Laporan asal oleh University of California:
California, rumah lebuh raya dan gaya hidup berasaskan kereta, telah lama bergelut dengan pencemaran udara — dan menjadi perintis dalam membersihkan udara, contohnya dalam piawaian pelepasan kenderaan. Tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ancaman baharu terhadap kualiti udara telah muncul apabila musim panas dan musim gugur membawa beberapa kebakaran hutan terburuk dalam sejarah negeri, menyebarkan asap dan jerebu lebih ratusan batu.
"Saya tidak menjangkakannya, dan saya tidak nampak penghujungnya," kata profesor Anthony Wexler, pengarah Pusat Penyelidikan Kualiti Udara UC Davis, yang telah mengkaji isu kualiti udara selama lebih 30 tahun.
UC Davis mempunyai sejarah panjang penyelidikan dalam pencemaran udara dan kesihatan. Sebagai contoh, pada tahun 1970-an, profesor Thomas Cahill dan rakan sekerja menunjukkan bagaimana pencemaran plumbum merebak dari lebuh raya ke atas kawasan kejiranan, mengetuai Gov. Jerry Brown untuk memperkenalkan kawalan pertama pada plumbum sebagai bahan tambahan petrol. Kini penyelidik di seluruh kampus sedang melihat ancaman kepada kesihatan daripada asap kebakaran.
Asap Masuk ke Mata anda (dan Paru-paru)
Asap terdiri daripada zarah kecil yang kebanyakannya berasaskan karbon, kata Kent Pinkerton, pengarah Pusat Kesihatan dan Alam Sekitar UC Davis dan seorang profesor dengan pelantikan di Sekolah Perubatan Veterinar dan Sekolah Perubatan.
Saiz zarah ini adalah kritikal, kata Pinkerton. Mereka yang bersaiz 2.5 mikrometer atau lebih kecil — dikenali sebagai PM2.5 — boleh masuk jauh ke dalam saluran pernafasan dan alveoli paru-paru. Di sana zarah mungkin terperangkap dalam lendir atau dimakan oleh sel pelindung yang dipanggil makrofaj, dan serpihan itu terbatuk atau ditelan. Tetapi sesetengah zarah boleh bergerak dari paru-paru ke sistem organ lain.
Asap juga mungkin mengandungi sebatian seperti dioksin atau ftalat, terbentuk daripada plastik yang terbakar atau bahan lain daripada rumah yang terbakar. Sebatian ini mungkin hadir sebagai zarah dan dalam beberapa kes sebagai gas. Profesor Qi Zhang, di Jabatan Toksikologi Alam Sekitar, menemui paras phthalates yang dipertingkatkan dalam udara Davis semasa Kebakaran Kem 2018.
"Kesan kesihatan yang paling besar bergantung pada saiz zarah dan kepekatan, " kata Pinkerton. "Mereka boleh hadir untuk masa yang lama, dalam jarak yang jauh."
Gejala akut pendedahan asap termasuk kerengsaan mata dan tekak, batuk dan bersin, dada sesak dan berdehit. Mereka juga boleh termasuk degupan jantung yang cepat atau tidak teratur dan keletihan yang berlebihan.
Gejala ini biasanya berlalu apabila asap keluar. Tetapi bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa kesan boleh berlarutan atau membawa kepada masalah kesihatan yang berterusan.
Satu Eksperimen Semulajadi
Pada Jun 2008, asap daripada kebakaran hutan merebak ke kawasan Davis. Tahap PM2.5 di kampus UC Davis mencapai setinggi 80 mikrogram setiap meter padu, jauh melebihi standard persekutuan.
Ia baru sahaja melepasi musim kelahiran untuk kera rhesus yang tinggal di kandang luar di Pusat Penyelidikan Primata Kebangsaan California. Dengan pembiayaan daripada Lembaga Sumber Udara California, profesor Lisa Miller, seorang penyelidik di pusat dan di Sekolah Perubatan Veterinar, memulakan kajian jangka panjang tentang kesan pendedahan asap semula jadi itu pada paru-paru monyet yang berumur 2 hingga 3 tahun. berbulan-bulan pada masa itu.
Selama bertahun-tahun, Miller telah mendapati bahawa berbanding dengan monyet yang dilahirkan pada tahun berikutnya dan tidak terdedah kepada asap, haiwan itu menunjukkan kesan kepada sistem imun dan fungsi paru-paru mereka, dengan persamaan dengan penyakit paru-paru manusia Gangguan Pulmonari Obstruktif Kronik atau COPD.
Musim luruh 2018 membawa percubaan semula jadi kedua di pusat. Asap dari Camp Fire sejauh 100 batu meliputi kampus Davis, kali ini pada kemuncak musim pembiakan untuk kera rhesus. Bryn Willson, seorang pemastautin OB/GYN di UC Davis Health, bersama Pinkerton dan Profesor Emeritus Bill Lasley, mengikuti kera betina dalam usia reproduktif yang secara semula jadi terdedah kepada asap pada awal kehamilan. Mereka mendapati peningkatan risiko keguguran: 82 peratus kehamilan menghasilkan kelahiran hidup yang berjaya, berbanding 86 hingga 93 peratus dalam sembilan tahun sebelumnya.
Penyakit pernafasan adalah tumpuan utama untuk CNPRC. Penyelidik pusat membangunkan model monyet rhesus pertama bagi asma dewasa dan kanak-kanak menggunakan alergen manusia, hama habuk. Ini telah memberikan penyelidik keupayaan untuk menguji mekanisme biologi dan terapi baru. Unit Penyakit Pernafasan, yang diketuai oleh Miller, sedang meneruskan penyelidikan mengenai pendedahan asap dalam kedua-dua model primata tikus dan bukan manusia, termasuk membangunkan kemudahan pembakaran untuk menghasilkan asap untuk eksperimen makmal.
Meninjau Mangsa Kebakaran
Berikutan kebakaran Sonoma dan Napa pada 2017, Irva Hertz-Picciotto, profesor sains kesihatan awam dan pengarah Pusat Sains Kesihatan Alam Sekitar UC Davis, mula meninjau kesihatan orang yang terjejas oleh kebakaran hutan. Rakan sekerjanya Rebecca J. Schmidt, penolong profesor sains kesihatan awam, memulakan B-SAFE, Bio-Specimen Assessment of Fire Effects, kajian berikutan sekumpulan wanita yang terdedah kepada asap kebakaran pada tahun 2017 semasa hamil atau sejurus sebelum hamil, dan bayi mereka. Pada Februari 2021, Hertz-Picciotto membentangkan beberapa hasil kerjanya pada taklimat kongres.
Lebih separuh daripada responden tinjauan melaporkan mengalami sekurang-kurangnya satu simptom (termasuk batuk dan kerengsaan mata) dalam tiga minggu pertama selepas kebakaran bermula; lebih 20 peratus melaporkan asma atau semput. Ramai responden melaporkan simptom pernafasan berterusan beberapa bulan selepas kebakaran, kata Hertz-Picciotto.
"Masih ada pandangan bahawa kesan kualiti udara yang buruk adalah sementara, tetapi apa yang kita lihat menunjukkan bahawa kesan itu berterusan selama beberapa bulan selepas kebakaran - dan kemudian anda kembali ke musim kebakaran," katanya.
Pendedahan berulang kepada kualiti udara yang buruk daripada asap kebakaran boleh menurunkan ambang untuk gejala muncul, kata Hertz-Picciotto.
"Ia mungkin mengambil sedikit pencetus untuk mendapat gejala," katanya.
Musim kebakaran California juga bertepatan dengan permulaan influenza bermusim dan virus musim sejuk yang lain, serta COVID-19. Mungkin terdapat interaksi antara kesan asap dan virus yang memburukkan masalah paru-paru. Beberapa kajian mencadangkan pendedahan kepada asap kebakaran meningkatkan risiko jangkitan COVID-19, kata Hertz-Picciotto.
Kanak-kanak dan Pekerja Luar
Antara yang menjadi kebimbangan terbesar penyelidik kesihatan ialah kanak-kanak, dan orang dewasa yang bekerja di luar rumah, seperti pekerja pertanian.
"Kanak-kanak sangat aktif di luar rumah, mereka mengambil lebih banyak udara berbanding dengan jisim paru-paru mereka daripada orang dewasa, dan mereka sangat sensitif terhadap asap kebakaran," kata Pinkerton. "Sistem imun mereka masih matang."
Pinkerton juga pengarah Pusat Kesihatan dan Keselamatan Pertanian Barat di UC Davis.
"Hanya beberapa tahun lalu, tiada rancangan atau garis panduan yang berkaitan dengan kualiti udara untuk pekerja luar," katanya. Peraturan negeri California yang pertama berkuat kuasa pada 2018. WCAHS telah bekerjasama dengan kedua-dua organisasi petani dan pekerja ladang untuk menghasilkan bahan latihan dan senarai semak untuk melaksanakan peraturan tersebut.
Penolong profesor Kathryn Conlon, seorang saintis kesihatan awam di Sekolah Perubatan dan Sekolah Perubatan Veterinar, sedang mengkaji bagaimana peraturan negeri California mengenai kualiti udara dan penggunaan topeng untuk pekerja pertanian diterjemahkan ke dalam bidang. Sebagai contoh, peraturan menghendaki pekerja diberikan topeng N95 apabila Indeks Kualiti Udara melebihi 150.
Tetapi terdapat jurang antara memulakan dasar dan penerimaannya, kata Conlon. Sebagai contoh, pekerja selalunya sudah memakai topeng kain atau bandana sebagai perisai habuk. Topeng N95 memerlukan pemasangan yang betul dan mungkin tidak selesa apabila melakukan kerja manual yang berat di luar dalam cuaca panas.
"Kami mahu memahami persepsi pekerja pertanian di sekitar perlindungan saluran udara dalam kejadian asap," kata Conlon. “Apakah langkah berjaga-jaga yang mereka sudah ambil sendiri? Apa yang dibekalkan oleh majikan?”
Kajian rintis dengan kerjasama organisasi pekerja ladang mendedahkan kekeliruan tentang perlindungan pelbagai jenis penutup muka, katanya.
Acuan Bawaan Asap
Asap kebakaran hutan juga mungkin membawa spora acuan dari tanah hutan dalam jarak yang jauh. Pada tahun 2020 Naomi Hauser, pakar penyakit berjangkit dan penolong profesor klinikal di UC Davis Health, dan rakan sekerja mendapati peningkatan ketara dalam jangkitan kulat, terutamanya pada pesakit terbakar. Apabila mereka menyemak data untuk tiga tahun sebelumnya, mereka mendapati jangkitan kulat dua kali lebih banyak pada tahun 2020, seolah-olah bertepatan dengan musim kebakaran.
"Ini adalah acuan alam sekitar yang terdapat dalam tanah, yang boleh dibawa ke mana-mana dalam habuk," kata Hauser yang juga ahli Pusat Penyelidikan Penyesuaian Iklim UC Davis. Angin yang dihasilkan oleh kebakaran besar boleh menyapu spora acuan tinggi di udara dan menyebarkannya ke jarak yang jauh.
Kajian tentang hidupan dalam asap adalah sangat baharu — Leda Kobziar, ahli ekologi kebakaran di Universiti Idaho di Moscow, mencipta istilah “pyroaerobiology” pada 2018.
Oleh kerana spora acuan agak besar, kira-kira 40 mikrometer, ia berkemungkinan besar terjatuh dari udara lebih cepat daripada PM2.5 dan zarah ultrahalus dan tidak bergerak sejauh itu. Apabila mereka menetap pada orang yang mempunyai kulit yang rosak, seperti mangsa terbakar atau terhidu oleh orang yang mempunyai imuniti yang lemah, mereka boleh menyebabkan jangkitan.
"Kebanyakan daripada kita, dengan kulit yang utuh dan sistem imun yang sihat, tidak mengapa, tetapi jika anda mengalami gangguan imun atau melecur, itu adalah sesuatu yang perlu difikirkan," kata Hauser. Hauser dan rakan sekerja merancang kajian lanjut mengenai jangkitan ini.
Persimpangan, Kebakaran Hutan dan Kesihatan
Kebakaran hutan menyajikan beberapa siri persimpangan. Kemarau, perubahan iklim, pengurusan hutan, spesies invasif dan perancangan bandar bersilang untuk menjadikan kebakaran hutan lebih besar dan lebih teruk; kualiti udara, pandemik COVID-19, virus bermusim dan ketidaksamaan kesihatan bersilang untuk memburukkan lagi kesan kesihatan.
Perubahan iklim membawa risiko pengkompaunan, Conlon berkata: Panas, kemarau, kebakaran hutan dan kualiti udara menimbulkan risiko mereka sendiri dan boleh membiak antara satu sama lain.
"Semua orang terdedah kepada risiko ini, tetapi sesetengah orang lebih daripada yang lain," kata Conlon. "Jika saya melakukan kerja sedentari di pejabat berhawa dingin dengan udara yang ditapis, saya kurang terdedah kepada haba dan udara yang kurang baik berbanding jika saya melakukan kerja manual yang berat di luar rumah."
Menangani cabaran ini memerlukan usaha menyelesaikan banyak masalah sekaligus. Untuk mengurangkan kesan kesihatan kebakaran hutan, kita perlu memenuhi keperluan kesihatan semua yang terjejas.
"Kesihatan dan pencegahan awam adalah kunci," kata Hauser.
'Bangun untuk Kebakaran Hutan'
Dalam "Waking Up to Wildfires," pembuat filem Paige Bierma menceritakan kisah orang yang paling terjejas oleh kebakaran hutan Teluk Utara 2017. Dengar daripada mangsa yang terselamat, bomba, pegawai kesihatan awam, kumpulan komuniti – dan saintis yang cuba memahami semua itu.
Pusat Sains Kesihatan Persekitaran UC Davis menghasilkan "Waking Up to Wildfires" sepanjang ciri, pada 2019 dengan geran daripada Institut Sains Kesihatan Persekitaran Kebangsaan untuk membantu memberi penerangan tentang nasib masyarakat selepas jenis bencana ini.
