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 قد شكلت ما يصل إلى 25٪ من PM_2.5 (الجسيمات الدقيقة التي يقل قطرها عن 2.5 ميكرومتر) في السنوات الأخيرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة، ووصلت نسبتها إلى النصف في بعض المناطق الغربية، مع أنماط مكانية في التعرض لدخان الدخان المحيط لا تتبع تدرجات التعرض التقليدية للتلوث المرتبطة بالوضع الاجتماعي والاقتصادي. نجمع النموذج مع سيناريوهات مبسطة لنبين أن تدخلات إدارة الوقود يمكن أن يكون لها فوائد صحية كبيرة، وأن الآثار الصحية المستقبلية لدخان حرائق الغابات الناجم عن تغير المناخ قد تقترب من الزيادات الإجمالية المتوقعة في الوفيات المرتبطة بدرجة الحرارة نتيجة لتغير المناخ - ولكن كلا التقديرين لا يزالان غير مؤكدين. نستخدم نتائج النموذج لتسليط الضوء على مجالات مهمة للبحوث المستقبلية واستخلاص الدروس للسياسات.

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 (الشكل 1A()1وقد حفز هذا النمو السريع عدد من العوامل، بما في ذلك تراكم المواد القابلة للاشتعال نتيجة لإرث قمع الحرائق على مدى القرن الماضي (2) وزيادة أحدث في جفاف الوقود (الشكل 1B، يظهر في غرب الولايات المتحدة) ، وهو اتجاه من المتوقع أن يستمر مع ارتفاع درجة حرارة المناخ (3, 4وقد حدثت هذه الزيادات بالتوازي مع ارتفاع كبير في عدد المنازل في المناطق الواقعة على الحدود بين المناطق البرية والحضرية. وباستخدام بيانات عن جميع مواقع المنازل في جميع أنحاء الولايات المتحدة وخرائط الغطاء الأرضي الوطنية المحدثة، قمنا بتحديث الدراسات السابقة (5, 6وتشير التقديرات إلى وجود حوالي 49 مليون منزل سكني في المناطق الحضرية المتاخمة للغابات، وهو رقم يتزايد بنحو 350,000 ألف منزل سنوياً على مدى العقدين الماضيين.الشكل 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 (الشكل 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 (الشكل 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). (ج و د) كما ارتفع عدد المنازل في منطقة التداخل بين الغابات والأراضي بسرعة (ج، 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(و و ز) ازدادت أيام التلوث بالدخان في جميع أنحاء الولايات المتحدة (و)، مما قد يقوض التحسينات التي تحققت على مدى عقد من الزمن في جودة الهواء في جميع أنحاء الولايات المتحدة (ز). (ح) نحسب نسبة متزايدة من الإجمالي PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ يعزى ذلك إلى دخان حرائق الغابات، لا سيما في الغرب. تشير الخطوط الحمراء والزرقاء في كل رسم بياني إلى مطابقة خطية للبيانات التاريخية، مع عرض قيم الميل في أعلى يسار كل لوحة؛ جميعها تختلف اختلافًا كبيرًا عن الصفر (P < 0.01 لكل منها)، باستثناء الحرق المُدار في المناطق 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 التغير في نشاط الحرائق على جودة الهواء بشكل عام وعلى النتائج الصحية، وكيف ينبغي أن تستجيب السياسات؟ لقد صاحبت الزيادات الكبيرة في نشاط حرائق الغابات زيادات كبيرة في عدد الأيام التي يوجد فيها أي دخان في الهواء في جميع أنحاء الولايات المتحدة (الشكل 1F) ، حسب التقديرات من بيانات الأقمار الصناعية (9وقد لوحظت هذه الزيادات في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية، وليس فقط في الغرب، وهي تهدد بتقويض التحسينات الكبيرة في جودة الهواء التي لوحظت في جميع أنحاء الولايات المتحدة على مدى العقدين الماضيين.الشكل 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 (12تتزايد إمكانية الحصول على قياسات التعرض للدخان عبر الأقمار الصناعية، وهي جذابة لأن رصد أعمدة الدخان يربط بشكل بديهي بين مناطق المصدر والمستقبل. ومع ذلك، لا يمكن استخدام هذه البيانات حتى الآن لقياس كثافة الدخان بدقة أو لفصل الدخان على مستوى سطح الأرض عن الدخان الموجود في طبقات أعلى من الغلاف الجوي، وبالتالي يصعب ربطها بالعلاقات القائمة بين التعرض والاستجابة الصحية.13, 14تُقدّم نماذج النقل الكيميائي (CTMs)، التي تُحاكي حركة وتطور انبعاثات حرائق الغابات بشكل مباشر، نهجًا بديلًا لربط تركيزات التلوث المحلية بنشاط حرائق مُحدد. مع ذلك، يتطلب توليد تقديرات دقيقة للتعرض باستخدام نماذج النقل الكيميائي التغلب على العديد من أوجه عدم اليقين الرئيسية في المسار بين المصدر والمستقبل. أولًا، أظهرت الدراسات أن أوجه عدم اليقين الكبيرة في قوائم جرد انبعاثات حرائق الغابات تؤدي إلى اختلافات كبيرة في تقديرات التعرض المنسوبة إلى حرائق الغابات. 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 (17ثانيًا، قد لا تتمكن النماذج من رصد الظروف التفصيلية المحيطة بالانبعاثات، مثل ارتفاع مواقع حقن الانبعاثات والظروف الجوية المحلية للغاية وانتقالها، مما قد يؤثر بشكل كبير على تقديرات التعرض في المناطق الواقعة أسفلها.18, 19وأخيرًا، قد لا تعكس نماذج نقل الشحنة الكيميائية للكيمياء الجوية بدقة تطور دخان حرائق الغابات (20⇓⇓⇓-24). بالإضافة إلى عدم اليقين المتعلق بالنموذج، فإن التكلفة الحسابية لتشغيل نماذج نقل الملوثات على نطاقات مكانية وزمنية كبيرة تعني أنه نادرًا ما يتم التحقق من صحة النماذج مقابل السلاسل الزمنية الطويلة لقياسات التركيز المتاحة من مئات المحطات الأرضية في جميع أنحاء 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 - وهو تباين يُستغل بشكل متزايد لفهم كيفية تأثير تغيرات ملوثات الهواء على النتائج الصحية الرئيسية. لا يعتمد نهجنا على قوائم جرد الانبعاثات غير المؤكدة، ويخفف من صعوبات نمذجة انتشار أعمدة الدخان، ويمكن التحقق من صحة النتائج بسهولة باستخدام بيانات أرضية لأكثر من عقد من الزمان لم يتم تدريب النموذج عليها. تقديرات النموذج قوية في مواجهة الطرق البديلة لدمج بيانات الحرائق وأعمدة الدخان (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 SIنقارن التقديرات المستخلصة من هذا النهج المُبسط مع تقديرات أخرى خاصة بالمنطقة لتركيزات الدخان في الدراسات المنشورة، ونجد أن نهجنا يُقدم تقديرات مماثلة لحصة إجمالي الدخان. 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 ازدادت تركيزات الجسيمات الدقيقة في الولايات المتحدة بشكل كبير منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وفي السنوات الأخيرة شكلت ما يصل إلى نصف إجمالي الجسيمات الدقيقة._2.5 التعرض في المناطق الغربية مقارنة بأقل من 20٪ قبل عقد (الشكل 1H). بينما تزداد مساهمة الدخان في الجسيمات الدقيقة_2.5 تتركز هذه الظاهرة في غرب الولايات المتحدة، ويمكن رؤيتها أيضاً في مناطق أخرى (الشكل 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()الشكل 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 (الشكل 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 دخان حرائق الغابات ومصدره وانتشاره. (أ و ب) متوسط ​​الميكروغرامات المتوقعة لكل متر مكعب من PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (ج) نسبة الدخان المنبعث 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؟

تُسلّط هذه الاتجاهات والأنماط الضوء على نقاط توتر هامة بين لوائح جودة الهواء الحالية والخطر المتزايد الناجم عن دخان حرائق الغابات، وتطرح تساؤلات بحثية هامة لم تُجب بعد، والتي ستكون حاسمة في توجيه خيارات السياسات. تتعامل المناهج الحالية للتنظيم في الولايات المتحدة مع جودة الهواء في المقام الأول كمشكلة محلية، حيث تُعاقب المقاطعات إذا تجاوزت تركيزات الملوثات عتبات محددة قصيرة أو طويلة الأجل. كما أن اللوائح الحالية بموجب قانون الهواء النظيف تُعفي دخان حرائق الغابات - وليس الدخان الناتج عن عمليات الحرق المُنظّم - من متطلبات تحقيق معايير جودة الهواء. ويبدو أن هذه المناهج تتعارض مع الطبيعة العابرة للحدود لدخان حرائق الغابات ومساهمته المتزايدة في تلوث الهواء.

لتحسين توجيه السياسات، تتمثل أولى المساهمات العلمية الرئيسية في تحسين قياس التعرض للدخان ووضع أساليب متفق عليها للتحقق من صحة هذه القياسات. لكل من المنهج الإحصائي والمنهج القائم على النقل لتقييم التعرض نقاط قوة ونقاط ضعف، وينبغي تقييم أداء كليهما بناءً على مقاييس ذات صلة بقياس الاستجابات الصحية اللاحقة. على وجه الخصوص، لعزل التعرض للدخان عن العوامل المربكة المحتملة، تستخدم معظم المناهج الإحصائية في دراسات التأثير الصحي الحديثة التغير الزمني في التعرض للتلوث لتقدير الآثار الصحية. وهذا يعني أنه ينبغي تقييم نماذج الدخان المستخدمة لتقدير الآثار الصحية 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 المستوى الأخير. وللحماية من فرط التخصيص، يجب إجراء هذه التقييمات على بيانات ميدانية لم تُستخدم في تدريب النموذج. يُظهر نموذجنا كيف يمكن لنهج إحصائي بسيط نسبيًا أن يتنبأ بدقة معقولة بالتغيرات في 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.

ولتوضيح هذه الحساسية، قمنا بدمج التغيرات في التلوث المتوقعة من نموذجنا الإحصائي مع ثلاث وظائف استجابة للوفيات نُشرت مؤخراً (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 عدد الأرواح التي يتم إنقاذها سنوياً بين كبار السن نتيجة لتغير معين في مستوى الدخان بمقدار ثلاثة أضعاف عبر وظائف الاستجابة المنشورة، مما يشير إلى اختلافات كبيرة في المتوسط ​​في فوائد الحد من الدخان (الشكل 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 المتجاورة، من عام 2006 إلى عام 2018، في ظل العديد من استراتيجيات إدارة حرائق الغابات 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${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ يتغير من خلال التدخلات الإدارية أو يزداد بسبب المناخ، بما في ذلك (الافتراضي) القضاء التام على الدخان PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$(ب وج) العدد السنوي للوفيات المبكرة التي تم تجنبها في سكان الولايات المتحدة الذين تبلغ أعمارهم 65 عامًا فأكثر لكل استراتيجية إدارة، محسوبًا 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 المحتملة الكبيرة للحد من الدخان تساؤلات رئيسية حول استراتيجيات إدارة حرائق الغابات. فعلى سبيل المثال، لا توفر الأدلة الحالية فهمًا شاملاً لكيفية تأثير تدخل الحرق الموصوف على توقيت وكمية وتوزيع الدخان المكاني، ونجد أن التقديرات البديلة لفعالية الحرق الموصوف في الحد من حجم حرائق الغابات اللاحقة (33) يمكن أن يؤدي إلى اختلافات مضاعفة في الفوائد الصحية المقدرة للحروق الموصوفة (الشكل 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${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$تُعدّ دوال الاستجابة الصحية مناسبة لتقدير الآثار الصحية الخاصة بدخان حرائق الغابات. وعلى الرغم من شيوع هذا الافتراض، إلا أن الدراسات المنشورة متضاربة بشأن ما إذا كان للتعرض لدخان حرائق الغابات آثار 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 أن يؤثر تفاعل تغير المناخ مع خطر حرائق الغابات على أولويات السياسات؟ يُعدّ ارتفاع درجة حرارة المناخ مسؤولاً عن ما يقرب من نصف الزيادة في المساحة المحروقة في الولايات المتحدة (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, 38تشمل التكاليف الناجمة عن هذه الزيادات التكاليف الاقتصادية والصحية المترتبة على التعرض للدخان، بالإضافة إلى تكاليف عمليات مكافحة الحرائق، والخسائر المباشرة في الأرواح والممتلكات، وغيرها من التدابير التكيفية (مثل انقطاع التيار الكهربائي) التي لها تبعات اقتصادية واسعة النطاق. ولا يُعرف حاليًا ما إذا كان احتساب هذه التكاليف المتعلقة بحرائق الغابات يزيد بشكلٍ ملحوظ من إجمالي الأضرار الاقتصادية المقدرة الناجمة عن تغير المناخ.

ماذا سيكلف هذا؟

للبدء في تحديد التكلفة المحتملة لزيادة حرائق الغابات الناجمة عن تغير المناخ، نستخدم نموذجنا الإحصائي وسيناريوهاتنا المبسطة لحساب التغير في التعرض للدخان والوفيات الناتجة عنه والمرتبطة بالزيادات المتوقعة في مخاطر حرائق الغابات. باستخدام الزيادات المتوقعة في الدخان في المستقبل والتي تتوافق بشكل عام مع الدراسات المنشورة (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 SIهناك حاجة إلى دراسات أكثر تفصيلًا لتحسين هذه التقديرات من حيث حجمها، وخصوصيتها الجغرافية، والفئات السكانية الفرعية التي قد تكون الأكثر تضررًا. ومن الأسئلة السياسية الرئيسية ذات الصلة ما إذا كان ينبغي تعديل الاستثناءات الحالية لقانون الهواء النظيف الممنوحة للولايات بشأن آثار التلوث الناجم عن دخان حرائق الغابات، وإلى أي مدى، حيث إن هذه الاستثناءات تقوض المكاسب المحققة من الجهود الرامية إلى الحد من التلوث. PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ من مصادر التلوث الأخرى.

ما العلاقة بين حرائق الغابات وعدوى كوفيد -19؟

أخيرًا، تفاعلت حرائق الغابات بشكل كبير مع جائحة كوفيد-19 بطرق تستدعي مزيدًا من الدراسة. فقد أعاقت الجائحة، إلى حد ما، قدرة الحكومة والقطاع الخاص على الاستجابة لمخاطر حرائق الغابات، قبل اندلاعها وأثناءها وبعدها. وقد شكّل حجم موسم حرائق الغابات لعام 2020 في أجزاء كثيرة من غرب الولايات المتحدة، حيث أعقب الجفاف الذي شهده موسم الأمطار بين عامي 2019 و2020 تراكم المواد القابلة للاشتعال خلال موسم الأمطار الرطب نسبيًا بين عامي 2018 و2019، تحديات بالغة. فقد تأخرت تدريبات رجال الإطفاء المتخصصين في مكافحة حرائق الغابات، أو أُلغيت في بعض الأحيان، ولم تكن فرق الإطفاء من السجناء متاحة بسبب الإفراج المبكر عنهم من سجون الولايات لتجنب تفشي كوفيد-19، ولم تُجرَ العديد من عمليات إدارة المواد القابلة للاشتعال في فصلي الشتاء والربيع، وواجهت شركات المرافق العامة بعض التأخيرات على الأقل في أنشطة الحد من مخاطر حرائق الغابات، كما أثبتت الأساليب التقليدية لإخلاء المناطق المتضررة من حرائق الغابات صعوبة أكبر بسبب انخفاض الطاقة الاستيعابية في مراكز الإيواء نتيجة لمتطلبات التباعد الاجتماعي. من غير المعروف حاليًا، ولكن من المحتمل، أن يكون موسم الحرائق التاريخي، وما ترتب عليه من آثار الدخان، قد أدى أيضًا إلى تفاقم النتائج الصحية المتعلقة بكوفيد-19، حيث تشير الأدلة المبكرة إلى أن التعرض لتلوث الهواء يزيد من حالات الإصابة بكوفيد-19 والوفيات الناجمة عنه 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.