Kan amerikanske skovbrande være medvirkende til hjertesygdomme?

Den ødelæggende kraft af naturbrande i USA er veldokumenteret. Hvert år, på både øst- og vestkysten af ​​landet, og på grund af både miljømæssige og menneskeskabte faktorer, brande raser, og hjem og levesteder ødelægges. Men ud over de åbenlyse farer, disse brande forårsager andre, flere usynlige skader. Visse nanoskala partikler i atmosfæren kendt som organiske aerosoler - partikler frigivet, når organiske materialer som træer og andet plantemateriale forbrændes - er blevet forbundet med en øget risiko for hjertesygdomme, og endda døden.

Disse partikler udgør ikke kun en trussel mod det område, hvor ilden brænder. Indtil nu, de fleste modeller for atmosfærisk partikelbevægelse har gjort visse antagelser om, hvordan disse organiske aerosoler vil påvirke menneskers sundhed baseret på, hvordan de reagerer med atmosfæren. Men i deres seneste papir offentliggjort i Atmosfærisk miljø , forfattere Spyros Pandis, professor i kemiteknik; Allen Robinson, leder og professor i maskinteknik; og Laura Posner, kemiingeniør Ph.D. alumne, udfordrer disse antagelser, og afslører, hvor farlige organiske aerosol-emissioner kan være.

"Biomasseafbrænding er en vigtig global kilde til organiske aerosoler, " skriver forfatterne i avisen. "Biomasseforbrænding af organisk aerosol kan bidrage væsentligt til organiske aerosolkoncentrationer både lokalt og langt nede fra brande."

Traditionelt, organiske aerosoler er opdelt i to kategorier, baseret på hvordan de kommer ind i atmosfæren:primær organisk aerosol (POA), og sekundær organisk aerosol (SOA). POA udsendes direkte til atmosfæren som partikler, mens SOA dannes, når nogle af produkterne fra oxidation af flygtige organiske forbindelser kondenserer i atmosfæren. Nuværende kemiske transportmodeller, som sporer bevægelsen af ​​partikler i luften, fokus på POA-emissioner fra brande, men forsømmer dem fra SOA.

På grund af denne antagelse, disse kemiske transportmodeller tegner sig kun for de skader forårsaget af POA, som for det meste er i forbrændingens umiddelbare nærhed - lokalområdet omkring branden. Denne nye forskning tyder på, imidlertid, at kun at tage hensyn til POA, fortæller kun halvdelen af ​​historien - og at virkningerne af SOA kan udgøre en trussel mod sundheden for mennesker meget længere fra brandens kilde.

Holdet brugte en tredimensionel transportmodel til at forstå, hvor meget disse emissioner fra naturbrande bidrog til de samlede organiske aerosolkoncentrationer i det kontinentale USA i tre repræsentative måneder i løbet af foråret, sommer, og falde. Modellen viste, at mens POA forblev den mest alvorlige bidragyder til organiske aerosolkoncentrationer nær det brændte område, at inkorporere SOA i disse målinger gjorde transportmodellen meget mere nøjagtig sammenlignet med de observerede niveauer af organisk aerosol end andre forudsigende modeller - i det mindste for foråret og sommeren. I efteråret, på den anden side, modellen havde en tendens til at forudsige niveauerne af organisk aerosol, hvilket tyder på en sammenhæng mellem temperaturen og spredningen af ​​disse emissioner.

"Atmosfærisk kemi virker som en booster, " siger Pandis, "producerer yderligere partikler, når fanen bevæger sig væk fra ilden en eller to dage senere. Virkningerne, selvfølgelig, bliver mindre, når man kommer væk fra ilden, men det kan forblive betydeligt op til seks hundrede miles væk - også selvom det ikke længere er synligt som tyk røg. Denne forbedring er stærkere under varme solrige dage."

Forfatterne håber, at denne forskning vil hjælpe med at udvide offentlighedens forståelse af alvoren af ​​disse naturbrande og vigtigheden af ​​at begrænse dem i fremtiden, ligesom vi forsøger at begrænse andre kilder til skadelige emissioner.

"Beviserne tyder på, at disse emissioner er lige så dårlige for vores helbred som for andre forbrændingskilder, såsom køretøjers og industrielle emissioner, " siger Pandis. "Emissionerne fra naturbrande indeholder tusindvis af komplekse organiske forbindelser, nogle af dem kræftfremkaldende."