Raportare originală de către Universitatea din California

California, patria autostrăzii și a stilului de viață bazat pe mașini, s-a luptat mult timp cu poluarea aerului și a fost un pionier în curățarea aerului, de exemplu în standardele de emisii ale vehiculelor. Dar în ultimii ani, o nouă amenințare la adresa calității aerului a apărut, deoarece vara și toamna aduc unele dintre cele mai grave incendii din istoria statului, răspândind fum și ceață pe sute de mile.

„Nu l-am anticipat și nu văd un sfârșit”, a spus profesorul Anthony Wexler, director al Centrului de Cercetare a Calității Aerului UC Davis, care a studiat problemele legate de calitatea aerului de peste 30 de ani.

UC Davis are o lungă istorie de cercetare în domeniul poluării aerului și sănătății. De exemplu, în anii 1970, profesorul Thomas Cahill și colegii săi au arătat cum poluarea cu plumb s-a răspândit de pe autostrăzi peste cartiere, conducând atunci guvernatorul. Jerry Brown să introducă primele controale asupra plumbului ca aditiv pentru benzină. Acum, cercetătorii din campus se uită la amenințarea pentru sănătate din cauza fumului de incendiu.

 

Fumul vă intră în ochi (și în plămâni)

Fumul este alcătuit din particule minuscule, în mare parte pe bază de carbon, a spus Kent Pinkerton, director al Centrului UC Davis pentru Sănătate și Mediu și profesor cu funcții la Școala de Medicină Veterinară și la Școala de Medicină.

Dimensiunea acestor particule este critică, a spus Pinkerton. Cele care au o dimensiune de 2.5 micrometri sau mai mici - cunoscute sub numele de PM2.5 - pot pătrunde adânc în căile respiratorii și alveolele plămânilor. Acolo, particulele pot fi prinse în mucus sau consumate de celulele protectoare numite macrofage, iar resturile sunt tuse sau înghițite. Dar unele particule își pot face drum din plămâni către alte sisteme de organe.

Fumul poate conține, de asemenea, compuși precum dioxine sau ftalați, formați din arderea plasticului sau a altor materiale din arderea caselor. Acești compuși pot fi prezenți atât ca particule, cât și în unele cazuri ca gaze. Profesorul Qi Zhang, de la Departamentul de Toxicologie a Mediului, a descoperit niveluri crescute de ftalați în aerul Davis în timpul incendiului de tabără din 2018.

„Cel mai mare efect asupra sănătății depinde de dimensiunea particulelor și de concentrație”, a spus Pinkerton. „Ei pot fi prezenți pentru o lungă perioadă de timp, pe distanțe lungi.”

Simptomele acute ale expunerii la fum includ iritarea ochilor și a gâtului, tuse și strănut, constricție în piept și respirație șuierătoare. Ele pot include, de asemenea, bătăi rapide sau neregulate ale inimii și oboseală excesivă.

Aceste simptome trec de obicei atunci când fumul pleacă. Dar tot mai multe dovezi arată că efectele pot persista sau pot duce la probleme persistente de sănătate.

Un experiment natural

În iunie 2008, fumul de la incendii s-a răspândit peste zona Davis. Nivelurile de PM2.5 la campusul UC Davis au ajuns la 80 de micrograme pe metru cub, mult peste standardele federale.

Era doar trecut de sezonul nașterii pentru macacii rhesus care trăiau în corrale în aer liber la Centrul Național de Cercetare a Primatelor din California. Cu finanțare de la California Air Resources Board, profesorul Lisa Miller, cercetător la centru și la Școala de Medicină Veterinară, a început un studiu pe termen lung al efectelor acelei expuneri naturale la fum asupra plămânilor maimuțelor care au fost de 2 până la 3. luni vechi la acea vreme.

De-a lungul anilor, Miller a descoperit că, în comparație cu maimuțele născute în anul următor și neexpuse la fum, animalele prezintă impact asupra sistemului lor imunitar și asupra funcțiilor pulmonare, cu asemănări cu boala pulmonară umană Tulburare pulmonară obstructivă cronică sau BPOC.

Toamna 2018 a adus un al doilea experiment natural în centru. Fumul de la focul de tabără aflat la 100 de mile depărtare a acoperit campusul Davis, de data aceasta în vârful sezonului de reproducere a macacilor rhesus. Bryn Willson, un obstetru/ginecologie rezident la UC Davis Health, împreună cu Pinkerton și profesorul emerit Bill Lasley, a urmărit femele de macaci de vârstă reproductivă care au fost expuse în mod natural la fumat la începutul sarcinii. Ei au descoperit un risc crescut de avort spontan: 82% dintre sarcini au dus la nașteri vii de succes, comparativ cu 86 până la 93% în ultimii nouă ani.

Bolile respiratorii reprezintă un obiectiv major pentru CNPRC. Cercetătorii centrului au dezvoltat primul model de maimuță rhesus de astm bronșic la adulți și copilărie folosind un alergen uman, acarienii de praf. Acest lucru a oferit cercetătorilor capacitatea de a testa mecanisme biologice și noi terapii. Unitatea de boli respiratorii, condusă de Miller, continuă cercetările privind expunerea la fum atât la modelele de rozătoare, cât și la cele de primate non-umane, inclusiv dezvoltarea unei instalații de ardere pentru a genera fum pentru experimente de laborator.

Supravegherea victimelor incendiilor

În urma incendiilor de la Sonoma și Napa din 2017, Irva Hertz-Picciotto, profesor de științe ale sănătății publice și director al Centrului de Științe ale Sănătății Mediului din UC Davis, a început să examineze sănătatea persoanelor afectate de incendii. Colega ei Rebecca J. Schmidt, profesor asistent de științe ale sănătății publice, a inițiat studiul B-SAFE, Bio-Specimen Assessment of Fire Effects, în urma unui grup de femei care au fost expuse la fumul de incendiu în 2017 în timp ce erau însărcinate sau chiar înainte de a rămâne însărcinate, și bebelușii lor. În februarie 2021, Hertz-Picciotto și-a prezentat o parte din lucrările sale la un briefing al Congresului.

Mai mult de jumătate dintre respondenții la sondaj au raportat că au experimentat cel puțin un simptom (inclusiv tuse și iritație oculară) în primele trei săptămâni de la începutul incendiilor; peste 20 la suta au raportat astm sau respiratie suieratoare. Mulți respondenți au raportat simptome respiratorii continue la câteva luni după incendii, a spus Hertz-Picciotto.

„Există încă o părere că efectele calității proaste a aerului sunt trecatoare, dar ceea ce vedem indică faptul că efectele persistă multe luni după incendii – și apoi te întorci în sezonul incendiilor”, a spus ea.

Expunerea repetată la calitatea proastă a aerului din cauza fumului de incendiu poate scădea pragul de apariție a simptomelor, a spus Hertz-Picciotto.

„Poate fi nevoie de mai puțin declanșator pentru a obține simptome”, a spus ea.

Sezonul incendiilor din California coincide, de asemenea, cu debutul gripei sezoniere și al altor viruși de iarnă, precum și cu COVID-19. Poate exista o interacțiune între efectele fumului și virușii care agravează problemele pulmonare. Mai multe studii sugerează că expunerea la fumul de incendiu a crescut riscurile de infecție cu COVID-19, a spus Hertz-Picciotto.

Copii și lucrători în aer liber

Printre cei de cea mai mare preocupare pentru cercetătorii în domeniul sănătății se numără copiii și adulții care lucrează în aer liber, cum ar fi muncitorii agricoli.

„Copiii sunt foarte activi în aer liber, iau mai mult aer în comparație cu masa lor pulmonară decât adulții și sunt deosebit de sensibili la fumul de incendiu”, a spus Pinkerton. „Sistemul lor imunitar este încă în curs de maturizare.”

Pinkerton este, de asemenea, director al Centrului de Vest pentru Sănătate și Siguranță Agricolă la UC Davis.

„Cu doar câțiva ani în urmă, nu existau planuri sau linii directoare care să se ocupe de calitatea aerului pentru lucrătorii în aer liber”, a spus el. Primele reglementări ale statului California au intrat în vigoare în 2018. WCAHS a lucrat atât cu fermieri, cât și cu organizațiile de muncitori agricoli pentru a produce materiale de instruire și liste de verificare pentru implementarea reglementărilor.

Profesorul asistent Kathryn Conlon, om de știință în domeniul sănătății publice la Școala de Medicină și Școala de Medicină Veterinară, studiază modul în care reglementările de stat din California privind calitatea aerului și utilizarea măștilor pentru lucrătorii agricoli se traduc în domeniu. De exemplu, reglementările impun ca lucrătorilor să li se elibereze măști N95 atunci când Indicele de calitate a aerului depășește 150.

Dar există un decalaj între instituirea unei politici și adoptarea acesteia, a spus Conlon. De exemplu, lucrătorii vor purta adesea deja o mască de pânză sau o bandană ca scut de praf. Măștile N95 necesită o potrivire adecvată și pot fi inconfortabile atunci când efectuați lucrări manuale grele în aer liber, pe vreme caldă.

„Vrem să înțelegem percepțiile lucrătorilor din agricultură cu privire la protecția căilor respiratorii într-un eveniment de fum”, a spus Conlon. „Ce măsuri de precauție își iau deja singuri? Ce furnizează angajatorul?”

Un studiu pilot, în colaborare cu organizațiile de muncitori agricoli, a dezvăluit confuzie cu privire la gradul de protecție a diferitelor tipuri de acoperitoare pentru față, a spus ea.

Mucegai pe bază de fum

Fumul de incendiu ar putea transporta, de asemenea, spori de mucegai din solurile forestiere pe distanțe lungi. În 2020, Naomi Hauser, specialist în boli infecțioase și profesor clinic asistent la UC Davis Health, și colegii săi au observat o creștere aparentă a infecțiilor cu mucegai, în special la pacienții cu arsuri. Când au analizat datele din ultimii trei ani, au găsit de două ori mai multe infecții cu mucegai în 2020, părând să coincidă cu sezonul incendiilor.

„Acestea sunt mucegaiuri de mediu găsite în sol, care pot fi transportate în praf”, a spus Hauser, care este, de asemenea, membru al Centrului de Cercetare pentru Adaptarea Climei UC Davis. Vânturile generate de incendiile mari ar putea să măture sporii de mucegai în aer și să-i răspândească pe distanțe lungi.

Studiul viețuitoarelor în fum este foarte nou - Leda Kobziar, ecologist al incendiilor la Universitatea din Idaho din Moscova, a inventat termenul de „piroaerobiologie” în 2018.

Deoarece sporii de mucegai sunt relativ mari, aproximativ 40 de micrometri, ei probabil cad din aer mai repede decât PM2.5 și particulele ultrafine și nu se deplasează atât de departe. Atunci când se instalează pe persoanele cu pielea deteriorată, cum ar fi victimele arsurilor sau sunt inhalate de persoane cu imunitate slăbită, pot provoca infecții.

„Majoritatea dintre noi, cu pielea intactă și un sistem imunitar sănătos, ar fi în regulă, dar dacă sunteți imunocompromis sau aveți o arsură, este ceva la care să vă gândiți”, a spus Hauser. Hauser și colegii plănuiesc studii suplimentare asupra acestor infecții.

Intersecții, incendii și sănătate

Incendiile de pădure prezintă o serie de intersecții. Seceta, schimbările climatice, gestionarea pădurilor, speciile invazive și planificarea urbană se intersectează pentru a face incendiile sălbatice mai mari și mai severe; calitatea aerului, pandemia COVID-19, virusurile sezoniere și inechitatea în sănătate se intersectează pentru a agrava impactul asupra sănătății.

Schimbările climatice aduc riscuri agravate, a spus Conlon: Căldura, seceta, incendiile și calitatea aerului prezintă propriile riscuri și se pot multiplica reciproc.

„Toată lumea este expusă acestor riscuri, dar unii oameni mai mult decât alții”, a spus Conlon. „Dacă fac muncă sedentară într-un birou cu aer condiționat și aer filtrat, sunt mai puțin expus la căldură și la aer slab decât dacă fac muncă manuală grea în aer liber.”

Abordarea acestor provocări necesită lucrul la mai multe probleme simultan. Pentru a atenua impactul incendiilor asupra sănătății, trebuie să răspundem nevoilor de sănătate ale tuturor celor afectați.

„Sănătatea publică și prevenirea sunt cheia”, a spus Hauser.

„Ne trezim la incendii”

În „Waking Up to Wildfires”, regizor Paige Bierma spune poveștile celor mai afectați de incendiile din North Bay din 2017. Auziți de la supraviețuitori, pompieri, oficiali de sănătate publică, grupuri comunitare – și oameni de știință care încearcă să dea sens tuturor.

Centrul de Științe ale Sănătății Mediului UC Davis a produs lungmetrajul „Waking Up to Wildfires”, în 2019, cu un grant de la Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului pentru a ajuta la aruncarea în lumină asupra situației dificile a comunităților după aceste tipuri de dezastre.