شهرهای آمریکا با بالاترین آلودگی دود در سال ۲۰۲۳

دود در شهرهای آمریکا: تأثیر آتش‌سوزی‌های کانادا در سال 2023

معمولاً، دودی‌ترین شهرهای آمریکا در غرب این کشور قرار دارند. اما فصل آتش‌سوزی‌های شدید در کانادا در سال 2023، باعث شد شهرهای آمریکایی در شرق کشور نیز تحت تأثیر دود قرار بگیرند. این موضوع بر اساس تحقیقات جدیدی است که در نشست سالانه AGU در سال 2024 ارائه خواهد شد. دود ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی هر ساله بر میلیون‌ها نفر تأثیر می‌گذارد و می‌تواند هزاران مایل از منبع خود حرکت کند و لایه‌ای از غبار ایجاد کند که شرایط تنفسی مانند آسم را بدتر می‌کند.

اکنون، محققان الگوریتم جدیدی را با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و سطح ذرات معلق (PM2.5) توسعه داده‌اند تا به سرعت مشخص کنند کدام بخش‌های کشور در پنج سال گذشته بیشترین دود را تجربه کرده‌اند. شهرهای ایالت‌های اورگن، نوادا، واشنگتن و دیگر ایالت‌های غربی به طور متوسط بالاترین سطح دود را داشتند. اما در سال 2023، مناطق شهری به اندازه بالتیمور در شرق کشور نیز با سطوح ناسالم دود مواجه شدند و شهرهای ویسکانسین و مینه‌سوتا بیشترین تأثیر را از دود ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی کانادا متحمل شدند.

دان جافه، شیمیدان جوی در دانشگاه واشنگتن و رهبر این تحقیق، گفت: «دانستن اینکه دود کجا ضربه می‌زند می‌تواند به شهرها کمک کند تا برای مسائل بهداشتی آماده شوند و درک کنند که چه مقدار از آلودگی هوای PM2.5 آنها ناشی از آتش‌سوزی‌هاست.» جافه قرار است تحقیقات خود را در تاریخ 10 دسامبر در نشست سالانه AGU در واشنگتن دی‌سی ارائه دهد.

شهر دود، آمریکا

آتش‌سوزی‌ها به دلیل تغییرات اقلیمی در حال افزایش در اندازه و فراوانی هستند و با جابجایی مردم از مناطق شهری به جنگل‌ها و سایر مناطقی که بیشتر در معرض آتش‌سوزی هستند، جمعیت در معرض دود نیز در حال رشد است. روش‌های کنونی برای اندازه‌گیری تأثیرات آتش‌سوزی‌های جنگلی معمولاً بر روی «روزهای دود» تمرکز دارند که در آن دود بالاتر از سطوح «عادی» است. این روش‌ها زمان‌بر هستند و تحلیل داده‌ها ممکن است تا یک سال طول بکشد.

برای به دست آوردن زمان پاسخگویی سریع‌تر، جافه و همکارانش الگوریتمی ایجاد کردند که می‌تواند به سرعت دو مجموعه داده جمع‌آوری شده بین سال‌های 2019 و 2023 را بررسی کند: تصاویر ماهواره‌ای از دود و غلظت‌های PM2.5 که در سطح زمین در سرتاسر ایالات متحده جمع‌آوری شده است. محققان الگوریتمی را آموزش دادند تا روزهای دود را از این دو مجموعه داده شناسایی کند. سپس داده‌های بهداشتی از بیمارستان‌های آن شهرها را اضافه کردند تا ببینند آیا دود تأثیری بر مراجعه به اتاق‌های اورژانس در روزهای به‌ویژه غبارآلود داشته است.

شهرهای آلوده به دود در اورگن

تحقیقات نشان داده است که سه شهر در غرب اورگن – مدفورد، گرنتس پس و بند – به طور متوسط در طول پنج سال، آلوده‌ترین شهرها به دود بوده‌اند. در مدفورد، که آلوده‌ترین شهر است، سطح روزانه PM2.5 به طور متوسط ۴.۲ میکروگرم بر متر مکعب در طول یک سال ثبت شده است. دود به طور روزانه تأثیر زیادی بر روی شهرها ندارد، اما اگر به طور کلی در طول یک سال محاسبه شود، آلوده‌ترین شهرها در هر ایالت غربی به طور متوسط روزانه ۳.۴ میکروگرم بر متر مکعب در گاردن‌ویل-رانچو در نوادا؛ ۲.۷ میکروگرم بر متر مکعب در بیشاپ، کالیفرنیا؛ ۲.۵ میکروگرم بر متر مکعب در یاكیما، واشنگتن؛ و ۲.۳ میکروگرم بر متر مکعب در فیرنکس-کالج، آلاسکا را تجربه کرده‌اند.

آلوده‌ترین شهر که جمعیتش بیش از یک میلیون نفر است، منطقه کلان‌شهری ساکرامنتو است که میانگین سالانه PM2.5 آن ۲.۰ میکروگرم بر متر مکعب است. آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (EPA) توصیه می‌کند که میزان سالانه مواجهه با PM2.5 نباید از ۹.۰ میکروگرم بر متر مکعب فراتر رود. این بدان معناست که در آلوده‌ترین نقاط کشور، مواجهه روزانه میانگین “بخش بسیار قابل توجهی” از حد مجاز سالانه EPA است، به گفته جافه.

فصل آتش‌سوزی عجیب

ایالت‌های غیرغربی نیز شاهد افزایش مراجعه به اتاق‌های اورژانس به دلیل دود بوده‌اند. محققان تخمین می‌زنند که حدود یک‌سوم از تمام مراجعات مرتبط با PM2.5 در دیترویت در سال ۲۰۲۳ ناشی از دود بوده است. این مراجعات احتمالاً به دلیل دود ناشی از آتش‌سوزی‌های کانادا بود که از مرز وارد می‌شد. جافه گفت: “سال ۲۰۲۳ سال عجیبی بود که جنگل‌های کانادا به شدت در آتش سوختند و میانه‌غرب به شدت تحت تأثیر قرار گرفت.”

در طول دوره مطالعه، سال ۲۰۲۳ شاهد بالاترین افزایش در مراجعات به اتاق‌های اورژانس مرتبط با دود آتش‌سوزی بوده است. در این سال، کشور به طور کلی ۱۶,۰۰۰ مراجعه اضافی به اتاق‌های اورژانس در “روزهای دود” نسبت به سال‌های قبل داشت. در بند، اورگن، شهری که در خارج از فصل آتش‌سوزی هوای نسبتاً پاکی دارد، حدود ۶۰٪ از مراجعات مرتبط با آسم در سال ۲۰۲۳ به دود مربوط می‌شد.

به دلیل آتش‌سوزی‌های کانادا، داکوتای شمالی، مینه‌سوتا و ویسکانسین به فهرست آلوده‌ترین نقاط پیوستند. حتی میانگین روزانه PM2.5 در بالتیمور نیز در سال ۲۰۲۳ به ۲.۰ میکروگرم بر متر مکعب رسید؛ در حالی که میانگین آن در چهار سال دیگر ۰.۷ میکروگرم بر متر مکعب بود. جافه گفت: “تکرار سال ۲۰۲۳ به زودی اتفاق نخواهد افتاد، اما الگوهای آتش‌سوزی در آمریکای شمالی در حال تغییر است.”

این تغییرات پیامدهای بهداشتی برای میلیون‌ها آمریکایی به همراه دارد و تحقیقات فزاینده‌ای نشان می‌دهد که مواجهه با دود می‌تواند تأثیرات طولانی‌مدتی بر سلامت انسان داشته باشد. جافه گفت: “برای شهرها و شهرستان‌ها، فکر می‌کنم مهم است که از قبل برنامه‌ریزی کنند و به این فکر کنند که یک سال عادی چه سالی است و یک سال شدید چه سالی.”