संयुक्त राज्य अमेरिका में जंगल की आग के खतरे और खतरे को बदलना क्या है?

द प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज ऑफ द यूनाइटेड स्टेट्स ऑफ अमेरिका (PNAS) द्वारा प्रकाशित एक नए अध्ययन में वाइल्डफायर के लिए गंभीर भविष्य और इसके परिणामस्वरूप जहरीले धुएं की भविष्यवाणी की जा रही है। यहाँ उनके नए अध्ययन का सार है:

पूर्ण शोध प्रकाशन: https://www.pnas.org/content/118/2/e2011048118#F1

घातक ग्लोबल वाइल्डफायर में वृद्धि

हाल ही में वैश्विक जंगल की आग की गतिविधि में नाटकीय और घातक वृद्धि ने वाइल्डफायर के कारणों, उनके परिणामों पर ध्यान दिया है, और कैसे जंगल की आग से जोखिम को कम किया जा सकता है। यहां हम संयुक्त राज्य अमेरिका में जंगल की आग के बदलते जोखिम और सामाजिक बोझ पर एक साथ डेटा लाते हैं। हमारा अनुमान है कि संयुक्त राज्य में वर्तमान में लगभग 50 मिलियन घर वाइल्डलैंड-शहरी इंटरफ़ेस में हैं, प्रत्येक 1 y पर 3 मिलियन घरों की संख्या बढ़ रही है। यह बताने के लिए कि किस तरह से जंगल की आग की गतिविधि में परिवर्तन वायु प्रदूषण और संबंधित स्वास्थ्य परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं, और ये लिंकेज भविष्य के विज्ञान और नीति को कैसे निर्देशित कर सकते हैं, हम एक सांख्यिकीय मॉडल विकसित करते हैं जो प्रदूषण की निगरानी स्टेशनों से सूचना के लिए उपग्रह आधारित आग और धुएं के डेटा से संबंधित है।

Wildfires ने संयुक्त राज्य अमेरिका में PM25 पार्टिकुलेट मैटर के 2.5% तक की भागीदारी की है

मॉडल का उपयोग करते हुए, हम अनुमान लगाते हैं कि वाइल्डफायर ने 25% तक का हिसाब लगाया है PM_2.5 (संयुक्त राज्य भर में हाल के वर्षों में व्यास <2.5 माइक्रोन) के साथ कण, और कुछ पश्चिमी क्षेत्रों में आधे तक, परिवेशी धुआं जोखिम में स्थानिक पैटर्न के साथ जो पारंपरिक सामाजिक आर्थिक प्रदूषण जोखिम ढाल का पालन नहीं करते हैं। हम मॉडल को शैलीगत परिदृश्यों के साथ जोड़कर दिखाते हैं कि ईंधन प्रबंधन के हस्तक्षेप से बड़े स्वास्थ्य लाभ हो सकते हैं और भविष्य में जलवायु-परिवर्तन से प्रेरित जंगल की आग से होने वाले स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव जलवायु परिवर्तन से तापमान-संबंधित मृत्यु दर में समग्र वृद्धि का अनुमान लगा सकते हैं - लेकिन दोनों का अनुमान है अनिश्चित। हम भविष्य के अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों को उजागर करने और नीति के लिए पाठ आकर्षित करने के लिए मॉडल परिणामों का उपयोग करते हैं।

अमेरिका में वाइल्डफायर से बर्न एरिया 400% अंतिम चार दशकों तक है

पिछले चार दशकों में, संयुक्त राज्य अमेरिका में वन्यजीवों से जला हुआ क्षेत्र लगभग चौगुना हो गया है (अंजीर 1A) (1) है। यह तेजी से विकास कई कारकों द्वारा संचालित किया गया है, जिसमें पिछले साल की तुलना में आग दमन की विरासत के कारण ईंधन का संचय शामिल है (2) और ईंधन में अधिक वृद्धि हाल ही में (अंजीर 1B, पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए दिखाया गया है), एक प्रवृत्ति जो जलवायु के रूप में जारी रहने की उम्मीद है (3, 4) है। ये वृद्धि वाइल्डलैंड-शहरी इंटरफ़ेस (WUI) में घरों की संख्या में पर्याप्त वृद्धि के समानांतर हुई है। संयुक्त राज्य भर में घर के स्थानों के ब्रह्मांड और अद्यतन राष्ट्रीय भूमि कवर मानचित्रों के डेटा का उपयोग करके, हम पहले के अध्ययनों को अपडेट करते हैं (5, 6) और अनुमान है कि WUI में अब million49 मिलियन आवासीय घर हैं, एक संख्या जो पिछले दो दशकों में प्रति वर्ष लगभग 350,000 घरों से बढ़ रही है (अंजीर 1C और एसआई परिशिष्ट) है। अग्निशमन प्रयास निजी घरों की सुरक्षा पर काफी ध्यान केंद्रित करता है (7), इन कारकों ने अमेरिकी सरकार द्वारा जंगल की आग के दमन पर खर्च में लगातार वृद्धि में योगदान दिया है (अंजीर 1D), जो हाल के वर्षों में संघीय व्यय में कुल which $ 3 बिलियन / y है (1) है। दक्षिणपूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में कुल निर्धारित जलावृद्धि में वृद्धि हुई है, लेकिन अन्यत्र काफी हद तक समतल बनी हुई है (अंजीर 1E), कई लोगों को यह सुझाव देना कि इस जोखिम-शमन की रणनीति में कम आंकलन है, जो कि जंगली जोखिम में भारी वृद्धि को देखते हुए (8).

ड्राइवरों और जंगल की आग के परिणामों में रुझान। (ए और बी) सार्वजनिक और निजी अमेरिकी भूमि (ए) में जले हुए क्षेत्र में बढ़ता है (1) को पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में दिखाई गई बढ़ती ईंधन की कमी के कारण भाग लिया गया है (4) (बी)। (सी और डी) डब्ल्यूयूआई में घरों की संख्या भी तेजी से बढ़ी है (सी, हमारी गणना; एसआई परिशिष्ट), जिसने संघीय सरकार द्वारा बढ़ती दमन लागत (डी) में योगदान दिया है। (() दक्षिण में जले हुए क्षेत्र में काफी वृद्धि हुई है लेकिन अन्य सभी क्षेत्रों में सपाट है (1) है। (एफ और जी) पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका (एफ) में धुआँ दिनों में वृद्धि हुई है, शायद संयुक्त राज्य भर में वायु गुणवत्ता में गिरावट को कम कर रही है (जी)। (एच) हम समग्र के बढ़ते अनुपात की गणना करते हैं PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ विशेष रूप से पश्चिम में, जंगल की आग के धुएं के कारण। प्रत्येक भूखंड में लाल और नीली रेखाएं ऐतिहासिक डेटा को रेखीय फिट का संकेत देती हैं, प्रत्येक पैनल के ऊपरी बाएं हिस्से में ढलान की सूचना दी गई है; सभी शून्य से काफी अलग हैं (पी <0.01 प्रत्येक के लिए), दक्षिण के बाहर के क्षेत्रों में निर्धारित जला को छोड़कर। लाल रेखाएं बताती हैं कि अंतर्निहित डेटा प्रकाशित अध्ययन या सरकारी डेटा से हैं, और नीली रेखाएं इस पेपर से उपन्यास का अनुमान दर्शाती हैं।

बढ़ती चिंताएं

समग्र वायु गुणवत्ता और स्वास्थ्य परिणामों के लिए अग्नि गतिविधि में इस परिवर्तन के परिणाम क्या हैं, और नीति का जवाब कैसे देना चाहिए? संयुक्त राज्य अमेरिका में हवा में किसी भी धुएं के साथ दिनों की संख्या में पर्याप्त वृद्धि के साथ जंगल की आग की गतिविधियों में बड़ी वृद्धि हुई है (अंजीर 1F), जैसा कि उपग्रह डेटा से अनुमानित है (9) है। इस तरह की वृद्धि पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका में देखी गई है, न केवल पश्चिम में, और पिछले दो दशकों में संयुक्त राज्य भर में मनाई गई वायु गुणवत्ता में पर्याप्त सुधार को पूर्ववत करने की धमकी (अंजीर 1G) है। जंगल की आग के निशान पहले से ही ऊपर की ओर दिखाई देने वाले वसंत में दिखाई दे रहे हैं- और अमेरिकी दक्षिण और पश्चिम में ग्रामीण क्षेत्रों में गर्मियों में कार्बनिक कार्बन सांद्रता देखी गई है (एसआई परिशिष्ट, अंजीर। S1), क्रमशः, और अध्ययनों से पता चलता है कि हवा में कोई भी धुआं होने से उजागर आबादी के बीच रुग्णता और मृत्यु दर बढ़ सकती है (10, 11).

जनसंख्या केंद्रों के लिए एक चुनौती

वायु-गुणवत्ता में परिवर्तन के लिए जंगल की आग की गतिविधि में व्यापक योगदान को समझने में एक चुनौती अक्सर दूर के आबादी केंद्रों में संबंधित प्रदूषकों के लिए अग्नि गतिविधि को सही ढंग से जोड़ने में कठिनाई होती है (12) है। धुएं के संपर्क के उपग्रह-आधारित उपाय तेजी से उपलब्ध हैं और अपील कर रहे हैं क्योंकि प्लूम मॉनिटरिंग सहजता से स्रोत और रिसेप्टर क्षेत्रों को जोड़ता है। इस तरह के डेटा, हालांकि, अभी तक धुएं के घनत्व को मापने या वायुमंडलीय कॉलम में धुएं से सतह के स्तर के धुएं को अलग करने के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है, और इस तरह वे मौजूदा जोखिम-स्वास्थ्य प्रतिक्रिया संबंधों (13, 14) है। रासायनिक परिवहन मॉडल (सीटीएम), जो सीधे जंगल की आग के उत्सर्जन के आंदोलन और विकास को मॉडल कर सकते हैं, स्थानीय प्रदूषण सांद्रता को विशिष्ट अग्नि गतिविधि से जोड़ने के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। हालांकि, CTM से सटीक एक्सपोज़र अनुमान उत्पन्न करने के लिए स्रोत और रिसेप्टर के बीच मार्ग में कई प्रमुख अनिश्चितताओं को बढ़ाना पड़ता है। सबसे पहले, जंगल की आग के उत्सर्जन की सूची में बड़ी अनिश्चितताओं को जंगल की आग के कारण कई गुना अंतर के लिए दिखाया गया है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (संयुक्त राज्य भर में व्यास <2.5 माइक्रोन) सांद्रता के साथ (और उच्च अग्नि वर्षों में 20 × क्षेत्रीय अंतर) जब एक ही CTM (15, 16), और उपग्रह टिप्पणियों के एकीकरण से केवल प्रदर्शन में सुधार होता है (17) है। दूसरा, उत्सर्जन के आसपास की विस्तृत स्थिति जैसे उत्सर्जन इंजेक्शन की ऊँचाई और बहुत स्थानीय मौसम विज्ञान और उनके परिवहन को मॉडल द्वारा कैप्चर नहीं किया जा सकता है और नाटकीय रूप से डाउनस्ट्रीम एक्सपोज़र अनुमान को प्रभावित कर सकता है (18, 19) है। अंत में, वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के CTM निरूपण जंगल के धुएं के विकास पर सटीक रूप से कब्जा नहीं कर सकते हैं (20⇓⇓⇓-24) है। मॉडल से संबंधित अनिश्चितता के अलावा, बड़े स्थानिक और लौकिक पैमानों पर CTM को चलाने के कम्प्यूटेशनल खर्च का मतलब है कि संयुक्त राज्य अमेरिका के सैकड़ों ग्राउंड स्टेशनों से उपलब्ध एकाग्रता माप की लंबे समय की श्रृंखला के खिलाफ मॉडल शायद ही कभी मान्य हैं।

सैटेलाइट धुआँ प्लम छवियाँ

संयुक्त राज्य अमेरिका में पदार्थ के संपर्क में आने के लिए वन्यजीवों के बदलते योगदान को समझने के लिए और जंगल की आग, प्रदूषण और जलवायु के चौराहे पर शेष शेष वैज्ञानिक और नीतिगत प्रश्नों को स्पष्ट करने के लिए, हम एक सांख्यिकीय मॉडल को प्रशिक्षित और मान्य करते हैं जो उपग्रह-अनुमानित परिवर्तनों से संबंधित है। धुआं प्लम जोखिम और अग्नि गतिविधि को जमीन से मापा जाता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ संयुक्त राज्य अमेरिका में क्षेत्रों में सांद्रता (एसआई परिशिष्ट, अंजीर। S2) है। हमारे मॉडल को विशेष रूप से भिन्नता की भविष्यवाणी करने के लिए प्रशिक्षित किया गया है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ समय-समय पर कई अलग-अलग स्थानों पर- भिन्नता है जो यह समझने के लिए तेजी से शोषण किया जाता है कि वायु प्रदूषकों में परिवर्तन प्रमुख स्वास्थ्य परिणामों को कैसे प्रभावित करते हैं। हमारा दृष्टिकोण अनिश्चित उत्सर्जन आविष्कारों पर निर्भर नहीं करता है और मॉडलिंग प्लम फैलाव में कठिनाइयों को कम करता है, और परिणाम आसानी से एक दशक से अधिक जमीन के आंकड़ों के खिलाफ मान्य किया जा सकता है जिस पर मॉडल को प्रशिक्षित नहीं किया गया था। मॉडल अनुमान आग और प्लम डेटा को शामिल करने के वैकल्पिक तरीकों के लिए मजबूत हैं (एसआई परिशिष्ट, अंजीर। S3 और टेबल्स S1-S3) और समग्र रूप से भिन्नता का अनुमान लगाने में प्रदर्शन PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ बेंचमार्क रिमोट-सेंसिंग-आधारित दृष्टिकोणों के बराबर है (एसआई परिशिष्ट, अंजीर। S4) और CTM के रिपोर्ट किए गए प्रदर्शन से अधिक है (एसआई परिशिष्ट) है। हम साहित्य में धुएं की सांद्रता के अन्य क्षेत्र-विशिष्ट अनुमानों के इस कम-फार्म दृष्टिकोण से अनुमानों की तुलना करते हैं, यह पाते हुए कि हमारा दृष्टिकोण समग्र के हिस्से के समान अनुमान प्रदान करता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ छोटे क्षेत्रों या अवधि को कवर करने वाले हाल के अध्ययनों के अनुसार धुएं से (एसआई परिशिष्ट, अंजीर। S5).

पश्चिम में सभी PM2.5 के आधे हिस्से तक योगदान देने वाले WIldfires से PM2.5

हमारे नतीजे बताते हैं कि पीएम के लिए जंगल की आग का योगदान_2.5 2000 के दशक के मध्य से अमेरिका में सांद्रता काफी बढ़ गई है, और हाल के वर्षों में समग्र पीएम का आधा हिस्सा है_2.5 एक दशक पहले की तुलना में पश्चिमी क्षेत्रों में जोखिम <20%अंजीर 1H) है। जबकि पीएम को धुएं के योगदान में वृद्धि_2.5 पश्चिमी अमेरिका में केंद्रित हैं, उन्हें अन्य क्षेत्रों में भी देखा जा सकता है (अंजीर 2 A और B), बड़ी आग से धुएं की लंबी दूरी के परिवहन का एक परिणाम है। दरअसल, संयुक्त राज्य अमेरिका के मध्य-पश्चिमी और पूर्वी क्षेत्रों में, धुएं का बढ़ता हिस्सा पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में आग या संयुक्त राज्य अमेरिका के बाहर से उत्पन्न होने का अनुमान है (13) (अंजीर 2 C और D), हाल के निष्कर्षों को समग्र रूप से पर्याप्त बाउन्ड्री आंदोलन पर प्रतिबिंबित करना PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ संयुक्त राज्य अमेरिका के भीतर (25) है। एक्सपोजर पैटर्न पर्यावरणीय न्याय संबंधी बहस के लिए भी प्रासंगिक हैं: हम पाते हैं कि जनसंख्या में गैर-हिस्पैनिक गोरों के उच्च अनुपात के साथ गिनती कुल के लिए कम उजागर होती है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$, जैसा कि पर्यावरणीय न्याय समुदाय में लंबे समय से मान्यता प्राप्त है, वे वास्तव में औसत से अधिक परिवेश के संपर्क में हैं PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ जंगल की आग के धुएं से (अंजीर 2 E और F) है। कैसे परिवेश धूम्रपान आधारित में ये अंतर PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ एक्सपोजर का वास्तविक व्यक्ति के लिए एक्सपोज़र कई अलग-अलग कारकों पर निर्भर करेगा, जिसमें बाहर खर्च किए गए समय में असमानताएं और इनडोर घर और काम के माहौल की विशेषताएं शामिल हैं, जिनमें से कई सामाजिक-आर्थिक कारकों के साथ सहसंबंधी हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, घरों में बाहरी प्रदूषकों की घुसपैठ औसतन पुराने, छोटे घरों के लिए और कम आय वाले घरों के लिए अधिक जानी जाती है (26), और ये अंतर समग्र व्यक्तिगत जोखिम में असमानता पैदा कर सकते हैं, भले ही परिवेशीय जोखिम अलग न हों।

जंगल की आग के धुएं की मात्रा, स्रोत और घटना। (ए और बी) का औसत अनुमानित माइक्रोग्राम प्रति घन मीटर है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ 2006 से 2008 और 2016 से 2018 तक जंगल की आग के धुएं के कारण, जैसा कि एक सांख्यिकीय मॉडल फिटिंग उपग्रह-व्युत्पन्न धूम्रपान प्लम डेटा से गणना की जाती है। (सी) संयुक्त राज्य अमेरिका के बाहर निकलने वाले धुएं का हिस्सा, जून से सितंबर 2007 से 2014 (रेफरी से गणना)। 13), कनाडाई आग से पूर्वोत्तर और मिडवेस्ट में पर्याप्त मात्रा में धुएं के साथ और देश के बाहर पूर्वोत्तर में लगभग 60% धुआं निकलता है; राष्ट्रीय स्तर पर, धुएं का smoke11% देश के बाहर उत्पन्न होने का अनुमान है। (डी) पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में, जून से सितंबर 2007 से 2014 तक धूम्रपान का हिस्सा। पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में धुआँ की उत्पत्ति शेष संयुक्त राज्य अमेरिका में 54% धुएं का अनुभव है। (ई और एफ) नस्लीय एक्सपोज़र ग्रैडिएंट कुल पार्टिकुलेट मैटर की तुलना में धुएं से पार्टिकुलेट मैटर के लिए विपरीत होते हैं: कोट्रिमिनस यूनाइटेड स्टेट्स के पार, गैर-हिस्पैनिक गोरों के उच्च जनसंख्या अनुपात के साथ काउंटियों में कम औसत पार्टिकुलेट मैटर एक्सपोज़र - उच्च औसत परिवेश एक्सपोज़र होता है। धुएँ से निकलने वाले द्रव्य (दोनों संबंधों के लिए P <0.01)।

भविष्य के नीति विकल्प क्या हैं?

ये रुझान और पैटर्न मौजूदा वायु गुणवत्ता विनियमन और जंगल की आग के धुएं से बढ़ते खतरे के बीच तनाव के महत्वपूर्ण बिंदुओं को उजागर करते हैं और महत्वपूर्ण अनुत्तरित अनुसंधान प्रश्नों को उठाते हैं जो नीतिगत पसंद को सूचित करने के लिए महत्वपूर्ण होंगे। संयुक्त राज्य अमेरिका में विनियमन के लिए वर्तमान दृष्टिकोण मुख्य रूप से एक स्थानीय समस्या के रूप में वायु गुणवत्ता का इलाज करते हैं, जिसमें प्रदूषकों को प्रदूषित सांद्रता से कम या लंबी अवधि की सीमा से अधिक होने पर दंडित किया जाता है। स्वच्छ वायु अधिनियम के तहत वर्तमान विनियमन भी संभावित रूप से जंगल की आग के धुएं को छूट देता है - लेकिन निर्धारित जल से धुआं नहीं - प्राप्ति पदनाम से। ये दृष्टिकोण ट्रांसबाउंडरी प्रकृति और वायु की गुणवत्ता के लिए जंगल की आग के धुएं के बढ़ते योगदान के साथ दिखाई देते हैं।

बेहतर मार्गदर्शक नीति के लिए, एक पहला महत्वपूर्ण वैज्ञानिक योगदान धूम्रपान एक्सपोज़र की बेहतर मात्रा का ठहराव और इन एक्सपोज़र को मान्य करने के तरीकों पर सहमति होगी। जोखिम मूल्यांकन के लिए सांख्यिकीय और परिवहन-आधारित दोनों दृष्टिकोणों में उनकी ताकत और कमियां हैं, और दोनों के प्रदर्शन का मूल्यांकन डाउनस्ट्रीम स्वास्थ्य प्रतिक्रियाओं की माप के लिए प्रासंगिक मैट्रिक्स के आधार पर किया जाना चाहिए। विशेष रूप से, संभावित संघर्षों से धुएं के संपर्क को अलग करने के लिए, हाल के स्वास्थ्य प्रभाव अध्ययनों में अधिकांश सांख्यिकीय दृष्टिकोण स्वास्थ्य प्रभावों का अनुमान लगाने के लिए प्रदूषण जोखिम में समय के साथ भिन्नता का उपयोग करते हैं। तात्पर्य यह है कि स्वास्थ्य प्रभावों का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले धुएँ के मॉडल का मूल्यांकन उनके अस्थायी रूपांतर में भविष्यवाणी करने की क्षमता में किया जाना चाहिए PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ प्रासंगिक स्थानों पर, न केवल स्थानिक पैटर्न में PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ स्तर; अधिकांश मौजूदा सत्यापन प्रयास उत्तरार्द्ध पर ध्यान केंद्रित करते हैं। ओवरफिटिंग से बचाव के लिए, ये मूल्यांकन मॉडल प्रशिक्षण में उपयोग नहीं किए जाने वाले जमीनी आंकड़ों पर किया जाना चाहिए। हमारे मॉडल से पता चलता है कि अपेक्षाकृत सरल सांख्यिकीय दृष्टिकोण धूम्रपान आधारित में भिन्नता का सटीक अनुमान कैसे लगा सकता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$, लेकिन इस तरह के दृष्टिकोण- या तो अकेले या सीटीएम के साथ संयोजन में-काफी हद तक सुधार किया जा सकता है। [जबकि हम उन्हें यहां नहीं मानते हैं, बढ़ी हुई जंगल की आग की गतिविधि बढ़े हुए अपवाह और बाद में कणों, ट्रेस धातुओं और रसायनों के निलंबन के माध्यम से पानी की गुणवत्ता पर सार्थक नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है (27); इन जोखिमों और उनके स्वास्थ्य प्रभावों को बेहतर ढंग से मापना शोध का एक अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र है।]

एक दूसरा प्रमुख वैज्ञानिक सवाल, जंगल की आग के धुएं के लिए स्वास्थ्य प्रतिक्रियाओं की प्रकृति है। बढ़ते सबूत वाइल्डफायर स्मोक एक्सपोज़र से जुड़े नकारात्मक स्वास्थ्य परिणाम की एक सीमा को इंगित करते हैं (10, 28), प्रदूषित हवा के व्यापक स्वास्थ्य परिणामों पर एक विशाल साहित्य के अनुरूप है। हाल के साक्ष्यों से पता चलता है कि प्रमुख प्रदूषकों जैसे कि "सुरक्षित" स्तर नहीं है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (29, 30), लेकिन जोखिम के कम स्तर पर प्रदूषण-स्वास्थ्य प्रतिक्रिया समारोह के आकार में अंतर प्रदूषण में कमी के लाभों के लिए बड़े प्रभाव हो सकते हैं।

इस संवेदनशीलता को स्पष्ट करने के लिए, हम अपने सांख्यिकीय मॉडल से हाल ही में प्रकाशित मृत्यु दर प्रतिक्रिया कार्यों के साथ पूर्वानुमानित प्रदूषण परिवर्तनों को संयोजित करते हैं।29, 31, 32) पुराने-वयस्क मृत्यु दर में परिवर्तन का अनुकरण करने के लिए विभिन्न परिवर्तनों द्वारा भविष्यवाणी की गई PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ जोखिम जंगल के आग के धुएं को कम करने से प्रेरित है। मौजूदा अनुमानों से अनुमान लगाया जाता है कि निर्धारित जलने के बाद जलती हुई गतिविधि कैसे कम हो जाती है (33) (एसआई परिशिष्ट), हम शैलीगत परिदृश्यों का मूल्यांकन करते हैं, जिसमें निर्धारित जल के उपयोग से पारस्परिक वितरण और समग्र मात्रा में परिवर्तन होता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ धुएँ से। धुएं में दिए गए परिवर्तन के लिए वृद्ध वयस्कों के बीच जीवन की वार्षिक संख्या का अनुमान प्रकाशित प्रतिक्रिया कार्यों में 3 के एक कारक से भिन्न होता है, जो धूम्रपान शमन के लाभों में बड़े औसत अंतर को लागू करता है (अंजीर 3) है। इस बात पर साक्ष्य कि क्या कुछ आबादी धूम्रपान के जोखिम के प्रति अतिसंवेदनशील है, इसमें भी कमी है (10, 28).

धुएं के संपर्क में परिवर्तन के स्वास्थ्य के परिणाम ग्रहण किए गए खुराक-प्रतिक्रिया समारोह और प्रबंधन के परिमाण पर या धुएं में जलवायु-चालित परिवर्तनों पर निर्भर करते हैं। (ए) के वितरण PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ सन्निहित संयुक्त राज्य अमेरिका में सभी ग्रिड-सेल वर्षों के लिए, 2006 से 2018 तक, कई शैलीगत जंगल प्रबंधन रणनीतियों और जलवायु परिदृश्यों के तहत (देखें) एसआई परिशिष्ट ब्योरा हेतु)। कुल अनुमानित आधारभूत वितरण PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ सभी स्रोतों से काले रंग में है। ग्रे वितरण वैकल्पिक परिदृश्य दिखाते हैं जिसमें समग्र धुएँ से संबंधित समय और / या राशि होती है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ धुएं के पूर्ण उन्मूलन (काल्पनिक) सहित जलवायु के कारण प्रबंधन हस्तक्षेप या वृद्धि के कारण बदल जाता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$। (बी और सी) प्रत्येक प्रबंधन रणनीति के लिए अमेरिकी जनसंख्या आयु 65+ y में समय से पहले होने वाली मौतों की वार्षिक संख्या, गणना के आधार पर PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ प्रकाशित लंबे समय के साथ ए में वितरण PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ एक्सपोज़र-रेस्पॉन्स फ़ंक्शंस को C में दर्शाया गया है (29, 31, 32).

जंगल की आग प्रबंधन रणनीतियाँ

धूम्रपान शमन के बड़े संभावित स्वास्थ्य लाभ वाइल्डफेयर प्रबंधन रणनीतियों के बारे में महत्वपूर्ण प्रश्न भी उठाते हैं। उदाहरण के लिए, मौजूदा साक्ष्य इस बात की व्यापक समझ प्रदान नहीं करते हैं कि किसी दिए गए जलते हुए हस्तक्षेप से धुएं का समय, मात्रा और स्थानिक वितरण कैसे बदल जाएगा, और हम पाते हैं कि वाइल्डफाइड के बाद के आकार को कम करने में निर्धारित जलने की प्रभावकारिता के वैकल्पिक अनुमान ()33) निर्धारित बर्न के अनुमानित स्वास्थ्य लाभों में दो गुना से अधिक अंतर हो सकता है (अंजीर 3) है। इसी तरह, आग की वर्तमान दमन की कोशिशें घरों और संरचनाओं की सुरक्षा पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करती हैं, लेकिन समग्र रूप से भारी प्रदूषण फैलाने वाले जंगल की आग का खतरा जो संरचनाओं को खतरे में नहीं डालती है, वह छोटी आग की तुलना में बहुत खराब हो सकती है जो संरचनाओं को खतरा देती है। इसके अलावा, ईंधन प्रबंधन गतिविधियों को स्थानीय सामुदायिक सुरक्षा और पारिस्थितिक तंत्र लाभ पर लक्षित किया जाता है और बड़ी आबादी पर जंगल की आग के संभावित बहाव पर विचार नहीं करता है। इन कठिन ट्रेड-ऑफ को नेविगेट करने में मदद के लिए अतिरिक्त मात्रात्मक कार्य की आवश्यकता होती है।

एक तीसरा प्रमुख प्रश्न यह है कि क्या स्रोत-अज्ञेयवाद है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$-हेल्थ-रिस्पांस फ़ंक्शन वाइल्डफायर-स्मोक-विशिष्ट स्वास्थ्य प्रभावों का आकलन करने के लिए उपयुक्त हैं। यद्यपि इसे आमतौर पर परिकल्पित किया जाता है, मौजूदा साहित्य को इस बात पर मिलाया जाता है कि क्या जंगल के धुएं के संपर्क में अन्य स्रोतों के संपर्क की तुलना में अलग-अलग स्वास्थ्य प्रभाव हैं? PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ (34), कुछ सबूतों के साथ कि अंतर विशिष्ट हैं (35) है। इस विषय पर बेहतर विज्ञान - जिसमें जंगल की आग के विशिष्ट प्रदूषकों को अलग करने के लिए विशिष्ट निगरानी में आवश्यक निवेश शामिल हैं - जो जंगल की आग के प्रभावों को समझने के लिए महत्वपूर्ण होंगे।

चौथा, जलवायु परिवर्तन और जंगल की आग के जोखिम के आकार की नीतिगत प्राथमिकताओं की बातचीत कैसे हो सकती है? संयुक्त राज्य अमेरिका में जले हुए क्षेत्र में लगभग आधी वृद्धि के लिए एक वार्मिंग जलवायु जिम्मेदार है (4), और भविष्य के जलवायु परिवर्तन से अग्नि-प्रवण क्षेत्रों में जंगल की आग से जुड़े कण उत्सर्जन का एक अतिरिक्त दोहरीकरण हो सकता है (36) या जला क्षेत्र में कई गुना वृद्धि (37, 38) है। इन वृद्धि की लागतों में धुएं के जोखिम की डाउनस्ट्रीम आर्थिक और स्वास्थ्य लागत दोनों शामिल हैं, साथ ही साथ दमन गतिविधियों की लागत, जीवन और संपत्ति का प्रत्यक्ष नुकसान, और अन्य अनुकूली उपाय (जैसे, बिजली बंद) जिनके व्यापक आर्थिक परिणाम हैं। यह वर्तमान में अज्ञात है कि क्या इन जंगली-आग से संबंधित लागतों का लेखांकन सार्थक रूप से जलवायु परिवर्तन से अनुमानित समग्र आर्थिक नुकसान को बढ़ाता है।

यह लागत क्या होगी?

जलवायु-प्रेरित जंगल की आग की संभावित लागत को निर्धारित करने के लिए शुरू करने के लिए, हम अपने सांख्यिकीय मॉडल और शैलीगत परिदृश्यों का उपयोग धूम्रपान जोखिम में परिवर्तन की गणना करने के लिए करते हैं और परिणामस्वरूप जंगल की आग के जोखिम में अनुमानित वृद्धि के साथ मृत्यु दर बढ़ जाती है। भविष्य के धुएं में अनुमानित वृद्धि के साथ मौजूदा साहित्य के साथ संगत का उपयोग करना (36⇓-38), हम गणना करते हैं कि जलवायु-परिवर्तन से प्रेरित जंगल की आग से मृत्यु दर बढ़ी तापमान-संबंधित मृत्यु दर में समग्र वृद्धि का अनुमान लगाया जा सकता है - संयुक्त राज्य में आर्थिक क्षति के लिए सबसे बड़ा अनुमानित योगदानकर्ता (39) (एसआई परिशिष्ट) है। इन अनुमानों को उनकी परिमाण, उनकी भौगोलिक विशिष्टता और विशेष रूप से उप-योगों से प्रभावित करने के लिए अधिक विस्तृत अध्ययन की आवश्यकता है जो सबसे अधिक प्रभावित हो सकते हैं। एक प्रमुख संबंधित नीतिगत प्रश्न यह होगा कि क्या, वाइल्डफायर धुएं से प्रदूषण के प्रभावों के लिए राज्यों को दिए गए स्वच्छ वायु अधिनियम को वर्तमान अपवादों को संशोधित करने के लिए क्या और किस हद तक, क्योंकि इन उद्देश्यों को कम करने के प्रयासों से लाभ प्राप्त होता है PM2.5${\mathrm{P}\mathrm{M}}_{2.5}$ अन्य प्रदूषण स्रोतों से।

वाइल्डफायर और कोविद -19 संक्रमणों के बीच क्या संबंध है?

अंत में, वाइल्डफायर ने सीओवीआईडी ​​-19 महामारी के साथ दृढ़ता से बातचीत की है जिसमें आगे के अध्ययन की आवश्यकता होती है। COVID-19 ने कुछ हद तक, आग लगने से पहले और बाद में, आग लगने के जोखिम के जवाब में सरकारी और निजी क्षेत्र की क्षमता को रोक दिया है। पश्चिम के कई हिस्सों में 2020 के जंगल की आग के मौसम के पैमाने, जहां 2019 से 2020 तक बारिश के मौसम में सूखा, अपेक्षाकृत गीले 2018 से 2019 के दौरान ईंधन के संचय के बाद विशेष रूप से तीव्र चुनौतियां पेश की गई हैं। वन्यजीव अग्निशामक प्रशिक्षण में देरी या कभी-कभी रद्द कर दिया गया, दोषी फायर फाइटर चालक दल सीओवीआईडी ​​के प्रकोप से बचने के लिए राज्य की जेलों से जल्दी रिहाई के कारण अनुपलब्ध थे, कई ईंधन प्रबंधन उपचार सर्दी और वसंत में नहीं हुए थे, बर्तनों को कम से कम कुछ आग लगने का सामना करना पड़ा था, जो कि जंगल की आग के जोखिम को कम करने वाली गतिविधियों में शामिल थे। और जंगल की आग की निकासी के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण सामाजिक संतुलन आवश्यकताओं के परिणामस्वरूप निकासी केंद्रों में कम क्षमता के कारण अधिक चुनौतीपूर्ण साबित हुए हैं। यह वर्तमान में अज्ञात है, लेकिन संभावना है कि ऐतिहासिक आग का मौसम, और परिणामस्वरूप धुआं प्रभाव, COVID से संबंधित स्वास्थ्य परिणामों को भी खराब कर दिया है, क्योंकि शुरुआती सबूत बताते हैं कि वायु प्रदूषण के संपर्क में संयुक्त राज्य अमेरिका में COVID मामलों और मौतों दोनों में वृद्धि होती है (40, 41) (प्रदूषण और अन्य वायरल श्वसन बीमारी के बीच संबंध के अनुरूप)42, 43) है। COVID परिणामों पर वायु प्रदूषण के प्रभाव की एक बेहतर कारणपूर्ण समझ, जिसमें वाइल्डफ़ायर से लेकर, गंभीर रूप से आवश्यक अनुसंधान प्राथमिकता है, और विद्वानों ने वायु प्रदूषण / COVID रिश्तों का सर्वोत्तम अध्ययन कैसे किया जा सकता है, इस पर दिशानिर्देश दिए हैं (44) है। इस शोध से प्राप्त निष्कर्ष श्रम - और वित्त-विवश अग्निशमन प्रयास और ईंधन प्रबंधन रणनीतियों के लिए मार्गदर्शन में महत्वपूर्ण हो सकते हैं क्योंकि महामारी जारी है।

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