Numerički modeli kvaliteta vazduha opisali su obim ozbiljnih negativnih uticaja na kvalitet vazduha koji su rezultat rekordnih požara u Kanadi iz 2023. godine, pokazujući da je pogođena skoro cela severna hemisfera, a ne samo Kanada i severne Sjedinjene Države.
Rekordni požari u Kanadi 2023. godine dospeli su na naslovne strane širom sveta ne samo zbog svog obima – najveće površine izgorele u istoriji zemlje – već i zbog toga koliko su ozbiljno uticali na kvalitet vazduha u ovoj veoma velikoj zemlji, pa čak i duboko u Sjedinjenim Državama. Dim od požara doveo je do ponavljanja ozbiljnih upozorenja o kvalitetu vazduha, pa čak i do evakuacije na mnogim lokacijama.
Ali nije se znalo koliko je daleko izvan Kanade i severa SAD dospelo takvo opasno zagađenje vazduha, pa čak i unutar Severne Amerike, razumevanje širenja najštetnijih zagađivača bilo je ograničeno.
„Postojale su fotografije iz Njujorka u julu u novinskim kućama širom sveta koje prikazuju grad zarobljen u narandžastoj izmaglici koja gotovo ne može da diše kao nešto iz distopijskog filma“, rekao je Zhe Vang, glavni autor studije i istraživač sa Državna ključna laboratorija za fiziku atmosferskog graničnog sloja na Institutu za fiziku atmosfere (IAP) Kineske akademije nauka.
„Ali ono što znamo o transportu čestica na velike udaljenosti znači da su požari verovatno uticali i na Evropu i Aziju. Samo nismo znali u kojoj meri.“
Tako su dr Vang i drugi istraživači iz IAP-a odlučili da izračunaju pun globalni domet ove pretnje javnom zdravlju koristeći numeričke modele kvaliteta vazduha. Slično klimatskim modelima, modeli kvaliteta vazduha koriste matematičke tehnike da simuliraju kako vremenske i hemijske reakcije utiču na raspršivanje zagađivača vazduha.
Za ovaj rad, naučnici IAP-a su koristili model aerosola i hemije atmosfere Instituta za atmosfersku fiziku (IAP-AACM), kompjuterski model razvijen u kući kao modul u okviru šireg modela zemaljskog sistema Kineske akademije nauka (CAS-ESM).
Istraživači su otkrili da iako je Kanada najteže pogođena, skoro cela severna hemisfera je bila podložna značajnom padu kvaliteta vazduha usled dalekosežnog transporta zagađivača vetrom.
Bilo je šest glavnih rasprostranjenih epizoda zagađenja vazduha tokom ‘sezone’ požara u Kanadi: 15-22. maj, 5-9. jun, 24. jun-1. jul, 12-19. jul, 17-15. avgust i 17-22. avgust. Pored same Kanade, prva takva epizoda uticala je na kvalitet vazduha u centralnim severnim delovima SAD. Druga epizoda je uticala na severoistok SAD, i to posebno loše.
Rezultati modela se poklapaju sa zapažanjima iz stvarnog sveta. Koncentraciju finih čestica prečnika 2,5 mikrona ili manje (nazvanih PM 2,5 — čestica koja je najopasnija, u poređenju sa većim, ali manje štetnim česticama prečnika 10 mikrona, ili PM 10 ) 7. juna utvrdila je 11 lokacija za praćenje u Njujorku dostigla je najgori nivo kvaliteta vazduha u poslednjih više od 50 godina.
Tokom treće glavne epizode ozbiljnog zagađenja vazduha, model je sugerisao da su PM2,5 zagađivači transportovani u Evropu, dok je četvrta takva epizoda ponovo koncentrisala svoje najveće prisustvo u zapadnoj Kanadi i centralnom severu SAD. Peta epizoda je uglavnom pogodila severnu Kanadu, dok je šesta zahvatila regione i zapadne i istočne obale SAD. Zbog kretanja šumskih požara ka severu, visoke koncentracije PM2,5 su transportovane u arktički region tokom sredine sredine. i kasno leto.
Koncentracije PM2,5 veće od smernica Svetske zdravstvene organizacije o kvalitetu vazduha od 15 mikrograma po kubnom metru uglavnom su se javljale u Severnoj Americi, sa prekoračenjem od 40 dana zagađenja preko ove granice u zapadnoj i istočnoj Kanadi, kao i više od 10 takvih dana preko severoistoka SAD
Ali zbog velikih požara koje preovladavaju zapadni vetrovi preko Atlantskog okeana, veliki delovi Evrope i zapadne, centralne i istočne Azije patili su od povećanja takvih koncentracija. To je značilo da su maksimalne koncentracije PM2,5 premašile 1 mikrogram po kubnom metru u većini oblasti severne hemisfere – niže od smernica SZO, ali ne bez uticaja. Koncentracija PM2,5 u severozapadnom regionu Kine porasla je na otprilike dva mikrograma po kubnom metru.
Zapadna i istočna Kanada su bile najteže pogođene, jer su pretrpele koncentraciju PM2,5 preko 150 PM2,5, otprilike deset puta više od maksimuma SZO.
Dok su se fokusirali na kvalitet vazduha, istraživači su takođe koristili kompjutersko modeliranje kako bi istražili globalnu distribuciju gasova staklene bašte (GHG) proizvedenih u kanadskim požarima. Otkrili su da je požar doveo do povećanja nivoa ugljen-dioksida uglavnom u Severnoj Americi u maju, a takođe iu Evropi i severozapadnoj Aziji u junu. Koncentracije CO 2 povezane sa šumskim požarima premašile su 0,1 deo na milion (ppm) u većini oblasti severne hemisfere, osim jugoistočne Azije, Indije i južne Kine u julu, i porasle na više od 0,2 ppm u avgustu.
Ovo povećanje GHG usled požara ima dve velike posledice. Prvo, njegova proizvodnja pojačanog zagrevanja u ovim regionima na vrhu postojećeg globalnog zagrevanja povećava verovatnoću vrste uslova koji su pogoršali šumske požare. Drugim rečima, više šumskih požara znači još više šumskih požara.
Drugo, nivo emisija gasova staklene bašte u Kanadi u 2023. bio je više nego dvostruko veći od zakonskog plana zemlje za kumulativno smanjenje GHG izazvanih ljudskim faktorima u narednih deset godina.
„Kanadski plan za smanjenje emisija 2030. zbrisan je samo jednom godinom šumskih požara“, rekla je Zifa Vang, dopisni autor studije.
