У 2017 році громада Сілі-Лейк, штат Монтана, зазнала безпрецедентного рівня впливу диму лісових пожеж. Пожежа Райс-Рідж , яка почалася в результаті удару блискавки 24 липня 2017 року, охопила сусідній національний ліс Лоло, який постраждав від посухи, зрештою спаливши 155 000 акрів, перш ніж її вдалося локалізувати в середині вересня.
Крістофер Т. Мільяччо, доктор філософії, імунотоксиколог з Університету Монтани, припустив, що лісові пожежі матимуть негайний короткочасний вплив на жителів озера Сілі. Але він і його колеги хотіли знати, якими можуть бути довгострокові наслідки, особливо тому, що мешканці піддавалися впливу протягом такого тривалого періоду - 49 днів, протягом яких середня концентрація дрібних твердих часток (PM2,5) становила 220,9 мікрограмів на один куб. метр повітря (мкг/м3), у тому числі дев’ять днів, коли рівень був більшим за 250,4 мкг/м3. Для довідки, Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) визначає будь-який рівень понад 35,4 мкг/м3 як «нездоровий для чутливих груп». Оскільки частинки PM2,5 дуже малі, вони часто можуть проникати глибоко в дихальні шляхи і навіть потрапляти в кров.
Мешканців перевіряли тричі - один раз під час самої лісової пожежі, один раз у 2018 році та ще раз у 2019 році. Результати? У мешканців не тільки погіршилася функція легенів, але й у деяких людей це порушення зберігалося до двох років, що може призвести до збільшення частоти легеневих захворювань, таких як астма та хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ), а також збільшення респіраторних інфекцій , деменція та інші захворювання.

«Те, що ми дізналися, полягає в тому, що існує дуже багато змінних у диму лісових пожеж, які впливають на його хімічний склад і потенційну токсичність», - каже Мільяччо. Тривалість впливу, те, що спалює вогонь, коли він шириться крізь ліси та міста, відстань, яку дим проходить, і розмір частинок – усе це впливає на токсичність і, як наслідок, на здоров’я людини.

Останніми роками лісові пожежі набули значного масштабу, а їхній вплив відчувають мільйони людей у ​​всьому світі. Згідно з дослідженням, проведеним у 2022 році вченими Університету Меріленда, підвищення глобальної температури та більш тривалі та сильні посухи протягом останніх двох десятиліть через зміну клімату призвели до втрати деревного покриву на три мільйони гектарів щорічно - площа приблизно розміром із Бельгію - порівняно з 2001 роком.

І хоча сезон лісових пожеж 2023 року в Сполучених Штатах був відносно м’яким, Канада пережила найгірший сезон пожеж, які коли-небудь реєстрували, посилаючи стовпи диму аж на південь, аж до Флориди, і вкриваючи густонаселені регіони Сполучених Штатів, зокрема Чикаго, Нью-Йорк і Вашингтон , округ Колумбія, протягом днів.

Поки дослідники все ще аналізують наслідки цієї події, все більше наукової літератури детально описує короткострокові та довгострокові наслідки забруднення повітря, включно з лісовими пожежами, на здоров’я людини та систему охорони здоров’я.

«Думаю, для багатьох із нас інтуїтивно очевидно, що якщо ви випустите стільки диму в повітря, астматики, люди з ХОЗЛ та інші вразливі люди опиняться в лікарні», - каже Сара Адар, доктор медичних наук, епідеміолог з Мічиганського університету. «Але що дивно, так це те, що лісові пожежі можуть справді впливати на наше здоров’я в довгостроковій перспективі», маючи системний вплив на легені, серце, мозок та інші органи.

Забруднення повітря та здоров’я серцево-судинної системи
Джоел Кауфман, доктор медичних наук, MPH, вперше зацікавився зв’язком між забрудненням повітря та здоров’ям серця після публікації кількох знакових досліджень наприкінці 1990-х років, які показали, що збільшення забруднення повітря пов’язане зі збільшенням смертності, і що більша частина цього надмірного ризику виявилося, що це серцево-судинні, а не респіраторні захворювання.

У той час вважалося, що основні модифіковані фактори ризику серцево-судинних захворювань були добре вивчені: куріння, діабет, високий кров’яний тиск і рівень холестерину. 
«Тому мене особливо зацікавило те, що, на мою думку, є недооцінкою та недостатньою вивченістю екологічних і професійних факторів, що впливають на здоров’я серцево-судинної системи», - сказав Кауфман.

Згодом Кауфман отримав фінансування від Національного інституту серця, легенів і крові (NHBLI) і Агентства з охорони навколишнього середовища США для запуску Мультиетнічного дослідження атеросклерозу (MESA) і Мультиетнічного дослідження атеросклерозу та забруднення повітря (MESA Air), обидва які призвели до появи десятків рецензованих статей, які демонструють вплив забруднення повітря на здоров’я.

В одній із важливих статей, опублікованих у The Lancet, Кауфман і його команда задокументували, як забруднене повітря сприяє поширенню серцево-судинних захворювань: тривалий вплив призводив до передчасного старіння кровоносних судин в учасників дослідження та сприяв швидшому накопиченню кальцифікованих бляшок у коронарній артерії.

«Зараз ми досягли точки, коли зрозуміло, що вплив забрудненого повітря сприяє як прискоренню основних процесів, які збільшують ризик серцево-судинних подій, як-от інфаркт та інсульт, а також тому, що дні з підвищеним впливом забрудненого повітря [наприклад, під час лісових пожеж] може спровокувати подію в людини, яка ризикує отримати подію», – пояснює Кауфман.

Забруднення повітря і здоров’я мозку
Але серце і легені – не єдині органи, які страждають від забруднення повітря, особливо від диму лісових пожеж. Адар та її колеги нещодавно опублікували дослідження в JAMA Internal Medicine, яке виявило, що забруднення повітря підвищує ризик розвитку деменції та що деякі джерела забруднення, а саме лісові пожежі та сільське господарство, є набагато більш шкідливими, ніж, скажімо, пил, що розноситься вітром.

«Ми взяли участь у цьому дослідженні, сподіваючись… що це будуть автомобілі, дизельні транспортні засоби, електростанції, що працюють на вугіллі», - каже Адар. «Ми побачили, що ці речі були важливими, але сільське господарство та лісові пожежі виявилися ще більш токсичними».

Сільське господарство використовує нейротоксини як пестициди, а лісові пожежі спалюють усі види матеріалів. 
«Іноді вони обмежуються мальовничими природними умовами, але іноді вони пронизують заправні станції - усе, що ви не хотіли б запалювати та вдихати їхні викиди», - каже Адар.

«Мені завжди подобається нагадувати людям, що забруднення повітря дуже схоже на куріння сигарет», - продовжує Адар. «Тож ми знаємо, що це викликає запалення, ми знаємо, що воно може пошкодити наші кровоносні судини, і ми знаємо, що воно може змінити вегетативний баланс організму… Існують усі види непрямих шляхів, через які забруднене повітря викликає атеросклероз і судинні захворювання, а це потім впливає на ваш мозок. Але ми також вважаємо, що існує також локальний вплив на мозок. … Деякі з цих частинок досить малі, вони можуть потрапити в кров і подолати гематоенцефалічний бар’єр або проникнути в мозок через нюхову цибулину».

Забруднення повітря та шкіри
Катьяна Сантьяго Мангуал, науковий співробітник з дерматології в Mass General Brigham, була надихнута дослідити вплив диму від лісових пожеж на здоров’я шкіри, коли її пацієнти почали повідомляти про загострення своїх шкірних захворювань влітку 2023 року, коли дим від канадських лісових пожеж охопив весь світ. Східне узбережжя.

«Тверді частки в диму можуть викликати запальну реакцію шкіри, активуючи певні рецептори, що призводять до окислювального стресу», - каже Сантьяго Мангуаль. «Це може призвести до імунної відповіді, яка призведе до порушення шкірного бар’єру та, зрештою, до розвитку та погіршення атопічного дерматиту».

Насправді Сантьяго Мангуал та її колеги виявили, що в період з травня по вересень 2023 року спостерігався величезний сплеск відвідувань дерматолога, що відповідало підвищенню концентрації PM2,5 і чадного газу. Вони опублікували свої висновки в академічному журналі Dermatology and Therapy.

Непропорційний вплив і рух до рішень
На жаль, багато з тих, хто найбільше страждає від диму лісових пожеж та інших забруднювачів повітря, мають обмежені ресурси.

«У нашій статті підкреслюється, що забруднення повітря непропорційно впливає на вразливі групи населення, включаючи громади з низьким рівнем доходу, людей похилого віку та дітей», - говорить Сантьяго Мангуаль. «Запровадження рішень фільтрації повітря на рівні громади в районах з обмеженими ресурсами, наприклад встановлення очищувачів повітря в громадських місцях, таких як громадські центри та школи, може стати життєво важливим кроком».

Адар також наголошує на необхідності більшої освіти для широкої громадськості. Наприклад, у дні, коли забруднення повітря лісовими пожежами або іншими джерелами є високим, повідомлення має бути таким, щоб діти, люди похилого віку та люди з хронічними захворюваннями залишалися всередині. 
«Ви одягаєте маску, якщо вам доводиться бути на вулиці. Ви використовуєте свій очищувач повітря, якщо він у вас є. Ви тримаєте свої вікна закритими», - каже Адар.

Важливо також впровадити правила, спрямовані на очищення повітря, яким ми дихаємо. Кауфман зазначає, що федеральні норми призвели до значного зниження забруднення повітря за останні 25 років.

І хоча деякі з цих здобутків зараз знаходяться під загрозою через зростання лісових пожеж через зміну клімату, вирішенням обох проблем все ще є зменшення залежності суспільства від викопного палива. 
«Є багато літератури, яка демонструє, що якщо ми внесемо зміни, які нам потрібні, щоб запобігти катастрофічній зміні клімату… зменшення смертності від впливу забруднення повітря на здоров’я буде величезним», – каже Кауфман.

«Ми платимо ціну зараз за зміну наших джерел енергії, що є дорогим і, здається, окупиться у віддаленому майбутньому», - продовжує Кауфман. «Але зараз ми маємо виграш у плані зменшення забруднення повітря та відповідного впливу на здоров’я».