Alkuperäinen raportti University of California

Kalifornia, moottoritien ja autopohjaisen elämäntavan koti, on pitkään kamppaillut ilmansaasteiden kanssa – ja se on ollut edelläkävijä ilmanpuhdistuksessa, esimerkiksi ajoneuvojen päästöstandardeissa. Mutta viime vuosina ilmanlaadulle on ilmaantunut uusi uhka, kun kesä ja syksy tuovat mukanaan osavaltion historian pahimpia metsäpaloja, jotka levittävät savua ja sumua satojen kilometrien päähän.

"En odottanut sitä, enkä näe sille loppua", sanoi professori Anthony Wexler, UC Davis Air Quality Research Centerin johtaja, joka on tutkinut ilmanlaatukysymyksiä yli 30 vuoden ajan.

UC Davisilla on pitkä historia ilmansaasteiden ja terveyden tutkimuksesta. Esimerkiksi 1970-luvulla professori Thomas Cahill ja kollegat osoittivat, kuinka lyijysaaste levisi moottoriteiltä naapurustojen yli, mikä johti silloisen hallituksen johtoon. Jerry Brown esittelee ensimmäiset säädöt lyijylle bensiinin lisäaineena. Nyt tutkijat eri puolilla kampusta tarkastelevat metsäpalojen savun aiheuttamaa terveysuhkaa.

 

Savu pääsee silmiin (ja keuhkoihin)

Savu koostuu pienistä, enimmäkseen hiilipohjaisista hiukkasista, sanoi Kent Pinkerton, UC Davis Center for Health and Environment -keskuksen johtaja ja professori, jolla on nimityksiä eläinlääketieteen ja lääketieteen korkeakoulussa.

Näiden hiukkasten koko on kriittinen, Pinkerton sanoi. Ne, jotka ovat kooltaan 2.5 mikrometriä tai pienempiä – tunnetaan nimellä PM2.5 – voivat päästä syvälle keuhkojen hengitysteihin ja alveoleihin. Siellä hiukkaset voivat jäädä limaan tai niitä voivat kuluttaa suojaavat solut, joita kutsutaan makrofageiksi, ja roskat yskivät tai niellään. Mutta jotkut hiukkaset voivat kulkeutua keuhkoista muihin elinjärjestelmiin.

Savu voi sisältää myös yhdisteitä, kuten dioksiineja tai ftalaatteja, jotka muodostuvat palavasta muovista tai muista palavista taloista peräisin olevista materiaaleista. Nämä yhdisteet voivat olla läsnä sekä hiukkasina että joissakin tapauksissa kaasuina. Professori Qi Zhang ympäristötoksikologian laitokselta havaitsi kohonneita ftalaattipitoisuuksia Davisin ilmasta vuoden 2018 tulipalon aikana.

"Suurin terveysvaikutus riippuu hiukkasten koosta ja pitoisuudesta", Pinkerton sanoi. "Ne voivat olla läsnä pitkään, pitkiä matkoja."

Savulle altistumisen akuutteja oireita ovat silmien ja kurkun ärsytys, yskä ja aivastelu, puristava tunne rinnassa ja hengityksen vinkuminen. Niihin voi kuulua myös nopea tai epäsäännöllinen syke ja liiallinen väsymys.

Nämä oireet ohittavat yleensä savun poistuessa. Mutta kasvava näyttö osoittaa, että vaikutukset voivat viipyä tai johtaa pysyviin terveysongelmiin.

Luonnollinen kokeilu

Kesäkuussa 2008 metsäpalojen savu levisi Davisin alueelle. UC Davisin kampuksella PM2.5:n tasot saavuttivat jopa 80 mikrogrammaa kuutiometrissä, mikä ylittää selvästi liittovaltion standardit.

Kalifornian kansallisen kädellisten tutkimuskeskuksen ulkokoralleissa elävien reesusmakakien synnytyskausi oli juuri ohi. California Air Resources Boardin rahoituksella professori Lisa Miller, keskuksen ja eläinlääketieteen korkeakoulun tutkija, aloitti pitkän aikavälin tutkimuksen tuon luonnollisen savualtistuksen vaikutuksista apinoiden keuhkoihin, jotka olivat 2–3. kuukauden ikäisiä tuolloin.

Vuosien mittaan Miller on havainnut, että verrattuna seuraavana vuonna syntyneisiin apinoihin, jotka eivät olleet altistuneet savulle, eläimillä on vaikutuksia immuunijärjestelmäänsä ja keuhkojen toimintaansa, ja ne ovat samankaltaisia ​​kuin ihmisen keuhkosairaus, krooninen obstruktiivinen keuhkoahtaumatauti eli COPD.

Syksy 2018 toi keskukseen toisen luonnollisen kokeen. 100 mailin päässä sijaitsevan Camp Firen savu peitti Davisin kampuksen tällä kertaa reesusmakakien pesimäkauden huipulla. Bryn Willson, UC Davis Healthin OB/GYN-asukas, yhdessä Pinkertonin ja emeritusprofessori Bill Lasleyn kanssa seurasi lisääntymisiässä olevia naarasmakakeja, jotka olivat luonnollisesti alttiina savulle raskauden alkuvaiheessa. He havaitsivat kohonneen keskenmenon riskin: 82 prosenttia raskauksista johti onnistuneisiin elävänä synnytyksiin verrattuna 86-93 prosenttiin edellisten yhdeksän vuoden aikana.

Hengityselinten sairaus on CNPRC:n pääpaino. Keskuksen tutkijat kehittivät ensimmäisen aikuisen ja lapsuuden astman reesusapinan mallin käyttämällä ihmisen allergeenia, pölypunkkeja. Tämä on antanut tutkijoille mahdollisuuden testata biologisia mekanismeja ja uusia hoitoja. Millerin johtama hengityselinsairauksien yksikkö jatkaa tutkimusta savulle altistumisesta sekä jyrsijä- että ei-ihmiskädellisissä malleissa, mukaan lukien polttolaitoksen kehittäminen savun tuottamiseksi laboratoriokokeita varten.

Palon uhrien kartoitus

Vuoden 2017 Sonoman ja Napan tulipalojen jälkeen kansanterveystieteiden professori ja UC Davis Environmental Health Sciences Centerin johtaja Irva Hertz-Picciotto aloitti metsäpaloista kärsineiden ihmisten terveyden kartoituksen. Hänen kollegansa Rebecca J. Schmidt, kansanterveystieteiden apulaisprofessori, aloitti B-SAFE-tutkimuksen, Bio-Specimen Assessment of Fire Effects -tutkimuksen seuraten ryhmää naisia, jotka olivat altistuneet metsäpalon savulle vuonna 2017 ollessaan raskaana tai juuri ennen raskautta. ja heidän vauvansa. Helmikuussa 2021 Hertz-Picciotto esitteli osan työstään kongressin tiedotustilaisuudessa.

Yli puolet kyselyyn vastanneista ilmoitti kokeneensa vähintään yhden oireen (mukaan lukien yskän ja silmien ärsytyksen) kolmen ensimmäisen viikon aikana tulipalon syttymisen jälkeen; yli 20 prosenttia ilmoitti astmasta tai hengityksen vinkumisesta. Monet vastaajat ilmoittivat jatkuvasta hengitystieoireista kuukausia tulipalojen jälkeen, Hertz-Picciotto sanoi.

"Edelleen ollaan sitä mieltä, että huonon ilmanlaadun vaikutukset ovat ohimeneviä, mutta se, mitä näemme, viittaa siihen, että vaikutukset jatkuvat useita kuukausia tulipalojen jälkeen - ja sitten palaat tulipalojen aikaan", hän sanoi.

Toistuva altistuminen metsäpalon savun aiheuttamalle huonolle ilmanlaadulle voi alentaa oireiden ilmaantumisen kynnystä, Hertz-Picciotto sanoi.

"Oireiden saaminen voi vaatia vähemmän laukaisua", hän sanoi.

Kalifornian palokausi osuu myös kausi-influenssan ja muiden talvivirusten sekä COVID-19:n puhkeamisen kanssa. Savun ja keuhko-ongelmia pahentavien virusten välillä voi olla vuorovaikutusta. Useat tutkimukset viittaavat siihen, että altistuminen metsäpalojen savulle lisäsi COVID-19-infektion riskiä, ​​Hertz-Picciotto sanoi.

Lapset ja ulkotyöntekijät

Terveystutkijoille eniten huolta aiheuttavat lapset ja ulkona työskentelevät aikuiset, kuten maataloustyöntekijät.

"Lapset ovat erittäin aktiivisia ulkona, he ottavat enemmän ilmaa keuhkoihinsa verrattuna kuin aikuiset, ja he ovat erityisen herkkiä metsäpalojen savulle", Pinkerton sanoi. "Heidän immuunijärjestelmänsä kypsyy edelleen."

Pinkerton on myös UC Davisin läntisen maatalouden terveys- ja turvallisuuskeskuksen johtaja.

"Vain muutama vuosi sitten ei ollut suunnitelmia tai ohjeita ulkotyöntekijöiden ilmanlaadusta", hän sanoi. Ensimmäiset Kalifornian osavaltion määräykset tulivat voimaan vuonna 2018. WCAHS on työskennellyt sekä viljelijöiden että maataloustyöntekijöiden organisaatioiden kanssa tuottaakseen koulutusmateriaaleja ja tarkistuslistoja määräysten toimeenpanemiseksi.

Apulaisprofessori Kathryn Conlon, kansanterveystieteilijä School of Medicine- ja School of Veterinary Medicineissä, tutkii, kuinka Kalifornian osavaltion ilmanlaatua ja maataloustyöntekijöiden maskien käyttöä koskevat määräykset vaikuttavat peltoihin. Esimerkiksi säännökset edellyttävät, että työntekijöille on annettava N95-naamarit, kun ilmanlaatuindeksi ylittää 150.

Mutta politiikan perustamisen ja sen hyväksymisen välillä on kuilu, Conlon sanoi. Esimerkiksi työntekijät käyttävät usein jo kangasnaamaria tai huivia pölysuojana. N95-naamarit vaativat oikean istuvuuden ja voivat olla epämukavia tehtäessä kovaa manuaalista työtä ulkona kuumalla säällä.

"Haluamme ymmärtää maataloustyöntekijöiden käsitykset hengitysteiden suojauksesta savutapahtumassa", Conlon sanoi. "Mihin varotoimiin he jo ryhtyvät yksin? Mitä työnantaja tarjoaa?"

Hän sanoi, että yhteistyössä maataloustyöntekijöiden organisaatioiden kanssa tehty pilottitutkimus paljasti hämmennystä erilaisten kasvopäällysteiden suojaavuudesta.

Savun aiheuttama home

Maastopalon savu saattaa myös kuljettaa homeitiöitä metsämaista pitkiä matkoja. Vuonna 2020 infektiotautien asiantuntija ja UC Davis Healthin apulaisprofessori Naomi Hauser kollegoineen havaitsi homeinfektioiden ilmeisen nousun, erityisesti palovammoilla. Kun he tarkastelivat kolmen edellisen vuoden tietoja, he havaitsivat kaksi kertaa enemmän homeinfektioita vuonna 2020, mikä näyttää osuvan samaan aikaan palokauden kanssa.

"Nämä ovat maaperässä olevia ympäristön homeita, jotka voivat kulkeutua pölyssä", sanoi Hauser, joka on myös UC Davisin ilmastosopeutumistutkimuskeskuksen jäsen. Suurten tulipalojen aiheuttamat tuulet voivat lakaista homeitiöt korkealle ilmaan ja levittää niitä pitkiä matkoja.

Savussa olevien elävien olentojen tutkimus on hyvin uutta – Leda Kobziar, paloekologi Idahon yliopistosta Moskovassa, loi termin "pyroaerobiologia" vuonna 2018.

Koska homeitiöt ovat suhteellisen suuria, noin 40 mikrometriä, ne todennäköisesti putoavat ilmasta nopeammin kuin PM2.5 ja ultrahienot hiukkaset eivätkä kulje niin kauas. Kun ne asettuvat ihmisille, joilla on vaurioitunut iho, kuten palovammoja tai heikentyneen vastustuskyvyn omaavien henkilöiden hengittämä ne voivat aiheuttaa infektioita.

"Useimmat meistä, joilla on ehjä iho ja terveet immuunijärjestelmät, olisivat kunnossa, mutta jos sinulla on immuunipuutos tai palovamma, sitä kannattaa miettiä", Hauser sanoi. Hauser ja kollegat suunnittelevat lisätutkimuksia näistä infektioista.

Risteys, metsäpalot ja terveys

Maastopalot muodostavat sarjan risteyksiä. Kuivuus, ilmastonmuutos, metsänhoito, haitalliset lajit ja kaupunkisuunnittelu risteävät ja tekevät maastopaloista suurempia ja vakavampia. ilmanlaatu, COVID-19-pandemia, kausiluonteiset virukset ja terveyteen liittyvä epätasa-arvo leikkaavat toisiaan pahentaakseen terveysvaikutuksia.

Ilmastonmuutos tuo mukanaan lisää riskejä, Conlon sanoi: Kuumuus, kuivuus, metsäpalot ja ilmanlaatu aiheuttavat omat riskinsä ja voivat moninkertaistaa toisiaan.

"Kaikki ovat alttiina näille riskeille, mutta jotkut ihmiset enemmän kuin toiset", Conlon sanoi. "Jos teen istumatyötä ilmastoidussa toimistossa, jossa on suodatettu ilma, olen vähemmän alttiina lämmölle ja huonolle ilmalle kuin jos teen kovaa manuaalista työtä ulkona."

Näihin haasteisiin vastaaminen edellyttää useiden ongelmien ratkaisemista kerralla. Maastopalojen terveysvaikutusten lieventämiseksi meidän on täytettävä kaikkien niistä kärsivien terveystarpeet.

"Kansanterveys ja ennaltaehkäisy ovat avainasemassa", Hauser sanoi.

"Herääminen metsäpaloihin"

Elokuvassa "Waking Up to Wildfires", elokuvantekijä Paige Bierma kertoo tarinoita ihmisistä, jotka kärsivät eniten vuoden 2017 North Bayn metsäpaloista. Kuuntele selviytyneitä, palomiehiä, kansanterveysviranomaisia, yhteisöryhmiä – ja tiedemiehet, jotka yrittävät ymmärtää kaiken.

UC Davis Environmental Health Sciences Center tuotti kokopitkän "Waking Up to Wildfires" vuonna 2019 stipendin avulla. Ympäristöterveystieteiden laitos auttaa valaisemaan yhteisöjen ahdinkoa tämäntyyppisten katastrofien jälkeen.