Skovbrande frigiver årtier af forurenende stoffer absorberet af skove

Vi ved, at skove absorberer kuldioxid, men, som en svamp, de optager også årevis af forurenende stoffer fra menneskelig aktivitet. Når skovbrande rammer, disse forurenende stoffer frigives igen til luften med røg og aske.

Vores nye forskning undersøgte luftprøver fra fire store skovbrande nær Sydney mellem 1984 og 2004. Vi fandt spor af potentielt giftige metaller fra byens luft – bly, cadmium og mangan - blandt de fine partikler af jord og brændt vegetation i bushbrandrøg.

Disse spormetaller var forbundet med blyholdig benzin - som ikke har været brugt siden 2002 - og industrielle emissioner, som omfatter tidligere metalforarbejdning, afbrænding af fossile brændstoffer, raffinaderier, transport og elproduktion.

Det betyder skovbrande, som dem, der ødelagde Australien sidste sommer, kan remobilisere forurenende stoffer, som vi længe har udfaset. Sundheds- og andre virkninger er måske ikke fuldt ud forstået eller realiseret i årtier.

Analyse af luftprøver

Vi valgte fire store skovbrande - som fandt sted i 1984, 1987, 2001-2002 og 2004 - på grund af deres kendte indvirkning på luftkvaliteten i Sydney. Regeringen i New South Wales indsamlede luftprøver hver sjette dag på filtre i den periode og arkiverede dem, hvilket betød, at vi kunne studere dem år senere.

Vi analyserede disse luftprøver under bushbrandperioderne og sammenlignede dem med månederne på hver side af hver begivenhed.

Som forventet, luftforureningen var højere i perioder med skovbrande, med hensyn til samlede suspenderede partikler og fine partikler ("PM10", som er partikler med en størrelse på 10 mikron eller mindre).

Ved hjælp af statistiske analyser, vi adskilte partiklernes kildekomponenter:dem fra naturlig jord og dem, der stammer fra menneskeskabte forurenende stoffer. Vi fandt, at koncentrationen af ​​den menneskeskabte forurenende komponent - indeholdende bly og cadmium - blev fordoblet i perioder med skovbrande.

Forurening af luften med cadmium er forbundet med minedrift, raffinering, afbrænding af fossile brændstoffer, og endda fra husholdningsaffald. Men kilden til blyforurening har en mere kompliceret historie.

En historie skrevet i bly

Isotoper er varianter af et grundstof, såsom bly. Forskellige bly "isotoper" har forskellige atommasser.

Vores undersøgelse målte blyisotoper i luftprøverne for at "fingeraftryk" forureningskilderne.

Dataene viser, at kilden til bly spænder fra naturlig oprindelse fra forvitring af sten til dem fra blyholdige benzinemissioner.

Blyholdig benzin begyndte at blive udfaset i 1985 på grund af miljø- og sundhedsproblemer, og har ikke været brugt i køretøjer siden 2002. Meget mindre mængder bruges stadig i AVGAS - det brændstof, der bruges til at drive små stempelflymotorer.

Som resultat, blyindholdet i Sydneys luft faldt dramatisk fra 1984 til 2004. Samtidig blyisotoperne i luften ændrede sig.

Det bly, der blev brugt i NSW-benzin, kom overvejende fra minerne ved Broken Hill. Broken Hill bly har en meget anderledes isotopsignatur end bly fundet i Sydneys hovedgrundfjeld, Hawkesbury Sandstone. Dette svarer til tidligere forskning, der viser, at aske fra Sydney-træer indeholdt Broken Hill-bly.

I 1994, bly i Sydneys luft var tættere på Broken Hill blysignaturen. I 2004 blyisotoperne i luften lignede naturlige Sydney-klipper. Men under skovbrande i 2001-2002 og 2004, ledningen, der blev frigivet, begyndte igen at ligne Broken Hill-bly.

Dette viser, at skovene havde absorberet blyholdige benzinemissioner i løbet af de 70 år, de blev brugt og opbevaret dem. Da skovene gik op i flammer, blyet blev remobiliseret sammen med røg og andre skovbrandspartikler.

Hvad betyder det for vores helbred?

Indånding af skovbrandsrøg er en alvorlig sundhedsrisiko. Bushbrandrøg resulterede i mere end 400 overskydende dødsfald under de ødelæggende bushbrande i 2019-2020.

For nylig, fokus for luftkvalitet og sundhedsforskning er flyttet til meget fine partikler:"PM2.5". Det er partikler på 2,5 mikron eller mindre, som kan trænge dybt ned i vores lunger. Under Black Summer-bushbrandene 2019-2020, PM2.5 niveauer nåede 85 mikrogram pr. kubikmeter luft i løbet af 24 timer, mere end tre gange de australske luftkvalitetskriterier på 25 mikrogram per kubikmeter.

Mens vores undersøgelse viser, at potentielt giftige metaller var højere i atmosfæren under skovbrande, koncentrationerne var sandsynligvis ikke en sundhedsrisiko. Den største risiko er den samlede koncentration af fine partikler i luften, frem for hvad de er lavet af.

Koncentrationerne af spormetallerne målt under de fire store skovbrande i vores undersøgelse var under Australiens og Verdenssundhedsorganisationens kriterier. Perioden med øget eksponering var også meget begrænset, yderligere at reducere risikoen.

Alligevel, det er vigtigt at minimere eksponeringen for alle kemiske forurenende stoffer. Dette skyldes, at mange, såsom bly, har ingen sikker nedre eksponeringsgrænse, og effekterne er ofte forholdsmæssigt større ved det første og laveste eksponeringsniveau.

En langvarig arv

Det er ikke kun australske skove, der har en langvarig giftig arv. I Ukraine og Hviderusland, radioaktive materialer fra Tjernobyl er blevet frigivet under skovbrande.

Og efterhånden som den globale viden om de skadelige virkninger af pesticider voksede, vi holdt op med at bruge dem. Alligevel finder vi dem stadig langt fra civilisationen i det frosne Arktis, venter på at blive frigivet, når isen smelter.

Metaller som bly, kobber, mangan og uran bliver fortsat udvundet og forarbejdet i Australien. De væsentligste miljø- og sundhedspåvirkninger mærkes af de umiddelbart omkringliggende samfund, især børn, som forurenende stoffer i luften aflejres på overflader og senere indtages.

Globalt, genanvendelse af blybatterier fortsætter med at forurene lokalsamfund og miljøer, især dem i lav- og mellemindkomstlande.

Ja, vores moderne livsstil afhænger af disse metaller og andre giftige kemikalier. Så, vi skal mine, bruge og bortskaffe dem med stor omhu, fordi en gang i miljøet, de går ikke væk.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.