائف الاستجابة المنشورة ، مما يعني وجود فروق كبيرة في المتوسط ​​في فوائد تخفيف الدخان (التين 3). لا توجد أيضًا أدلة على ما إذا كانت بعض الفئات السكانية أكثر عرضة للتعرض للدخان (10, 28).

تعتمد العواقب الصحية للتغيرات في التعرض للدخان على وظيفة الاستجابة للجرعة المفترضة وعلى حجم الإدارة - أو التغيرات التي يحركها المناخ في الدخان. (أ) توزيعات PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ لجميع سنوات الخلايا الشبكية في الولايات المتحدة المجاورة ، من 2006 إلى 2018 ، بموجب العديد من استراتيجيات إدارة حرائق الغابات المنمقة وسيناريوهات تغير المناخ (انظر ملحق SI للتفاصيل). التوزيع الأساسي للإجمالي المتوقع PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من جميع المصادر باللون الأسود. تُظهر التوزيعات الرمادية سيناريوهات بديلة يكون فيها التوقيت و / أو مقدار الدخان الإجمالي المرتبط PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ يتم تغييره من خلال التدخلات الإدارية أو زيادته بسبب المناخ ، بما في ذلك (الافتراضي) القضاء الكامل على الدخان PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$. (B و C) العدد السنوي للوفيات المبكرة التي تم تجنبها في سكان الولايات المتحدة الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا لكل استراتيجية إدارة ، محسوبة من خلال الجمع بين PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ التوزيعات في A مع نشر طويل المدى PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ وظائف التعرض والاستجابة الموضحة في C (29, 31, 32).

استراتيجيات إدارة Wildfire

تثير الفوائد الصحية الكبيرة المحتملة للتخفيف من الدخان أسئلة رئيسية حول استراتيجيات إدارة حرائق الغابات. على سبيل المثال ، لا توفر الأدلة الموجودة فهمًا شاملاً لكيفية تغيير تدخل حرق معين لتوقيت وكمية وتوزيع الدخان ، ونجد أن التقديرات البديلة لفعالية الحرق الموصوف في تقليل الحجم اللاحق لحرائق الغابات (33) يمكن أن يؤدي إلى اختلافات مضاعفة في الفوائد الصحية المقدرة للحروق الموصوفة (التين 3). وبالمثل ، تركز جهود إخماد الحرائق الحالية بشكل مفهوم على حماية المنازل والمباني ، ولكن التأثير العام على صحة السكان لحرائق الغابات شديدة التلوث التي لا تهدد الهياكل يمكن أن تكون أسوأ بكثير من حريق أصغر يهدد الهياكل. بالإضافة إلى ذلك ، تستهدف أنشطة إدارة الوقود حماية المجتمع المحلي وفوائد النظام البيئي ولا تأخذ في الاعتبار التأثيرات النهائية المحتملة لحرائق الغابات على أعداد كبيرة من السكان. هناك حاجة إلى عمل كمي إضافي للمساعدة في اجتياز هذه المقايضات الصعبة.

السؤال الرئيسي الثالث هو ما إذا كان مصدر الحياد PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$- وظائف الاستجابة الصحية مناسبة لتقدير الآثار الصحية الناجمة عن حرائق الغابات. على الرغم من الافتراض الشائع ، إلا أن الأدبيات الموجودة مختلطة حول ما إذا كان التعرض لدخان حرائق الغابات له تأثيرات صحية مختلفة عن التعرض لمصادر أخرى PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (34) ، مع بعض الأدلة على أن الاختلافات هي نتيجة محددة (35). إن العلوم المحسنة حول هذا الموضوع - بما في ذلك الاستثمارات الضرورية في المراقبة المحددة للتمييز بين الملوثات الخاصة بحرائق الغابات - ستكون بالغة الأهمية لفهم تأثيرات حرائق الغابات.

رابعًا ، كيف يمكن للتفاعل بين تغير المناخ ومخاطر الحرائق الهائلة تشكيل أولويات السياسة؟ يعد المناخ الدافئ مسؤولاً عن نصف الزيادة في المساحة المحروقة في الولايات المتحدة تقريبًا (4) ، وقد يؤدي تغير المناخ في المستقبل إلى مضاعفة انبعاثات الجسيمات المرتبطة بحرائق الغابات في المناطق المعرضة للحرائق (36) أو زيادة عدة أضعاف في المنطقة المحروقة (37, 38). تشمل التكاليف الناتجة عن هذه الزيادات كلاً من التكاليف الاقتصادية والصحية الناتجة عن التعرض للدخان ، فضلاً عن تكلفة أنشطة الكبت ، والخسارة المباشرة في الأرواح والممتلكات ، وغيرها من الإجراءات التكيفية (مثل انقطاع التيار الكهربائي) التي لها عواقب اقتصادية واسعة النطاق. من غير المعروف حاليًا ما إذا كان حساب هذه التكاليف المتعلقة بحرائق الغابات يزيد بشكل ملموس من الأضرار الاقتصادية الإجمالية المقدرة من تغير المناخ.

ماذا سيكلف هذا؟

للبدء في تحديد التكلفة المحتملة للزيادات في حرائق الغابات التي يسببها المناخ ، نستخدم نموذجنا الإحصائي والسيناريوهات المبسطة لحساب التغير في التعرض للدخان والوفيات الناتجة المرتبطة بالزيادات المتوقعة في مخاطر حرائق الغابات. استخدام الزيادات المتوقعة في الدخان المستقبلي بما يتفق إلى حد كبير مع الأدبيات الموجودة (36⇓-38) ، نحسب أن زيادة الوفيات الناجمة عن دخان حرائق الغابات الناجم عن تغير المناخ يمكن أن يقترب من الزيادات الإجمالية المتوقعة في الوفيات المرتبطة بدرجات الحرارة - وهي نفسها أكبر مساهم مقدر في الأضرار الاقتصادية في الولايات المتحدة (39()ملحق SI). هناك حاجة لدراسات أكثر تفصيلاً لتنقيح هذه التقديرات من حيث حجمها ، وخصوصياتها الجغرافية ، والمجموعات السكانية الفرعية المعينة التي قد تكون الأكثر تضرراً. سيكون السؤال الرئيسي المتعلق بالسياسة هو ما إذا كان سيتم تعديل الاستثناءات الحالية لقانون الهواء النظيف الممنوح للولايات بشأن تأثيرات التلوث من دخان حرائق الغابات وإلى أي درجة ، حيث تؤدي هذه إلى تآكل المكاسب من الجهود الرامية إلى الحد من PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من مصادر التلوث الأخرى.

ما العلاقة بين حرائق الغابات وعدوى كوفيد -19؟

أخيرًا ، تفاعلت حرائق الغابات بقوة مع جائحة COVID-19 بطرق تتطلب مزيدًا من الدراسة. لقد أعاق كوفيد -19 إلى حد ما قدرة الحكومة والقطاع الخاص على الاستجابة لمخاطر حرائق الغابات ، قبل اندلاع الحرائق وأثناءها وبعدها. شكل نطاق موسم حرائق الغابات لعام 2020 في أجزاء كثيرة من الغرب ، حيث جاء الجفاف في موسم الأمطار من 2019 إلى 2020 عقب تراكم الوقود خلال موسم رطب نسبيًا من 2018 إلى 2019 ، تحديات حادة بشكل خاص. تأخرت تدريبات رجال الإطفاء في الأراضي البرية أو ألغيت في بعض الأحيان ، ولم تكن طواقم رجال الإطفاء المدانين متاحة بسبب الإفراج المبكر عن سجون الولاية لتجنب تفشي فيروس كورونا ، ولم تحدث العديد من علاجات إدارة الوقود في الشتاء والربيع ، وواجهت المرافق على الأقل بعض التأخير في أنشطة الحد من مخاطر حرائق الغابات ، وقد أثبتت الأساليب التقليدية لإخلاء حرائق الغابات أنها أكثر صعوبة بسبب انخفاض القدرة في مراكز الإخلاء بسبب متطلبات التباعد الاجتماعي. من غير المعروف حاليًا ولكن من المحتمل أن يكون موسم الحرائق التاريخي ، وما يترتب عليه من آثار الدخان ، قد أدى أيضًا إلى تفاقم النتائج الصحية المرتبطة بـ COVID ، حيث تشير الأدلة المبكرة إلى أن التعرض لتلوث الهواء يزيد من حالات COVID والوفيات في الولايات المتحدة (40, 41) (نتيجة تتفق مع العلاقة بين التلوث وأمراض الجهاز التنفسي الفيروسية الأخرى) (42, 43). يعد الفهم السببي الأفضل لتأثير تلوث الهواء على نتائج COVID ، بما في ذلك تلك الناجمة عن حرائق الغابات ، أولوية بحثية ملحة للغاية ، وقد قدم الباحثون إرشادات حول كيفية دراسة علاقات تلوث الهواء / COVID بشكل أفضل (44). يمكن أن تكون النتائج المستخلصة من هذا البحث مهمة في توجيه جهود مكافحة الحرائق المقيدة بالعمالة والتمويل واستراتيجيات إدارة الوقود مع استمرار الوباء.

جد أكثر معلومات عن تغير المناخ.