דיווח מקורי של ה אוניברסיטת קליפורניה

קליפורניה, ביתם של הכביש המהיר ואורח החיים המבוסס על מכוניות, נאבקה זמן רב בזיהום אוויר - והייתה חלוצה בניקוי האוויר, למשל בתקני פליטת כלי רכב. אבל בשנים האחרונות, איום חדש על איכות האוויר הופיע כשהקיץ והסתיו מביאים כמה מהשריפות הקשות ביותר בתולדות המדינה, ומפיצות עשן ואובך על פני מאות קילומטרים.

"לא ציפיתי לזה, ואני לא רואה לזה סוף", אמר פרופסור אנתוני וקסלר, מנהל המרכז לחקר איכות האוויר של UC Davis, שחקר נושאי איכות אוויר במשך יותר מ-30 שנה.

ל-UC Davis יש היסטוריה ארוכה של מחקר בזיהום אוויר ובריאות. לדוגמה, בשנות ה-1970, פרופסור תומס קייהיל ועמיתיו הראו כיצד זיהום העופרת התפשט מהכבישים המהירים על פני שכונות, והוביל את הממשלה דאז. ג'רי בראון יציג את הפקדים הראשונים על עופרת כתוסף בנזין. כעת חוקרים ברחבי הקמפוס בוחנים את האיום על הבריאות מעשן שריפות.

 

עשן נכנס לעיניים (ולריאות)

עשן מורכב מחלקיקים זעירים, בעיקר על בסיס פחמן, אמר קנט פינקרטון, מנהל מרכז UC Davis לבריאות וסביבה ופרופסור בעל מינויים בבית הספר לרפואה וטרינרית ובית הספר לרפואה.

גודלם של החלקיקים הללו הוא קריטי, אמר פינקרטון. אלה שגודלם 2.5 מיקרומטר ומטה - הידוע בשם PM2.5 - יכול להיכנס עמוק לתוך דרכי הנשימה והאלוואולי של הריאה. שם חלקיקים עשויים להיות לכודים בריר או נצרך על ידי תאים מגנים הנקראים מקרופאגים, והפסולת משתעלת או נבלעת. אבל חלקיקים מסוימים עשויים לעשות את דרכם מהריאה למערכות איברים אחרות.

עשן עשוי להכיל גם תרכובות כגון דיוקסינים או פתלטים, הנוצרים משריפת פלסטיק או חומרים אחרים משריפת בתים. תרכובות אלו עשויות להיות נוכחות הן כחלקיקים ובמקרים מסוימים כגזים. פרופסור צ'י ג'אנג, במחלקה לטוקסיקולוגיה סביבתית, מצא רמות מוגברות של פתלטים באוויר דייוויס במהלך שריפת המחנה ב-2018.

"ההשפעה הבריאותית הגדולה ביותר תלויה בגודל החלקיקים ובריכוז", אמר פינקרטון. "הם יכולים להיות נוכחים לאורך זמן, למרחקים ארוכים."

תסמינים חריפים של חשיפה לעשן כוללים גירוי בעיניים ובגרון, שיעול והתעטשות, לחץ בחזה וצפצופים. הם יכולים לכלול גם דופק מהיר או לא סדיר ועייפות יתר.

תסמינים אלו חולפים בדרך כלל כאשר העשן עוזב. אבל עדויות הולכות וגדלות מראות שהשפעות יכולות להימשך או להוביל לבעיות בריאות מתמשכות.

ניסוי טבעי

ביוני 2008 התפשט עשן משריפות בר על אזור דייוויס. רמות של PM2.5 בקמפוס UC Davis הגיעו עד ל-80 מיקרוגרם למטר מעוקב, הרבה מעל הסטנדרטים הפדרליים.

בדיוק עברה עונת הלידה של מקקי רזוס שחיו במכלאות חיצוניות במרכז הלאומי לחקר הפרימטים של קליפורניה. עם מימון ממועצת משאבי האוויר של קליפורניה, פרופ' ליסה מילר, חוקרת במרכז ובבית הספר לרפואה וטרינרית, החלה במחקר ארוך טווח של ההשפעות של אותה חשיפה לעשן טבעי על ריאותיהם של קופים שהיו בין 2 ל-3 בן חודשים בזמנו.

במהלך השנים גילה מילר שבהשוואה לקופים שנולדו בשנה שלאחר מכן ולא נחשפו לעשן, בעלי החיים מראים השפעות על מערכת החיסון ותפקודי הריאות שלהם, עם דמיון למחלת הריאות האנושית Chronic Obstructive Pulmonary Disorder, או COPD.

סתיו 2018 הביא ניסוי טבעי שני במרכז. עשן משרפת המחנה במרחק 100 מיילים מכסה את קמפוס דייוויס, הפעם בשיא עונת הרבייה של מקוק רזוס. ברין ווילסון, תושבת OB/GYN ב-UC Davis Health, עם פינקרטון ופרופסור אמריטוס ביל לסלי, עקבה אחר מקקים בגיל הפוריות שנחשפו באופן טבעי לעשן בתחילת ההריון. הם מצאו סיכון מוגבר להפלה: 82 אחוז מההריונות הביאו ללידות חי מוצלחות, לעומת 86 עד 93 אחוזים בתשע השנים הקודמות.

מחלות בדרכי הנשימה הן מוקד מרכזי עבור CNPRC. חוקרי המרכז פיתחו את המודל הראשון של קופי רזוס לאסטמה של מבוגרים וילדות באמצעות אלרגן אנושי, קרדית אבק. זה נתן לחוקרים את היכולת לבדוק מנגנונים ביולוגיים וטיפולים חדשים. היחידה למחלות נשימה, בראשות מילר, ממשיכה במחקר על חשיפה לעשן במודלים של פרימטים מכרסמים ולא אנושיים, כולל פיתוח מתקן בעירה ליצירת עשן לניסויי מעבדה.

סקר נפגעי אש

בעקבות השריפות של סונומה ונאפה של 2017, אירווה הרץ-פיצ'וטו, פרופסור למדעי בריאות הציבור ומנהלת המרכז למדעי הבריאות הסביבתית של UC Davis, החלה לסקור את בריאותם של אנשים שנפגעו משריפות. עמיתה רבקה ג'יי שמידט, עוזרת פרופסור למדעי בריאות הציבור, יזמה את מחקר B-SAFE, Bio-Specimen Assessment of Fire Effects, בעקבות קבוצת נשים שנחשפו לעשן שריפות ב-2017 בהריון או ממש לפני הכניסה להריון, והתינוקות שלהם. בפברואר 2021, הרץ-פיצ'וטו הציגה חלק מעבודותיה בתדרוך לקונגרס.

יותר ממחצית מהמשיבים בסקר דיווחו שחוו לפחות סימפטום אחד (כולל שיעול וגירוי בעיניים) בשלושת השבועות הראשונים לאחר תחילת השריפות; מעל 20 אחוז דיווחו על אסטמה או צפצופים. נשאלים רבים דיווחו על תסמינים נשימתיים מתמשכים חודשים לאחר שריפות, אמר הרץ-פיצ'וטו.

"יש עדיין דעה שההשפעות של איכות אוויר ירודה הן חולפות, אבל מה שאנחנו רואים מצביע על כך שההשפעות נמשכות חודשים רבים לאחר השריפות - ואז אתה חוזר לעונת השריפות", אמרה.

חשיפה חוזרת לאיכות אוויר ירודה מעשן שריפות עשויה להוריד את הסף להופעת תסמינים, אמר הרץ-פיצ'וטו.

"ייתכן שיידרש פחות טריגר כדי לקבל תסמינים," אמרה.

עונת השריפות בקליפורניה חופפת גם להופעת שפעת עונתית ונגיפי חורף אחרים, כמו גם COVID-19. תיתכן אינטראקציה בין השפעות העשן לבין וירוסים המחמירים בעיות ריאות. מספר מחקרים מצביעים על כך שחשיפה לעשן שריפות מגבירה את הסיכונים לזיהום ב-COVID-19, אמר הרץ-פיצ'וטו.

ילדים ועובדי חוץ

בין אלה המדאיגים ביותר את חוקרי הבריאות הם ילדים ומבוגרים שעובדים בחוץ, כמו עובדים חקלאיים.

"ילדים פעילים מאוד בחוץ, הם קולטים יותר אוויר בהשוואה למסת הריאות שלהם מאשר מבוגרים, והם רגישים במיוחד לעשן שריפות," אמר פינקרטון. "המערכת החיסונית שלהם עדיין מבשילה."

פינקרטון הוא גם מנהל המרכז המערבי לבריאות ובטיחות חקלאית ב-UC Davis.

"רק לפני כמה שנים לא היו תוכניות או הנחיות העוסקות באיכות האוויר לעובדי חוץ", אמר. התקנות הראשונות של מדינת קליפורניה נכנסו לתוקף בשנת 2018. ה-WCAHS עבד הן עם חקלאים והן עם ארגוני עובדי חקלאיים כדי לייצר חומרי הדרכה ורשימות ביקורת ליישום התקנות.

עוזר פרופסור קתרין קונלון, מדענית לבריאות הציבור בבית הספר לרפואה ובבית הספר לרפואה וטרינרית, חוקרת כיצד תקנות מדינת קליפורניה על איכות אוויר ושימוש במסכות לעובדים חקלאיים מתורגמות לשדות. לדוגמה, התקנות דורשות להנפיק לעובדים מסכות N95 כאשר מדד איכות האוויר עולה על 150.

אבל יש פער בין הקמת מדיניות לבין אימוצה, אמר קונלון. לדוגמה, לעתים קרובות עובדים כבר ילבשו מסכת בד או בנדנה כמגן אבק. מסכות N95 דורשות התאמה נכונה ועשויות להיות לא נוחות בעת ביצוע עבודה ידנית קשה בחוץ במזג אוויר חם.

"אנחנו רוצים להבין את התפיסות של עובדים חקלאיים סביב הגנה על דרכי הנשימה באירוע עשן", אמר קונלון. "אילו אמצעי זהירות הם כבר נוקטים בעצמם? מה מספק המעסיק?"

מחקר פיילוט בשיתוף עם ארגוני עובדים חקלאי חשף בלבול לגבי ההגנה של סוגים שונים של כיסויי פנים, לדבריה.

עובש מובל בעשן

עשן שריפות יער עשוי גם לשאת נבגי עובש מאדמת יער למרחקים ארוכים. בשנת 2020 נעמי האוזר, מומחית למחלות זיהומיות ועוזרת פרופסור קליני ב-UC Davis Health, ועמיתיה הבחינו בעלייה ניכרת בזיהומי עובש, במיוחד בחולי כוויות. כאשר הם בחנו את הנתונים של שלוש השנים הקודמות, הם מצאו פי שניים יותר זיהומי עובש בשנת 2020, שנראה שהם חופפים לעונת השריפות.

"אלה עובשים סביבתיים שנמצאים באדמה, שיכולים להיסחב באבק", אמר האוזר, שהוא גם חבר במרכז המחקר להתאמת האקלים של UC Davis. הרוחות שנוצרו משריפות גדולות עלולות לטאטא נבגי עובש גבוה באוויר ולהפיץ אותם למרחקים ארוכים.

המחקר של יצורים חיים בעשן הוא חדש מאוד - לדה קובז'יר, אקולוגית אש באוניברסיטת איידהו במוסקבה, טבעה את המונח "פירואירוביולוגיה" ב-2018.

מכיוון שנבגי עובש גדולים יחסית, בערך 40 מיקרומטר, סביר להניח שהם נופלים מהאוויר מהר יותר מ-PM2.5 וחלקיקים אולטרה-עדינים ואינם נוסעים כל כך רחוק. כאשר הם מתמקמים על אנשים עם עור פגום, כגון נפגעי כוויות או נשאפים על ידי אנשים עם חסינות מוחלשת, הם עלולים לגרום לזיהומים.

"רובנו, עם עור שלם ומערכת חיסונית בריאה, יהיה בסדר, אבל אם אתה מדוכדך חיסוני או שיש לך כוויה זה משהו שצריך לחשוב עליו", אמר האוזר. האוזר ועמיתיו מתכננים מחקרים נוספים על זיהומים אלה.

צמתים, שריפות ובריאות

שריפות יער מציגות סדרה של צמתים. בצורת, שינויי אקלים, ניהול יערות, מינים פולשים ותכנון עירוני מצטלבים כדי להפוך שריפות לגדולות וחמורות יותר; איכות האוויר, מגיפת COVID-19, וירוסים עונתיים ואי-שוויון בריאותי מצטלבים כדי להחמיר את ההשפעות הבריאותיות.

שינויי האקלים מביאים לסיכונים מורכבים, אמר קונלון: חום, בצורת, שריפות בר ואיכות אוויר מהווים סיכונים משלהם ועשויים להכפיל זה את זה.

"כולם חשופים לסיכונים האלה, אבל אנשים מסוימים יותר מאחרים", אמר קונלון. "אם אני עושה עבודה בישיבה במשרד ממוזג עם אוויר מסונן, אני פחות חשוף לחום ולאוויר גרוע מאשר אם אני עושה עבודה ידנית קשה בחוץ".

התמודדות עם אתגרים אלו דורשת עבודה על בעיות רבות בו-זמנית. כדי לצמצם את ההשפעות הבריאותיות של שריפות, עלינו לענות על הצרכים הבריאותיים של כל הנפגעים.

"בריאות הציבור ומניעה הם המפתח", אמר האוזר.

'להתעורר לשריפות בשדה'

ב"להתעורר לשריפות בר", יוצר הסרט פייג' בירמה מספר את הסיפורים של האנשים שנפגעו יותר מכל משריפות הבר בצפון מפרץ 2017. שמע מניצולים, כבאים, פקידי בריאות הציבור, קבוצות קהילתיות - וה מדענים שמנסים להבין את הכל.

המרכז למדעי הבריאות הסביבתית של UC Davis הפיק את הסרט "להתעורר לשריפות בשדה פרא", ב-2019 עם מענק מה- המכון הלאומי למדעי הבריאות הסביבתיים לעזור לשפוך אור על מצבן של קהילות לאחר אסונות מסוג זה.