На протяжении десятилетий Соединенные Штаты неуклонно продвигались вперед в сокращении загрязнения приземного озона, основного компонента смога. Но этот прогресс, достигнутый благодаря повышению экологичности транспортных средств, промышленности и источников энергии, все чаще затмевается другим, растущим источником загрязнения озоном: лесными пожарами.
Наша группа ученых, специализирующихся на атмосферных явлениях и лесных пожарах, проанализировала вклад лесных пожаров в уровень приземного озона на территории Соединенных Штатов в период с 2003 по 2024 год.
Мы обнаружили, что газы в дыме от лесных пожаров изменили национальную тенденцию изменения уровня озона, вызвав сдвиг от снижения уровня озона до 2015 года к его повышению после 2015 года. Мы также обнаружили, что число преждевременных смертей, связанных с озоном в результате лесных пожаров, с тех пор увеличивается примерно на 300 смертей в год.
Борьба со смогом
Большинство людей знают озоновый слой как защитный слой атмосферы высоко над Землей, который оберегает планету от вредного ультрафиолетового излучения. Но у озона есть две совершенно разные стороны.
В верхних слоях атмосферы озон полезен. Вблизи поверхности земли он является вредным загрязнителем воздуха, способным раздражать легкие и усугублять респираторные заболевания.
В 1940-х и 1950-х годах Лос-Анджелес сделал проблему озона видимой для всей страны, когда густой, едкий для глаз смог часто окутывал город. Это превратило невидимую химическую проблему в кризис общественного здравоохранения, который люди могли видеть и чувствовать. Этот кризис послужил стимулом для многолетних усилий по борьбе с загрязнением воздуха в Калифорнии, а позже и по всей территории Соединенных Штатов.
После принятия Закона о чистом воздухе и внесения в него поправок в 1970-х годах США добились устойчивого прогресса в борьбе с приземным озоном. Нормативные акты в отношении транспортных средств, электростанций и промышленных источников привели к сокращению выбросов оксидов азота и других озонообразующих веществ.
Для мониторинга ситуации Агентство по охране окружающей среды США располагает более чем 1000 станциями по измерению уровня озона по всей стране. Они охватывают множество мест, но в основном городские районы, и не измеряют приземный озон повсеместно на уровне отдельных кварталов.
Нам удалось восполнить пробелы, объединив измерения на станциях мониторинга с информацией о загрязнении воздуха и деятельности человека, полученной со спутников, а также с результатами моделирования погоды и качества воздуха. Затем мы использовали искусственный интеллект для оценки ежедневного уровня приземного озона на всей территории континентальной части США, используя данные с каждого квадратного километра, за последние 22 года.
Результаты показывают, что национальный прогресс в снижении уровня приземного озона сошел на нет примерно в 2015 году, когда Северная Америка начала сталкиваться с более сильными лесными пожарами. Во многих регионах уровень озона сейчас повышается, особенно на западе США и Среднем Западе, где дым и газы от лесных пожаров становятся все более распространенными, поскольку они переносятся по воздуху.
В целом, уровень приземного озона, который снижался примерно на 0,65 частей на миллиард в год в период с 2003 по 2015 год, с тех пор увеличился примерно на 0,13 частей на миллиард в год. Мы обнаружили, что если бы лесные пожары не оказали влияния, тенденция к снижению уровня приземного озона продолжилась бы.
Люди часто думают о лесных пожарах как о проблеме западных штатов США, но дым и загрязняющие газы от их выбросов могут распространяться на тысячи километров, затрагивая населенные пункты, расположенные далеко от самих пожаров.
Лесные пожары в Канаде в 2023 году стали ярким тому примером. На большей части Среднего Запада концентрация озона превышала допустимые нормы более недели. Дым от лесных пожаров распространился даже на Джорджию и Нью-Йорк. В том году из-за увеличения выбросов от лесных пожаров в районах с концентрацией озона, превышающей здоровые нормы, проживало на 43 миллиона американцев больше, чем в предыдущие годы.
По мере потепления Земли и её атмосферы сезоны лесных пожаров становятся всё дольше и интенсивнее во многих частях Северной Америки, и, по прогнозам, эта тенденция сохранится. В соответствии с прогнозами, Канада пережила самые разрушительные сезоны лесных пожаров за всю историю наблюдений в 2023 и 2025 годах. В январе 2025 года разрушительные пожары уничтожили более 16 000 домов и предприятий в Лос-Анджелесе и его окрестностях, в то время года, когда подобные события исторически были редкостью.
Увеличение числа пожаров свидетельствует о том, что растущая проблема загрязнения озоном может в будущем усугубиться. Это проблема для здоровья человека.
Снижение воздействия озона и связанных с ним рисков для здоровья.
Люди могут уменьшить воздействие озонового загрязнения, проверяя прогнозы качества воздуха и ограничивая пребывание на открытом воздухе, когда лесные пожары выбрасывают дым в атмосферу. Однако для защиты здоровья населения в долгосрочной перспективе потребуются более масштабные меры по снижению уровня приземного озона.
Это включает в себя усилия по снижению риска возникновения пожаров путем улучшения мер по борьбе с лесными пожарами, таких как сокращение количества кустарника и другого сухого подлеска, который может подпитывать огонь, а также сокращение причин повышения глобальной температуры, таких как сжигание ископаемого топлива. По мере повышения температуры почва теряет влагу, создавая условия для более экстремальных пожаров.
Защита общественного здоровья также означает укрепление систем прогнозирования качества воздуха для обеспечения точных ранних предупреждений, чтобы люди могли принимать меры предосторожности, а также поддержание сетей мониторинга загрязнения воздуха и инвестиции в спутниковые датчики для дальнейшего измерения прогресса, чтобы проблемы можно было выявлять и устранять.
Эта статья перепечатана с сайта The Conversation, некоммерческой независимой новостной организации, предоставляющей факты и достоверный анализ, которые помогут вам разобраться в нашем сложном мире. Авторы статьи: Вэйчжи Дэн, Университет Айовы ; Цзюнь Ван, Университет Айовы ; и Мэн Чжоу, Университет Мэриленда, округ Балтимор.
Читать далее:
-
Дым от лесных пожаров может нанести вред здоровью человека, даже если огонь бушует за сотни километров — токсиколог объясняет почему.
-
Какие шлейфы дыма от лесных пожаров представляют опасность? Новые спутниковые технологии позволяют отображать их в 3D-формате и оповещать о качестве воздуха в масштабах целого района.
-
Дым от лесных пожаров, проникающий в дома, может создавать риски для здоровья, сохраняющиеся в течение нескольких месяцев — советы по уборке и обеспечению безопасности.
Джун Ван получает финансирование от программы NASA Terra, Aqua и Suomi National Polar-orbiting Partnership, программы NASA Modeling and Analysis, программы NASA Health and Air Quality, программы NSF Established Program to Stimulate Competitive Research и программы NOAA Radiative Budget.
Мэн Чжоу и Вэйчжи Дэн не работают, не консультируют, не владеют акциями и не получают финансирования от каких-либо компаний или организаций, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрыли никаких соответствующих связей, помимо своей академической должности.