NASA Tarafından Finanse Edilen Çalışma, Orman Yangını Dumanının Gizli Ozon Ücretini Gösteriyor

Orman yangını dumanı daha temiz hava için yeni bir zorluk yaratıyor. Perşembe günü yayınlanan NASA destekli bir çalışma, son on yılda orman yangınlarının bitişik ABD’nin büyük bölümünde yer seviyesindeki ozon kirliliğini kötüleştirdiğini ve aktif alevlerden uzakta sağlıksız bir hava yarattığını ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, orman yangınlarının Amerika Birleşik Devletleri’nin büyük bölümünde yer seviyesindeki ozona veya dumana giderek daha önemli bir katkıda bulunduğunu belirtiyor 4 Haziran Science dergisinde. Ülke genelinde yangınlar, Batı ve Ortabatı’da daha büyük aksiliklerle birlikte, ozon kontrolü alanında yaklaşık dört yıllık kazanımları dengeledi.

Duman genellikle havanın bulanık görünmesine neden olan kurum, kül ve diğer ince parçacıklarla ilişkilendirilir. Ancak kontrol edilemeyen yangınlar aynı zamanda karbon monoksit gibi gazlar da yayar; bu gazlar, diğer kirleticiler mevcut olduğunda güneş ışığında yüzey ozonunun oluşmasına yardımcı olabilir. Yüzey ozonu insan sağlığına, bitkilere ve mahsullere zarar veren görünmez bir kirleticidir. Duman bulutları seyahat ettikçe ve diğer kirliliklerle karıştıkça, bu reaksiyonlar ozonun aktif yangınlardan yüzlerce hatta binlerce kilometre uzakta artmasına neden olabilir.

Ajansın Washington’daki Genel Merkezindeki NASA Earth Action’ın Sağlık ve Hava Kalitesi programının yöneticisi John Haynes, “NASA Dünya gözlemleri, yer izleme ağlarıyla birlikte, eyalet sınırlarını aşabilen kontrol edilemeyen yangınlardan kaynaklanan hava kalitesi risklerini ortaya çıkarmaya yardımcı oluyor ve kontrol edilemeyen yangın dumanı daha fazla topluluğu etkilediğinden hava kalitesi yöneticilerine daha iyi karar verme bilgileri sağlıyor” dedi. “Bu, NASA biliminin ABD’deki topluluklara hizmet etmesinin güçlü bir örneğidir”

Atmosferde yüksek, Ozon, Dünya’yı zararlı ultraviyole radyasyondan korur. Ancak yere yakın yerlerde ozon akciğerleri tahriş edebilir, astımı ve diğer solunum yolu hastalıklarını kötüleştirebilir ve çocuklar, yaşlı yetişkinler, açık havada çalışanlar ve mevcut sağlık sorunları olan kişiler için sağlık risklerini artırabilir.

Yüzeydeki ozon değişikliklerini takip etmek için araştırmacılar, büyük veri kümelerindeki kalıpları bulan bir tür yapay zeka olan derin öğrenmeye yöneldi. Bunu, 2003’ten 2024’e kadar, bitişik ABD boyunca her iki tarafta yaklaşık 0,6 mil olan kilometre-kilometrelik bir ızgara üzerinde günlük yüzey ozonunu tahmin eden türünün ilk örneği bir veri seti oluşturmak için kullandılar. Çalışma, NASA’nın Sağlık ve Hava Kalitesi programından ve diğer NASA bağışlarından destek aldı.

Bilim adamları, yaklaşık 1000 yer tabanlı hava kalitesi istasyonundan gelen verileri atmosferik model verileri, hava durumu bilgileri, orman yangını kirliliği verileri ve Görünür Kızılötesi Görüntüleme Radyometre Paketi ürünleri de dahil olmak üzere uydudan elde edilen bilgilerle birleştirdi (VIIRS) ve Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradiometresi (MODIS) aletler.

Analizleri iki farklı dönemi ortaya çıkardı. 2003’ten 2015’e kadar, ozon oluşturan kirleticilerin emisyonları azaldıkça ABD yer seviyesindeki ozon genel olarak azaldı. Ancak 2015’ten sonra bu kazanımlar birçok yerde yavaşladı veya tersine döndü. Tahmini ozon seviyelerini kontrol edilemeyen yangının etkisini ortadan kaldıran senaryolarla karşılaştıran araştırmacılar, kontrol edilemeyen yangınlardan kaynaklanan kirliliğin bu değişimde ana faktör olduğunu buldu.

Yangının katkısı olmasaydı, örneğin Ortabatı’daki yer seviyesindeki ozon muhtemelen azalmaya devam edecekti. Bunun yerine, orman yangınları 2015’ten bu yana ozon kontrolünde kaydedilen yaklaşık 5,3 yıllık ilerlemeyi sildi.

Iowa City’deki Iowa Üniversitesi’nde atmosfer bilimcisi olan çalışmanın yazarı Jun Wang, “Ortabatı’daki insanlar uzakta yanan ateşlerin kendilerini etkilemeyeceğini düşünebilir” dedi. “Ancak orman yangını kirliliği havaya karıştıktan sonra bölgeler arasında hareket edebilir. Bir yerden kaynaklanan kirlilik başka bir yerdeki hava kalitesini etkileyebilir.”

Çalışma ayrıca orman yangınından kaynaklanan ozonun sağlıksız havaya maruz kalmayı artırdığını ve muhtemelen erken ölümlere katkıda bulunduğunu da buldu. ABD’de orman yangınına bağlı uzun süreli ozon maruziyetiyle ilişkili erken ölümler, 2013’ten sonra yılda tahmini 318 ölüm arttı; 2013 sonrası ortalama önceki on yıla göre %46 daha yüksekti. Araştırmacılar erken ölümleri ortalama yaşam süresini, ozona maruz kalma tahminlerini ve nüfus yoğunluğunu kullanarak hesapladılar.

2023 Kanada orman yangınları dumandan kaynaklanan ozon artışlarının Orta Batı’ya ve Kuzeydoğu ile Güney’in bazı bölgelerine yayılmasıyla bu risklerin ne kadar geniş alana yayılabileceğini gösterdi. Araştırmacıların tahminine göre, genel olarak 2022’den 2024’e kadar orman yangınları ABD’de 43 milyon insanı daha mevcut federal hava kalitesi ozon standartlarını karşılamayan koşullara maruz bıraktı.

Bu ulusal tabloyu yalnızca yerdeki monitörlerden yakalamak zordur. Yer monitörleri ABD hava kalitesi takibinin omurgası olmaya devam ediyor, ancak her topluluğu kapsamıyorlar. NASA’nın bilimsel olarak doğrulanmış uydu gözlemleri ve modelleri, araştırmacıların ve kuruluşların eyaletler, bölgeler ve yangın mevsimleri genelindeki hava kalitesi modellerini görmelerine yardımcı olur.

Daha geniş hava kalitesi çalışması daha yeni misyonları içeriyor TEMPO gibi (Troposferik Emisyonlar: Kirliliğin İzlenmesi). 2023 yılında başlatılan TEMPO, NASA’nın Kuzey Amerika üzerinde saatlik gündüz hava kalitesi ölçümleri sağlamak için uzay tabanlı bir spektrometre kullanan ilk görevidir. Görüşü, yalnızca birkaç mil kare genişliğindeki alanlar boyunca yüzey ozonunu da içeren kirlilik modellerini ayırt edebilecek kadar keskindir; bu, önceki uydulara göre büyük bir gelişmedir.

Bu yetenekler bir arada, araştırmacıların ve kuruluşların, özellikle kırsal ve uzak bölgelerde tespit edilmesi daha zor olabilecek dumanla ilişkili ozon kalıplarını görmelerine yardımcı oluyor.

Çalışma aynı zamanda yangın mevsiminde NASA biliminin pratik kullanımına da işaret ediyor. Wang’ın ekibi, uydu gözlemlerini, model tahminlerini ve yangın ve aerosol ürünlerini bir araya getiren bir karar destek sistemi olan FireAQ’yu geliştirmek için NASA desteğini kullandı. eyalet ve yerel hava kalitesi yetkilileriyle haftalık brifingler. Amaç, yetkililerin dumandan kaynaklanan kirliliğin bundan sonra nereye doğru ilerleyebileceğini görmelerine yardımcı olmak ve topluluklara daha iyi bilgi vermektir.