Modelo aprimorado de fumaça de incêndio florestal identifica áreas para intervenção de saúde pública
Resumo gráfico. Crédito:Ciência do Meio Ambiente Total (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171853 Os incêndios florestais canadianos de junho de 2023 expuseram uma grande parte do Nordeste dos Estados Unidos a níveis de fumo sem precedentes. Um novo modelo que combina previsões de fumaça de incêndios florestais e dados de sensores terrestres pode ajudar as autoridades de saúde pública a planejar intervenções direcionadas em áreas de maior risco para os efeitos negativos à saúde de eventos inesperados de fumaça e poluição do ar, de acordo com uma equipe liderada por cientistas da Penn State. .
Os pesquisadores relataram suas descobertas na revista Science of the Total Environment .
“Análises estatísticas sugerem que situações como os incêndios florestais canadenses do ano passado, onde a fumaça percorre longas distâncias para afetar o leste dos Estados Unidos, podem se tornar a norma”, disse o principal autor do estudo, Manzhu Yu, professor assistente de geografia na Penn State.
“Nossa pesquisa pode ajudar as autoridades de saúde pública em áreas urbanas e rurais a planejar intervenções direcionadas para comunidades com maior risco de poluição atmosférica prejudicial durante eventos de fumaça de incêndios florestais”.
Os pesquisadores se concentraram nos períodos entre 6 e 8 de junho e 28 e 30 de junho de 2023, quando as condições climáticas e uma tempestade costeira empurraram grandes quantidades de fumaça do Canadá para o nordeste dos Estados Unidos. Eles usaram dados de sensores terrestres e uma forma de inteligência artificial chamada aprendizagem profunda para melhorar um modelo de previsão do tempo do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica.
O modelo - o modelo Weather Research and Forecasting with Chemistry, ou WRF-Chem - fornece dados horários sobre concentrações superficiais de material particulado fino (PM 2,5). Encontradas na fumaça de incêndios florestais e em outras formas de poluição do ar, essas minúsculas partículas podem atingir os pulmões e causar problemas de saúde.
Os cientistas também estudaram dados anónimos de mobilidade de dispositivos como smartphones para ver como as pessoas mudaram as suas atividades de viagem durante os eventos de fumo. Além disso, realizaram uma avaliação de justiça ambiental utilizando dados da Agência de Protecção Ambiental dos EUA para verificar se certos factores ambientais e demográficos se correlacionavam com o aumento da vulnerabilidade a resultados negativos para a saúde causados pelo fumo dos incêndios florestais.
Estes factores incluíam variáveis como a percentagem da população com menos de ensino secundário, o estatuto de minoria, as taxas de hospitalização por ataques cardíacos e por asma, e os encargos de poluição existentes provenientes de fontes como o trânsito intenso e as centrais eléctricas. Estudaram estes factores a nível de condado, desde a Pensilvânia e Nova Jersey até ao Maine, para ver se certas comunidades partilhavam uma parte maior da carga de poluição do que outras.
A equipe descobriu que o modelo de previsão refinado estimou melhor a magnitude e o momento dos picos de PM 2,5, medidos em microgramas por metro cúbico de ar (µg/m
3
), em toda a área de estudo do que o modelo de previsão atual.
Ao observar como os dados previstos correspondem aos dados observados, com 0 µg/m
3
de PM 2,5, o que significa que o modelo corresponde exatamente às observações terrestres, o modelo de previsão atual obteve uma pontuação de -6,872 µg/m
3
, marcando uma grande subestimação dos níveis de partículas. O modelo refinado obteve pontuação de 0,160 µg/m
3
, marcando uma ligeira superestimação dos níveis de partículas que se alinharam muito mais perto do que os sensores de solo mediram.
Além disso, os investigadores descobriram que as comunidades urbanas e rurais já sobrecarregadas pela poluição ambiental existente enfrentam níveis mais elevados de poluição atmosférica durante eventos inesperados de fumo do que outras áreas.
“A boa notícia, de acordo com as nossas descobertas, é que quando as pessoas ouvem falar do fumo dos incêndios florestais, tendem a reduzir a sua mobilidade”, disse Yu.
"Mas descobrimos que durante esses eventos de fumaça a cidade de Nova York, Filadélfia e os condados vizinhos ainda apresentavam atividades de alta mobilidade. Provavelmente precisamos pensar em intervenções direcionadas em áreas urbanas porque, com tantas pessoas vivendo na área, as taxas de exposição ao ar nocivo são muito altos."
As comunidades rurais sobrecarregadas pela poluição proveniente de centrais eléctricas e minas também podem ter necessidades específicas, disse ela. Por exemplo, explicou ela, o condado de Bennington, Vermont, tem poucos factores demográficos que o tornariam mais vulnerável à poluição ambiental.
No entanto, é o lar de múltiplas minas, tráfego intenso, locais de armazenamento de resíduos perigosos e muito mais, que contribuem para pontuações mais elevadas de poluição ambiental. Esses fatores amplificaram os níveis de poluição do ar durante os dias de fumaça.
“As intervenções de saúde pública baseiam-se geralmente nas concentrações populacionais, que são naturalmente mais elevadas nas áreas urbanas”, disse Yu. “Conhecer estas vulnerabilidades existentes nas zonas rurais pode ajudar as autoridades a servir melhor estas áreas e a proteger a saúde pública”.
Entretanto, os indivíduos podem tomar medidas agora para proteger a sua saúde durante a próxima época de incêndios florestais.
“Eu sugeriria que as pessoas tivessem um filtro de ar e um monitor de poluição do ar interno em suas casas”, disse Yu. “Eles também podem melhorar o isolamento ao redor de suas janelas e portas se os níveis de fumaça forem realmente altos. Eu recomendaria trabalhar em casa, se possível, ou adquirir uma máscara de alta qualidade se você tiver que viajar ao ar livre.
“E acho que na Pensilvânia precisamos conversar sobre padrões para as organizações sobre como respondemos aos dias de fumo, seja trabalhando em casa, tendo um dia de folga ou saindo mais cedo. espécie de política ou padrão para proteger a saúde pública”.
Além de Yu, os colaboradores desta pesquisa da Penn State incluem Zhenlong Li, professor associado de geografia, e os estudantes de doutorado Shiyan Zhang e Huan Ning; e Kai Zhang, professor associado da Empire Innovation na Escola de Saúde Pública da Universidade de Albany.
