La fumée des feux de forêt expose désormais des millions d'Américains chaque année à des niveaux dangereux de particules fines, dégageant suffisamment de suie dans certaines parties de l'Ouest ces dernières années pour effacer une grande partie des gains de qualité de l'air réalisés au cours des deux dernières décennies.

Ce sont là les conclusions d'une nouvelle étude de l'Université de Stanford publiée le 22 septembre dans Environmental Science &Technology qui se concentre sur un type de pollution particulaire connu sous le nom de PM_2,5 , qui peut se loger profondément dans nos poumons et même pénétrer dans notre circulation sanguine.

À l'aide de techniques de modélisation statistique et d'intelligence artificielle, les chercheurs ont estimé les concentrations de PM_2,5 spécifiquement de la fumée des feux de forêt avec suffisamment de détails pour révéler les variations au sein des comtés individuels et les événements de fumée individuels d'un océan à l'autre de 2006 à 2020.

"Nous avons constaté que les gens sont exposés à plus de jours avec de la fumée de feu de forêt et à des jours plus extrêmes avec des niveaux élevés de particules fines provenant de la fumée", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Marissa Childs, qui a travaillé sur la recherche en tant que doctorante. étudiant dans le programme interdisciplinaire Emmett de Stanford en environnement et ressources (E-IPER). Contrairement à d'autres sources majeures de polluants, la fumée des feux de forêt est considérée comme un "événement exceptionnel" en vertu de la Clean Air Act, a-t-elle expliqué, "ce qui signifie qu'une partie croissante des particules auxquelles les gens sont exposés n'est pas réglementée".

Exposition routinière à des événements extrêmes liés à la fumée

Childs et ses co-auteurs ont été surpris de découvrir à quelle vitesse les expositions les plus extrêmes sont passées de la rareté à la routine.

Alors qu'il y a dix ans, moins d'un demi-million de personnes vivaient dans des zones où l'air était malsain au moins un jour par an, mesuré en un jour avec PM_2,5 les concentrations de fumée des feux de forêt atteignant au moins 100 microgrammes par mètre cube, ce nombre a grimpé à plus de huit millions ces dernières années, soit une multiplication par 27. "C'était bien plus élevé que ce à quoi je m'attendais, et c'est la moyenne de plusieurs années récentes", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Marshall Burke, professeur agrégé de science du système terrestre à la Stanford Doerr School of Sustainability. "De nombreuses années individuelles, en particulier 2020, ont été bien pires."

Le nombre de personnes exposées aux niveaux de pollution les plus extrêmes a augmenté de manière encore plus spectaculaire, avec une multiplication par 11 000 du nombre de personnes subissant au moins une journée au-dessus de 200 microgrammes par mètre cube. "Les jours de deux cents microgrammes n'existaient pratiquement pas il y a dix ans", a déclaré Burke. Aujourd'hui, plus de 1,5 million de personnes vivent dans des endroits "habituellement" exposés à ces conditions.

Concentrations de PM_2,5 la fumée des incendies de forêt augmente le plus rapidement pour les populations à revenu élevé et celles dont les données de recensement montrent qu'elles sont majoritairement hispaniques, ce qui reflète la démographie des États de l'ouest et du sud-ouest qui ont été les plus durement touchés par les incendies de forêt.

Résoudre le problème des incendies de forêt

Les auteurs ont cherché à comprendre les impacts de la fumée des feux de forêt sur la société. "Pour bien faire cela, vous avez besoin de mesures locales de l'exposition à la fumée, et vous en avez besoin sur de longues périodes. Celles-ci n'existaient pas", a déclaré Burke, qui est également chercheur au Freeman Spogli Institute for International Studies, le Stanford Woods Institute for the Environment et le Stanford Institute for Economic Policy Research.

"La pollution par la fumée est particulièrement difficile à mesurer, à la fois parce qu'il est difficile de savoir quelle partie de la matière particulaire provient de la fumée et parce que nous n'avons que des moniteurs de pollution dans un nombre limité d'endroits aux États-Unis", a expliqué Childs, qui est maintenant chercheur postdoctoral. au Centre pour l'environnement de Harvard. À l'aide de données satellitaires, l'équipe de Stanford a formé un modèle d'apprentissage automatique pour prédire avec précision les PM_2,5 concentrations de fumée de feu de forêt dans les zones qui ne disposent pas de moniteurs.

Les estimations qui en résultent peuvent être vérifiées par rapport aux mesures à long terme des moniteurs fédéraux de la qualité de l'air, fournir des prédictions rapidement une fois formées, s'adapter facilement à de grandes zones et surmonter la tendance des modèles précédents à lisser les pics d'événements de fumée extrêmes.

Ensemble, ces avancées signifient que le modèle de Stanford peut aider les chercheurs à mieux comprendre les impacts sociétaux de la pollution par la fumée des feux de forêt, y compris les événements de fumée graves, qui deviennent de plus en plus fréquents à mesure que le changement climatique prolonge la saison des feux de forêt, accélère la fréquence des incendies et élargit les zones brûlées. "Quels sont les domaines qui nous inquiètent le plus ? Quels niveaux d'exposition sont vraiment importants et qui est le plus touché ? Nous ne pouvons pas répondre à ces questions à moins d'avoir des mesures précises de qui est exposé à quoi", a déclaré Burke.

Le modèle, que les chercheurs mettent déjà à jour avec les données de 2022, peut également éclairer la réglementation de la qualité de l'air et les efforts d'atténuation des incendies de forêt. Selon Burke, "il est important que les régulateurs comprennent ce qui cause des changements dans la qualité de l'air et réfléchissent à la manière dont nous pourrions modifier les réglementations existantes pour tenir compte du fait que les incendies de forêt sont de plus en plus importants pour déterminer la qualité de l'air". + Explorer plus loin

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