Da røg fra canadiske ildebrande vendte New York City Skies apokalyptisk orange i juni 2023, leverede den katastrofal luftkvalitet og en uventet bivirkning: afkøling af New York City -regionen med ca. 3 grader Celsius.
Dette temperaturfald, kaldet “Global Dimming”, som er det modsatte af “Global opvarmning”, fanget farlige forurenende stoffer nær jorden, ifølge Rutgers sundhedsforskere, der offentliggjorde deres fund i Kommunikation Jord og miljø.
“Med alt hvad du hører om de negative konsekvenser af den globale opvarmning, kunne du måske tro, at afkøling ville være god,” sagde Philip Demokritou, seniorstudieforfatter og Henry Rutgers formand og professor i nanovidenskab og miljømæssig bioingeniøring ved Rutgers School of Public Health og School of Engineering. “Men køligere temperaturer er lige så dårlige som global opvarmning. Denne effekt på mikroklima kan forstyrre den hydrologiske cyklus, fælde andre giftige luftforbindelser og øge menneskelige eksponeringsniveauer.”
Forskerne studerede de fysisk-kemiske egenskaber ved partikler under toppen af den canadiske ildstedsbegivenhed og analyserede deres lysabsorberende og lysspredende egenskaber. De fandt, at røgpartiklerne, der rejste næsten 1.000 kilometer fra canadiske ildebrande, producerede en hidtil uset direkte strålingstving af – 352,4 watt pr. Kvadratmeter på jordoverfladen.
“Det skovbrandepartikelformede stof, der ankom i området New Jersey og New York City den 7. juni, indeholdt for det meste brune kulstofpartikler, der ikke var blevet fotobleget fuldstændigt på trods af at have dækket en afstand på ca. 800 kilometer,” sagde Georgios Kelesidis, en adjunkt ved Rutgers School of Public Health og hovedforfatter til studiet.
Forskere bestemte, at afkøling fandt sted, fordi ildstedet røg primært indeholder organiske kulstofpartikler, der spreder sollys væk fra jordoverfladen. Som en røget paraply blokerede disse partikler indkommende solstråling og afkøling af områdene nedenfor. Denne afkøling kom imidlertid med farlige konsekvenser.
Ved at reducere temperaturen begrænsede røglaget over Cities Cities Limited naturlig luftcirkulation, hvilket forhindrer forureningstid og lodret blanding. Denne mekanisme fangede ildebrandepartikler og andre byforurenende stoffer nær jordoverfladen, hvilket potentielt øger menneskelig eksponering for skadelige luftbårne forurenende stoffer.
“Denne undersøgelse dokumenterer for første gang effekten af wildfire -nanopartikler på mikroklimaet af megaciteter,” sagde Demokritou. “Sådanne reduktion af lufttemperaturen kan forværre den urbane varmeøeffekt og begrænse den naturlige ventilation af megaciteter, hvilket forværrer eksponeringen for luftforurening.”
Under begivenheden registrerede New York City et hidtil uset dagligt gennemsnit af partikler mindre end 2,5 mikrometer. Totalerne var mere end tre gange højere end retningslinjer for miljøbeskyttelsesagentur og otte gange højere end Verdenssundhedsorganisationsanbefalinger.
De fangede forurenende stoffer bidrog sandsynligvis til sundhedsmæssige virkninger i hele regionen, sagde Demokritou, med henvisning til nylige epidemiologiske undersøgelser i NYC, der bekræfter øgede akuthospitalbesøg og forværring af astma og andre respiratoriske sundhedseffekter.
Den strålende køleundersøgelse er en del af en større forskningsindsats, der undersøger virkningerne af de canadiske ildebrande i 2023 på menneskers sundhed. Et ledsagerpapir fra det samme Rutgers -team, der er udgivet i Miljøvidenskab og teknologiafslørede en anden om virkning: En fantastisk 9,2 mg røgpartikler blev deponeret i lungerne hos mennesker i området under den canadiske begivenhed og sådanne partikler forringede signifikant menneskelige lungeimmunforsvar.
Denne undersøgelse fandt, at eksponering for vildebrandepartikler reducerede levedygtigheden af lungemakrofager – immunceller, der forsvarer mod inhalerede patogener – med ca. 20%. Partiklerne forringede også disse cellers evne til at opsøge udenlandske indtrængende med ca. 50%, hvilket potentielt øger sårbarheden over for luftvejsinfektioner.
Tre separate epidemiologiske undersøgelser i New York City bekræftede virkelige sundhedsmæssige virkninger under begivenheden, hvor astma-relaterede akuttafdelingsbesøg steg med 44% til 82% ved Wildfire Smoke’s Peak.
Da klimaændringer driver hyppigere og intense ildebrande, fremhæver disse fund komplekse interaktioner mellem ildebrandemissioner, urbane mikroklimater og folkesundhed. Forskningen viser, at ildbrande røg ud over de øjeblikkelige virkninger af nedsat synlighed og åndedrætsbesvær, skaber ildstedsrøg sekundære effekter, der kan forstærke og forlænge eksponeringen for skadelige forurenende stoffer.
“Wildfire -begivenheder er steget i hyppighed og intensitet dramatisk på grund af ekstrem tørke og varme og påvirker nu selv den nordøstlige USA,” sagde Demokritou. “Dette var den første begivenhed i denne skala i regionen, men det vil sandsynligvis ikke være den sidste.”