In 2020 werd meer dan 68% van de westelijke VS – wat neerkomt op ongeveer 43 miljoen mensen – op één dag getroffen door de resulterende schadelijke niveaus van luchtvervuiling, het hoogste aantal in 20 jaar. Grote bosbranden en ernstige hitte-evenementen vinden vaker tegelijkertijd plaats, waardoor de luchtvervuiling in het westen van de Verenigde Staten verergert, zo blijkt uit een onderzoek onder leiding van onderzoekers van de Washington State University. 

De studie, gepubliceerd in Wetenschap Advances, vond dat dergelijke wijdverbreide luchtverontreinigingsgebeurtenissen niet alleen in frequentie toenemen, maar ook langer aanhouden en een grotere geografische omvang in de regio beïnvloeden. Ze zijn zo slecht geworden dat ze veel voordelen van de Clean Air Act hebben teruggedraaid. De omstandigheden die deze episodes veroorzaken, zullen naar verwachting ook blijven toenemen, samen met hun bedreigingen voor de menselijke gezondheid.

"We hebben de afgelopen 20 jaar een stijgende trend gezien waarin hoge niveaus van zowel fijnstof als ozon tegelijkertijd voorkomen", zegt hoofdauteur Dmitri Kalashnikov, een WSU-doctoraatsstudent. "Dit hangt samen met twee dingen: meer bosbranden en toename van de soorten weerpatronen die zowel bosbranden als warm weer veroorzaken."

Wanneer bosbranden en extreme hitte tegelijkertijd optreden, vergroten ze de luchtvervuiling: natuurbrandrook verhoogt fijnstof in de lucht en de hitte combineren de rook en andere verontreinigende stoffen om meer ozon op leefniveau te creëren. Terwijl ozon in de stratosfeer beschermend is, is ozon dat zich op grondniveau vormt al lang erkend als schadelijk voor de menselijke gezondheid. Het is een belangrijk onderdeel van smog, en het terugdringen ervan was een belangrijk doel van het beleid voor schone lucht in de twintigste eeuw. Gelijktijdige blootstelling van miljoenen mensen aan hoge niveaus van zowel verontreinigende stoffen, ozon op leefniveau als fijn stof, vormt een aanzienlijke belasting voor de volksgezondheid.

K9 Mask® Luchtfilter Hondengezicht Rook van Wildfire Mask

Weerpatronen die hogedrukribbels worden genoemd, beter bekend als hittekoepels, treden op wanneer een gebied met hogedruklucht boven een gebied blijft hangen dat warme stilstaande lucht en zijn verontreinigende stoffen op de grond vasthoudt. Deze omstandigheden leiden doorgaans tot hogere niveaus van schadelijke ozon op leefniveau tijdens de zomermaanden. Fijnstof dat de luchtkwaliteit aantast, kwam vroeger vaker voor in de winter in het westen van de Verenigde Staten, maar bosbranden hebben die dynamiek omgedraaid, waardoor de gevaren van zowel fijnstof als ozon op grondniveau in de zomer tegelijkertijd samenkomen.

Voor deze studie volgden de onderzoekers de luchtkwaliteit door gebruik te maken van alle beschikbare meetstationgegevens van 2001-2020 uit de westelijke staten en delen van Canada. Ze combineerden deze gegevens met informatie over bosbranden afkomstig van NASA-satellieten, samen met ERA5-weersgegevens geproduceerd door het European Center for Medium-Range Weather Forecasts.

De gelijktijdig optredende gebeurtenissen werden gedefinieerd als dagen die zowel in de top 10% in fijnstofniveaus als in de top 10% in ozon registreerden. De onderzoekers ontdekten dat de jaarlijkse blootstelling van de bevolking aan deze extreme gecombineerde episodes met ongeveer 25 miljoen toeneemt persoonsdagen per jaar – een cijfer dat het aantal getroffen mensen telt, evenals het aantal dagen dat ze werden getroffen door de luchtvervuiling.

"Van elke indicatie die we hebben, zullen de warmere, drogere omstandigheden die voor deze regio worden geprojecteerd waarschijnlijk de natuurbrandactiviteit doen toenemen en bijdragen aan meer wijdverbreide, ernstige hitte, wat betekent dat we kunnen verwachten dat deze omstandigheden in de toekomst vaker zullen voorkomen", zei co -auteur Deepti Singh, een WSU-assistent-professor. “Voorbereiding op deze evenementen is heel belangrijk. We moeten nadenken over wie wordt blootgesteld, welke capaciteit er is om die blootstelling te minimaliseren en hoe we de meest kwetsbare mensen kunnen beschermen.”

Californische honden in wildvuurrook

Deze gebeurtenissen kunnen mogelijk worden verzacht door maatregelen te nemen om de temperatuurstijging als gevolg van klimaatverandering te vertragen en door bosbranden beter te beheersen, zoals door voorgeschreven brandwonden. Afgezien van die inspanningen, stelden Kalashnikov en Singh voor om deze luchtvervuilingsgebeurtenissen te behandelen als een ernstige sneeuwstorm of hittegolf door ervoor te zorgen dat mensen schuilplaatsen hebben met luchtkwaliteitsfilters waar ze naartoe kunnen gaan om uit de vervuilde lucht te komen. Ze adviseerden ook om beleid aan te nemen dat blootstelling op de werkplek minimaliseert voor mensen die doorgaans buiten werken.

De omvang van de gelijktijdige luchtvervuilingsgebeurtenissen zal het voor veel mensen moeilijk maken om hun impact te vermijden, zei Singh.

"Als er zo'n groot gebied is dat wordt getroffen door deze luchtvervuiling, beperkt het echt waar mensen naartoe kunnen gaan om aan die omstandigheden te ontsnappen," zei ze. "Je zou honderd mijl kunnen reizen en nog steeds geen betere luchtkwaliteit vinden."