پیشران جدید آلودگی
آتش‌سوزی طبیعت چگونه آمریکا را از نفس انداخته است؟
در دهه‌های اخیر آمریکا موفقیت‌های قابل توجهی در زمینه کنترل آلودگی هوا داشته است. این موفقیت‌ها که مرهون سیاستگذاری‌های خوب نظیر قانون هوای پاک است، منافع فراوانی برای سلامت مردم این کشور به ارمغان آورده است. با این حال آمارهای اخیر نشان می‌دهد که این پیشرفت‌ها در زمینه کیفیت هوا در حال توقف و حتی معکوس شدن است. در این زمینه این نگرانی وجود دارد که آیا این روند منفی، ادامه‌دار است، علت آن چیست و اینکه آیا راهکارهای سیاستی برای رسیدگی به آن وجود دارد؟
هفت اقتصاددان دانشگاه استنفورد آمریکا به نام‌های مارشال بروک، جسیکا لی، کارلوس گولد، برندون دلی کاستا، سام هِفت-نیل، مینگاهو کیو و مایکل وارا و همچنین اقتصاددانی از دانشگاه هاروارد به نام ماریسا چایلدز در مقاله‌ای که به تازگی (ژانویه 2023) در تارنمای کمیته ملی تحقیقات اقتصادی این کشور منتشر شده است به بررسی نقش آتش‌سوزی‌های طبیعت در روند رو به رشد آلودگی هوای ایالات‌متحده پرداخته‌اند. طبق این مقاله، در سال‌های اخیر اندازه و شدت آتش‌سوزی‌های طبیعی در آمریکا افزایش یافته است. علت هم شاید یک قرن باقی ماندن مواد مشتعل در زمین جنگل‌های غربی و همچنین روند رو به تشدید گرمایش هوا باشد.
پیامد این روند تشدید آتش‌سوزی‌های طبیعت در افزایش انتشار و انباشت آلاینده‌های اصلی هوا نظیر ذرات معلق کمتر از 5 /2 میکرون نمایان شده است. ذرات کمتر از 5 /2 میکرون (یا به اختصار پی‌ام 5 /2) که در سیبل مقرراتی قانون هوای پاک آمریکا قرار دارد، با آثار منفی گسترده برای سلامتی مردم همراه است. مطالعات انجام‌شده روی آمارهای پیش از سال 2016 نشان می‌دهد آتش‌سوزی‌های طبیعی عامل اصلی انباشت آلاینده‌های پی‌ام 5 /2 در مناطق شمال غرب آمریکا بوده است. بررسی آمارهای تازه‌تر آتش‌سوزی‌ها (سال‌های 2018 تا 2020) بیانگر آن است که دود آتش‌سوزی‌ها به افزایش قابل‌توجه ذرات پی‌ام 5 /2 در جغرافیای وسیعی از هوای آمریکا منجر شده است. همچنین مطالعات حکایت از آن دارند که معمولاً نقش آتش‌سوزی‌های طبیعت در آلودگی هوا در سیاستگذاری‌های این حوزه نادیده گرفته می‌شود چرا که عاملی فراتر از کنترل بشر است.
البته آتش‌سوزی‌های طبیعت تنها مقصر روند اخیر آلودگی هوای آمریکا نیست. برخی از مطالعات نشان می‌دهند که چگونه تغییر در شیوه‌های تولید بخش‌های انرژی، تولیدی و صنعتی و همچنین روش‌های تولید محصولات کشاورزی و تغییر در الگوهای تجارت جهانی در کوتاه‌مدت و بلندمدت به انباشت آلاینده‌ها در آسمان آمریکا منجر شده است. در این رابطه فهم دقیق و به‌روز عوامل نقش‌آفرین در روند آلودگی‌های اخیر آمریکا می‌تواند برای سیاستگذاران این کشور در تبیین چارچوب‌های مقرراتی کنترل آلودگی و همچنین راهکارهای مقابله با آن حیاتی باشد.
به منظور ارزیابی جداگانه نقش آتش‌سوزی‌های طبیعی در آلودگی هوای آمریکا، در این مقاله از مبانی مطالعاتی که تاکنون در این حوزه انجام گرفته و همچنین ترکیبی از معیارهای زمینی و ماهواره‌ای برای شناسایی اجزای آلاینده‌های کمتر از 5 /2 میکرون استفاده شده است. به‌خصوص در تحلیل‌های ابتدایی مقاله آمارهای روزانه هزاران ایستگاه رصد آلودگی هوا در سراسر آمریکا با برآوردهای ماهواره‌ای و تحلیلی از زمان و مکان دود ناشی از آتش‌سوزی ترکیب می‌شود. با بهره‌گیری از آمار سال‌های 2006 تا 2022 برای هر موقعیت مکانی مقدار نامتعارف ذرات کوچک‌تر از 5 /2 میکرون برای دوره‌های زمانی خاص شده است. در صورتی که تصاویر ماهواره‌ای ابرهای متشکل از دود ناشی از آتش‌سوزی طبیعی را مخابره کنند، این مقادیر نامتعارف آلاینده با آتش‌سوزی‌ها متناظر می‌شود. همچنین می‌توان ذرات کوچک‌تر از 5 /2 میکرونی را که منشأ غیر از آتش‌سوزی طبیعی دارند محاسبه کرد (از تفاوت میان کل ذرات مشاهده‌شده با ذراتی که به خاطر آتش‌سوزی هستند).
ارزیابی‌های مقاله بر دو معیار کیفیت هوا تمرکز دارد: یک. میانگین سالانه غلظت ذرات کوچک‌تر از 5 /2 میکرون که از طریق میانگین ساده غلظت این ذرات در هر ایستگاه برای یک سال محاسبه می‌شود؛ دو. سهم روزهایی از سال که در هر ایستگاه غلظت بالاتر از 35 میکروگرم آلودگی در هر مترمکعب دارند، آستانه‌ای که یکی از اهداف تعیین‌شده قانون هوای پاک آمریکا به‌شمار می‌رود.
به منظور فهم ویژگی‌های روند غلظت ذرات پی‌ام 5 /2 و آزمون اینکه آیا روندها در طول زمان تغییر کرده‌اند یا خیر، نمونه مورد بررسی به دو دوره «ابتدایی» و «تازگی» تقسیم می‌شود و روند غلظت آلاینده برای هر یک از دوره‌های زمانی برآورد می‌شود و سپس با بهره‌گیری از مدل‌های رگرسیونی برای هر ایستگاه سنجش بررسی می‌شود که آیا از لحاظ آماری روندهای آلودگی برای دو دوره متفاوت است یا خیر.
یافته‌های مقاله
طبق نتایج، از میان 48 ایالت مورد بررسی آمریکا، در 42 ایالت میانگین سالانه غلظت ذرات کوچک‌تر از 5 /2 میکرون در بازه زمانی سال‌های 2000 تا 2016 روندی رو به کاهش داشت. اما بعد از دوره مذکور این روند یا به‌طور قابل توجهی کند شد (روند کاهش آلودگی در 25 ایالت متوقف شد)، یا شروع به معکوس شدن کرد (17 ایالت). برای شش ایالت باقی‌مانده یا روند کاهشی نخست کلاً وجود نداشت یا اینکه روند میانگین سالانه آلاینده میان دو دوره تفاوت معناداری نمی‌کرد.
یافته‌های مقاله نشان می‌دهد دود ناشی از آتش‌سوزی‌های طبیعی اثرگذاری چشمگیری در روند آلاینده‌های 31 ایالت از 42 ایالتی که روند کاهشی آلودگی آنها به تازگی متوقف یا معکوس شده است دارد. در واقع طبق این یافته‌ها عامل اصلی روند آلودگی هوای 65 درصد از ایالت‌های آمریکا به خاطر آتش‌سوزی‌های طبیعی است. البته در 18 ایالت از 31 مورد مذکور، روند آلودگی همچنان کاهشی یا ثابت بود، اما در صورت عدم اثرگذاری آتش‌سوزی، روند کاهش آلودگی آنها پیشرفت بهتری می‌داشت. این ایالات اغلب در مناطق غرب میانه، جنوب و شرق آمریکا واقع هستند. با تحلیل آمار سال‌های 2016 تا 2022 نشان داده شده که آتش‌سوزی طبیعت حدود 9 /0 میکروگرم در مترمکعب بر غلظت ذرات کوچک‌تر از 5 /2 میکرون این 18 ایالت افزوده است، رقمی که معادل 13 درصد از دستاورد کاهش آلودگی سال‌های 2000 تا 2016 یا 1 /2 سال پیشرفت آن سال‌هاست.
در 13 ایالت دیگر، غلظت ذرات پی‌ام 5 /2 از سال 2016 به بعد روندی افزایشی داشته است، اما در صورت نبود دود ناشی از آتش‌سوزی، روند افزایشی آلودگی آنها کندتر می‌شد یا روندی رو به کاهش به خود می‌گرفت. این ایالات اغلب در مناطق غرب و غرب میانه واقع هستند. برآوردها حاکی از آن است که از سال 2016 تاکنون دود ناشی از آتش‌سوزی طبیعت حدود 1 /1 میکروگرم بر غلظت آلاینده‌های هوای این ایالات افزوده است، معادل 40 درصد از پیشرفتی که در کاهش آلودگی سال‌های 2000 تا 2016 این ایالات حاصل شد یا 3 /6 سال روند کاهشی آلودگی!
بقیه ایالت‌ها یا مشمول اثرگذاری آلودگی‌های آتش‌سوزی در دوره اخیر نبوده‌اند (مانند ایالات واقع در شمال شرق) یا اینکه این اثرگذاری برای دوره اخیر آلودگی آنها وجود داشته است، اما در دوره‌های نخست سال‌های 2000 تا 2016 آلودگی آنها روندی کاهشی نداشت. تعداد معدودی از ایالت‌های شمالی شامل مونتانا یا ویومینگ در سال‌های اخیر در معرض آسیب سنگین دود آتش‌سوزی بوده‌اند اما شمار اندک ایستگاه‌های سنجش آلودگی و نوسانات شدید آلودگی این مناطق اندازه‌گیری اثرگذاری آتش‌سوزی‌های طبیعی روی کیفیت هوای آنها را سخت می‌کند. گفتنی است که معیار اثرگذاری در این مقاله بر مبنای روند آلودگی است، نه سطح آلودگی. در این رابطه بسیاری از ایالت‌های غربی آمریکا در سال‌های اخیر با افزایش قابل‌توجه سطح آلودگی ناشی از آتش‌سوزی مواجه بوده‌اند، هر چند اثرگذاری روی روند آلودگی آنها ممکن است چندان مشهود نباشد.
از لحاظ معیار تعداد روزهای با آلودگی شدید، عمده ایالات مرکزی، شرقی و جنوبی آمریکا در اغلب سال‌ها تقریباً شاهد روزهای بدون غلظت فراتر از 35 میکروگرم در مترمکعب بوده‌اند. در مقابل اما برای ایالت‌های غربی آمریکا روزهایی که آلودگی هوا در آنها شدید بوده است (فراتر از 35 میکروگرم) روندی رو به افزایش داشته است. در واقع طبق یافته‌ها، برای ایالات غربی آمریکا اثرگذاری قابل توجهی از سوی دود ناشی از آتش‌سوزی طبیعی روی روند روزهایی که آلودگی هوا در آنها شدید (بالاتر از 35 میکروگرم) بوده است مشاهده می‌شود. در 13 ایالت شواهد واضحی به دست آمده است که در صورت نبود دود ناشی از آتش‌سوزی، روند افزایشی روزهای با آلودگی شدید که برای سال 2010 به بعد مشاهده شد بسیار کمتر می‌بود. البته برای 35 ایالت دیگر شواهدی دال بر اثرگذاری آتش‌سوزی روی افزایش تعداد روزهای با آلودگی شدید آنها به دست نیامد.
در گام بعد تعداد روزهایی که در آنها دود ناشی از آتش‌سوزی علت فراتر رفتن آلودگی از آستانه مجاز بود (فراتر از 35 میکروگرم) برآورد می‌شود. این کار با بهره‌گیری از اطلاعات سال‌های 2000 تا 2022 ایستگاه‌های کنترل کیفیت آلودگی سازمان حفاظت محیط‌زیست(EPA) آمریکا که برای 15 سال تعداد مشاهدات بیش از 50 مورد در سال داشتند انجام گرفته است. طبق یافته‌ها، بین سال‌های 2006 تا 2010 در هیچ ایالتی آتش‌سوزی طبیعی سهم روزهای با آلودگی شدید (فراتر از 35 میکروگرم) را بالاتر از 25 درصد نبرد. طی سال‌های 2011 تا 2022 اما آتش‌سوزی موجب شد در هفت ایالت واشنگتن، ارگان، مونتانا، آیداهو، نوادا، داکوتای شمالی و جنوبی سهم روزهای با آلودگی بیش از حد مجاز از 25 درصد فراتر رود. در سه سال انتهایی دوره مورد بررسی (سال‌های 2020 تا 2022)، شمار ایالت‌هایی که آتش‌سوزی باعث شد تعداد روزهای آلودگی شدید آنها بیش از 25 درصد شود به 21 مورد رسید. طی این سه سال، چهار ایالت واشنگتن، اورگان، مونتانا و آیداهو بیش از 75 درصد از روزهایشان آلودگی شدید داشت. بر این اساس می‌توان نتیجه گرفت که آتش‌سوزی طبیعت یکی از علل اصلی تشدید غلظت آلاینده‌ها به‌خصوص در ایالت‌های غربی آمریکا بوده است.
افزایش قابل توجه و پرشتاب آتش‌سوزی‌های طبیعت و پیامدهایی که در رابطه با تشدید غلظت آلاینده‌های پی‌ام 5 /2 وجود دارد این پرسش را به ذهن متبادر می‌کند که آیا روند اخیر تشدید آلودگی‌ها ادامه خواهد یافت، یا اینکه یک تغییر موقت در شرایط آب‌وهوایی است که دوام نخواهد آورد. تاکنون مطالعات فراوانی سعی داشته‌اند عوامل [آب‌وهوایی] تشدید اخیر آتش‌سوزی‌ها را دریابند و آینده آنها را پیش‌بینی کنند. شواهدی نیز در این باره ارائه شده است مبنی بر اینکه عوامل آب‌وهوایی نظیر خشکی مواد مشتعل نقش اصلی در تشدید آتش‌سوزی‌ها دارند. به‌علاوه طبق الگوهای پیش‌بینی‌گر، با توجه به روند گرمایش زمین، انتظار می‌رود تشدید آتش‌سوزی‌ها در آینده نیز ادامه یابد، و در پی آن غلظت آلاینده‌های جو تشدید شود.
کلام پایانی
مبانی مقررات کیفیت هوا به‌طور تاریخی بر پایه دو واقعیت استوار بوده است: نخست، عمده آلودگی هوا ناشی از آلاینده‌هایی است که به‌طور مستقیم با فعالیت‌های بشر مرتبط یا زیر کنترل آن است؛ و دوم، منشأ انتشار این آلودگی‌ها از لحاظ جغرافیایی نزدیک به مکانی است که تحت تاثیر آلودگی‌ها قرار می‌گیرند. مقررات مربوط به این حوزه نظیر قانون هوای پاک که عمدتاً بر مبنای این واقعیات تنظیم شده‌اند طی دهه 2010 میلادی نقش بسزایی در کاهش آلودگی هوای آمریکا داشته‌اند. همچنین این واقعیت‌ها سبب شده‌اند که در رسیدگی به چالش‌های کیفیت هوا و پیامدهای آن از راهکارهای موقعیت‌محور بهره گرفته شود. در حال حاضر سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا بر اساس پیشنهادهای علمی در حال بازبینی و اصلاح سطح مجاز انتشار آلاینده‌های کوچک‌تر از 5 /2 میکرون در قانون هوای پاک این کشور است.
بر این اساس در این مقاله نشان داده شد که روند رو به افزایش آتش‌سوزی‌های طبیعت در سراسر آمریکا پیشرفت‌های حاصل‌شده در کنترل آلودگی هوا را کند یا معکوس کرده است. طبق برآوردها و هشدارهای آب‌وهوایی انتظار می‌رود روند افزایشی آتش‌سوزی‌های طبیعی و دود و آلودگی ناشی از آن در آینده نیز ادامه یابد. این پیش‌بینی، مقررات سنتی و منطقه محور رسیدگی‌کننده به منشأهای انسانی آلایندگی را با تردیدهایی مواجه کرده است و ممکن است راهکارهای منطقه‌محور مقابله با آلودگی را که بر اساس این مقررات طراحی شده‌اند بی‌اثر کند. این به آن خاطر است که منشأ آلودگی‌های ناشی از آتش‌سوزی معمولاً زیر کنترل یک مدیریت شهری نیستند. به بیانی دیگر، زمانی که یک آتش‌سوزی طبیعی رخ می‌دهد دود ناشی از آن می‌تواند هوای صدها و حتی هزاران کیلومتر دورتر را آلوده کند، و اینکه این آلودگی‌ها ارتباط غیرمستقیم با فعالیت‌های انسانی دارند. در حالی که سیاستگذاری‌های تازه‌تر ایالات متحده (مانند قوانین آلودگی هوای میان‌ایالتی) آلاینده‌های معیار را فراتر از مرزهای یک ایالت به رسمیت می‌شناسد، اما در حال حاضر این مقررات تنها نیروگاه‌های تولید برق 27 ایالت شرقی را شامل می‌شود. به‌علاوه آلودگی ناشی از آتش‌سوزی غالباً از مقررات‌های هدف‌گذاری محلی و بین‌ایالتی قانون هوای پاک مستثنی هستند. اثرگذاری روزافزون آتش‌سوزی طبیعت روی روند رو‌به‌افزایش آلاینده‌های کوچک‌تر از 5 /2 میکرون که در این مقاله شناسایی شد، حکایت از آن دارد که تداوم روش‌های مقرراتی کنونی می‌تواند در حفاظت از سلامت مردم در برابر کیفیت نامطلوب هوا با شکست مواجه شود.
در این رابطه احتمالاً به راهکارهایی جدید برای رسیدگی به پیامدهای روزافزون آلودگی آتش‌سوزی طبیعی روی کیفیت هوا نیاز است. این راهکارها می‌توانند شامل سرمایه‌گذاری‌های هنگفت در مدیریت مواد سوختنی به منظور کاهش خطر آتش‌سوزی، بازبینی در قوانین کیفیت هوا در جهت اینکه معافیت‌های کیفیت هوا تنها در صورتی اعطا شود که در جهت کاهش آلودگی‌های آتش‌سوزی تلاش‌هایی صورت گیرد؛ گسترش جغرافیایی اهداف، مقررات و برنامه‌های اجرایی به منظور دربر گرفتن منابع آلاینده و مناطق متاثر، و تغییر برنامه‌های کیفیت هوا از تلاش برای کاهش آلودگی به کاهش در معرض قرار گرفتن (مانند فیلترگذاری ساختمان‌ها برای حفاظت از افراد در برابر دود ناشی از آتش‌سوزی) باشد. با توجه به پیچیدگی مدیریت آلودگی ناشی از آتش‌سوزی طبیعی، شاید نیاز باشد همزمان ترکیبی از این راهکارها اتخاذ شود تا آثار منفی آن روی سلامت افراد حداقل شود. در صورت عدم اتخاذ اقدامات لازم، آثار آلودگی آتش‌سوزی‌ها روی کیفیت هوا همچنان ادامه خواهد داشت، با توجه به این واقعیت که کره زمین روزافزون به سمت گرم‌تر شدن پیش می‌رود.
