Jak czytamy w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Environmental Research, najwyższa umieralność występuje w regionach z największym stężeniem zanieczyszczeń związanych z paliwami kopalnymi – m.in. we wschodniej części Ameryki Północnej, w Europie i południowo-wschodniej Azji.

Badanie to znacznie podwyższa szacunkową liczbę ofiar zanieczyszczeń powietrza. W ostatnim badaniu „Global Burden of Disease”, największej i najobszerniejszej analizie przyczyn globalnej śmiertelności, całkowitą liczbę zgonów na świecie spowodowaną wszelkimi rodzajami pyłów zawieszonych – w tym pyłów i dymów powstałych wskutek pożarów oraz wypalania w rolnictwie – ustalono na poziomie 4,2 mln. W najnowszym badaniu liczbę zgonów dla 2018 r. oszacowano na 8,7 mln.

"Przedstawiona w artykule liczba zgonów przypisanych zanieczyszczeniom powietrza drobnymi pyłami ze spalania paliw kopalnych jest blisko dwa razy większa od wcześniejszych oszacowań obciążenia zdrowia pyłami ze wszystkich źródeł. Autorzy wskazują na dość dużą niepewność statystyczną ich analizy, należy więc podchodzić ostrożnie do jej punktowych wyników. Jednak na pewno istotne jest wykazanie, że ludność świata jest narażona na zanieczyszczenie powietrza, za które w 70 proc. odpowiada spalanie paliw kopalnych (w Polsce aż 88 proc.). Milionów przedwczesnych zgonów na świecie, a dziesiątek tysięcy zgonów w Polsce, można byłoby uniknąć każdego roku, redukując spalanie paliw kopalnych i zamieniając je czystymi źródłami energii. Takie działania są niezbędne dla spowolnienia zmiany klimatu. Warto więc wiedzieć, że wiążą się one z natychmiastowymi, wielkimi korzyściami dla zdrowia ludności, a nie tylko z uniknięciem jej katastrofalnych skutków na zdrowie w przyszłości" - komentuje w udostępnionym PAP prasowym komunikacie prof. Michał Krzyżanowski z Imperial College London.

W jaki sposób więc badaczom wyszła tak wysoka liczba zgonów wyłącznie w wyniku spalania paliw kopalnych? W poprzednich badaniach korzystano z obserwacji satelitarnych i pomiarów powierzchniowych w celu oceny średniego rocznego stężenia pyłów zawieszonych, czyli PM2.5, na świecie. Niestety obserwacje satelitarne i pomiary naziemne nie pozwalają jednak rozróżnić cząstek wyemitowanych w procesie spalania paliw kopalnych od pyłów i dymów z pożarów i innych źródeł - czytamy w komunikacie prasowym.

"Satelitarne dane dają nam jedynie elementy układanki – mówi Loretta J. Mickley z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) i współautorka badania. – Satelitom trudno jest odróżnić różne rodzaje cząstek, a więc uzyskane w ten sposób dane są niepełne".

Aby uporać się z tym wyzwaniem, naukowcy z Harvardu skorzystali z narzędzia GEOS-Chem – globalnego trójwymiarowego modelu składu chemicznego atmosfery, opracowanego w SEAS pod przewodnictwem Daniela Jacoba, profesora chemii atmosfery i inżynierii środowiskowej. W poprzednich badaniach GEOS-Chem był wykorzystywany do modelowania skutków zdrowotnych pyłów, a uzyskane w ten sposób rezultaty były konfrontowane z monitoringiem powierzchniowym, lotniczym i satelitarnym z całego świata.

W globalnym modelu GEOS-Chem oferuje dużą rozdzielczość przestrzenną, dzięki czemu naukowcy mogli podzielić kulę ziemską na siatkę bardzo małych kwadratów, 50 x 60 km, i dla każdego z nich dokonać indywidualnej analizy poziomu zanieczyszczeń.

"Zamiast działać w oparciu o średnie wartości dla dużych regionów, chcieliśmy dokładnie odwzorować, gdzie są zanieczyszczenia i gdzie żyją ludzie, żeby uzyskać dokładniejszą wiedzę na temat tego, czym właściwie oddychamy – mówi pierwszy autor badania, Karn Vohra, student Uniwersytetu w Birmingham. Doradzała mu współautorka analizy, Eloise Marais, kiedyś związana z Uniwersytetem Harvarda, teraz profesor na Wydziale Geografii UCL.

Aby zamodelować pyły PM2.5 powstałe w procesie spalania paliw kopalnych, naukowcy wprowadzili do GEOS-Chem szacunkowe dane dot. emisji z różnych sektorów, w tym energetyki, przemysłu, transportu morskiego, naziemnego i lotniczego. Wykonali też szczegółową symulację składu chemicznego utleniaczy i aerozoli w oparciu o dane meteorologiczne NASA.

Uzyskawszy wartości stężenia pyłów PM2.5 ze spalania paliw kopalnych dla każdego kwadratu siatki, naukowcy musieli dojść do tego, w jaki sposób poziomy te wpływają na ludzkie zdrowie. Choć już od dziesięcioleci wiadomo, że pyły zawieszone stanowią zagrożenie dla zdrowia publicznego, istnieje bardzo niewiele badań epidemiologicznych, które w sposób ilościowy przedstawiałyby skutki zdrowotne bardzo wysokich poziomów narażenia, jak np. w Chinach czy Indiach. W poprzednich badaniach przy tego rodzaju wysokich wartościach przeliczano zagrożenie dla zdrowia spowodowane biernym paleniem w pomieszczeniach, aby oszacować ryzyko związane z PM2.5. Najnowsze badania z Azji udowodniły jednak, że to podejście znacznie niedoszacowuje ryzyko powodowane przez wysokie stężenie pyłów zawieszonych.

Współautorzy badania, Alina Vodonos i Joel Schwartz, profesor epidemiologii środowiskowej w Harvard T.H. Chan School of Public Health (HSPH), opracowali nowy model oceny ryzyka, który łączy poziom stężenia pyłów pochodzących ze spalania paliw kopalnych oraz jego wpływ na zdrowie.

W oparciu o ten nowy model uzyskano wyższą umieralność w przypadku długoterminowego narażenia na emisje z paliw kopalnych, nawet przy niższych stężeniach. Z ustaleń naukowców wynika, że narażenie na pyły zawieszone pochodzące ze spalania paliw kopalnych odpowiadało za 21,5 proc. całkowitej liczby zgonów na świecie w 2012 r., spadając do 18 proc. w 2018 r. ze względu na zaostrzenie środków na rzecz poprawy jakości powietrza w Chinach.

"W debacie o niebezpieczeństwach spalania paliw kopalnych często skupiamy się tylko na dwutlenku węgla i zmianach klimatu, zapominając o potencjalnych skutkach zdrowotnych zanieczyszczeń towarzyszących emisjom gazów cieplarnianych – mówi Schwartz. – Mamy nadzieję, że ilościowe przedstawienie konsekwencji spalania paliw kopalnych dla zdrowia będzie czytelnym sygnałem dla decydentów na temat korzyści płynących z transformacji w stronę alternatywnych źródeł energii".

PAP - Nauka w Polsce

ekr/ zan/