A forma como os pesquisadores medem a exposição à fumaça de incêndios florestais não capta os efeitos na saúde e esconde disparidades raciais

As crianças nascidas em 2020 em todo o mundo experimentarão o dobro do número de incêndios florestais durante a vida em comparação com os nascidos em 1960.Na Califórnia e em outros estados do oeste, incêndios florestais frequentes tornaram-se parte do verão e do outono tanto quanto os picolés e os doces de Halloween.

Os incêndios florestais produzem material particulado fino, ou PM₂.₅, que sufoca o ar e penetra profundamente nos pulmões.Os pesquisadores sabem que a exposição de curto prazo a PM₂.₅ de incêndios florestais aumenta consultas de cuidados intensivos para problemas cardiorrespiratórios, como asma.No entanto, os efeitos a longo prazo da exposição repetida às PM₂.₅ dos incêndios florestais nas condições crónicas de saúde não são claros.

Uma razão é que os cientistas ainda não decidiram qual a melhor forma de medir este tipo de exposição intermitente, mas contínua. Epidemiologistas ambientais e cientistas da saúde como nós geralmente resumem a exposição de longo prazo ao PM₂.₅ total – que vem de usinas de energia, indústria e transporte – como uma exposição média ao longo de um ano.Isto pode não fazer sentido ao medir a exposição a incêndios florestais.Ao contrário da poluição atmosférica relacionada com o tráfego, por exemplo, os níveis de PM₂.₅ dos incêndios florestais variam muito ao longo do ano.

Para melhorar a pesquisa em saúde e equidade, nossa equipe desenvolveu cinco métricas que capturam melhor a exposição de longo prazo às PM₂.₅ dos incêndios florestais.

Medição flutuante de PM₂.₅ em incêndios florestais

Para entender por que as medições atuais de PM₂.₅ em incêndios florestais não capturam adequadamente a exposição de longo prazo de um indivíduo, precisamos nos aprofundar no conceito de médias.

Digamos que o nível médio de PM₂.₅ durante um ano foi de 1 micrograma por metro cúbico.Uma pessoa pode experimentar essa exposição como 1 micrograma por metro cúbico todos os dias durante 365 dias, ou como 365 microgramas por metro cúbico num único dia.

Embora estes dois cenários resultem na mesma exposição média ao longo de um ano, podem ter efeitos biológicos muito diferentes.O corpo pode ser capaz de evitar danos causados ​​pela exposição a 1 micrograma por metro cúbico por dia, mas será sobrecarregado por uma enorme dose única de 365 microgramas por metro cúbico.

Para termos uma perspectiva, em 2022, os americanos experimentaram um exposição média total a PM₂.₅ de 7,8 microgramas por metro cúbico.Os pesquisadores estimaram que nos 35 estados que sofrem incêndios florestais, esses incêndios florestais somaram, em média, apenas 0,69 microgramas por metro cúbico para totalizar PM₂.₅ a cada ano de 2016 a 2020.Esta perspectiva erra o alvo, no entanto.

Por exemplo, um setor censitário próximo ao Camp Fire de 2018 experimentou uma concentração média de PM₂.₅ em incêndios florestais de 1,2 microgramas por metro cúbico entre 2006 e 2020.Mas o incêndio real teve um pico de exposição de 310 microgramas por metro cúbico – o o mais alto nível do mundo naquele dia.

Os cientistas querem compreender melhor o que essas exposições extremas significam para a saúde humana a longo prazo. Estudos anteriores sobre a exposição prolongada a PM₂.₅ em incêndios florestais concentrou-se principalmente em pessoas que viviam perto de um grande incêndio, acompanhando anos depois para verificar seu estado de saúde.Isso perde quaisquer novas exposições que ocorreram entre a linha de base e o acompanhamento.

Estudos mais recentes rastrearam a exposição de longo prazo a PM₂.₅ de incêndios florestais, que muda com o tempo.Por exemplo, os pesquisadores relataram associações entre a exposição a PM₂.₅ em incêndios florestais ao longo de dois anos e o risco de morte por câncer e qualquer outra causa no Brasil.Este trabalho novamente contou com exposição média de longo prazo e não capturou diretamente exposições extremas de eventos intermitentes de incêndios florestais.Como o estudo não o avaliou, não sabemos se um padrão específico de exposição prolongada a PM₂.₅ em incêndios florestais foi pior para a saúde.

Na maioria dos dias, as pessoas não sofrem exposição a PM₂.₅ em incêndios florestais.Alguns dias, a exposição aos incêndios florestais é intensa.No momento, não sabemos se alguns dias muito ruins ou muitos dias ligeiramente ruins são mais arriscados para a saúde.

Um novo quadro

Como podemos obter estimativas mais realistas que capturem os enormes picos nos níveis de PM₂.₅ aos quais as pessoas estão expostas durante os incêndios florestais?

Ao pensar nas PM₂.₅ dos incêndios florestais que as pessoas enfrentam, os cientistas da exposição – investigadores que estudam o contacto entre humanos e agentes nocivos no ambiente – consideram a frequência, a duração e a intensidade.Esses fatores interligados ajudam a descrever a verdadeira exposição do corpo durante um incêndio florestal.

Em nosso estudo recente, nossa equipe propôs um estrutura para medir a exposição de longo prazo a PM₂.₅ de incêndios florestais que incorpora a frequência, duração e intensidade dos incêndios florestais.Aplicamos modelos de qualidade do ar aos dados de incêndios florestais na Califórnia de 2006 a 2020, derivando novas métricas que capturam uma variedade de tipos de exposição.

Uma métrica que desenvolvemos é o número de dias com qualquer exposição a PM₂.₅ em incêndios florestais durante um período de longo prazo, que pode identificar até mesmo as menores exposições.Outra métrica é a concentração média de PM₂.₅ de incêndios florestais durante a semana de pico dos níveis de fumaça durante um longo período, o que destaca locais que sofrem as exposições mais extremas.Também desenvolvemos várias outras métricas que podem ser mais úteis, dependendo dos efeitos que estão sendo estudados.

Curiosamente, essas métricas foram bastante correlacionadas entre si, sugerindo locais com muitos dias de pelo menos algum PM₂.₅ de incêndio florestal também teve os níveis mais altos em geral.Embora isto possa dificultar a decisão entre diferentes padrões de exposição, a adequação de cada métrica depende, em parte, dos efeitos na saúde que estamos investigando.

Injustiça ambiental

Também avaliamos se certos grupos raciais e étnicos sofreram exposição a PM₂.₅ em incêndios florestais acima da média e descobrimos que diferentes grupos enfrentaram a maior exposição dependendo do ano.

Considere 2018 e 2020, dois anos de grandes incêndios florestais na Califórnia.Os setores censitários mais expostos, por todas as métricas, eram compostos principalmente por indivíduos brancos não hispânicos em 2018 e por indivíduos hispânicos em 2020.Isto faz sentido, uma vez que os brancos não-hispânicos constituem cerca de 41,6% e os hispânicos 36,4% da população da Califórnia.

Para entender se outros grupos enfrentaram exposição excessiva a PM₂.₅ em incêndios florestais, usamos comparações relativas.Isso significa que comparamos a verdadeira exposição a PM₂.₅ em incêndios florestais experimentada por cada grupo racial e étnico com o que esperaríamos se eles estivessem expostos à média do estado.

Descobrimos que as comunidades indígenas tiveram a exposição mais desproporcional, enfrentando 1,68 vezes mais PM₂.₅ do que o esperado.Em comparação, os californianos brancos não hispânicos foram 1,13 vezes mais expostos a PM₂.₅ do que o esperado, e os californianos multirraciais 1,09 vezes mais expostos do que o esperado.

As terras tribais rurais tiveram as maiores concentrações médias de PM₂.₅ em incêndios florestais – 0,83 microgramas por metro cúbico – de qualquer setor censitário em nosso estudo.Uma grande parte dos nativos americanos na Califórnia vive em áreas rurais, muitas vezes com maior risco de incêndio florestal devido a décadas de má gestão florestal, incluindo a supressão legal de práticas culturais de queimadas que estudos demonstraram ajuda na redução de incêndios florestais catastróficos.Recente legislação estadual eliminou os riscos de responsabilidade por queimadas culturais em terras indígenas na Califórnia.

Compreender os fatores e os efeitos na saúde da alta exposição a longo prazo às PM₂.₅ dos incêndios florestais entre os nativos americanos e os nativos do Alasca pode ajudar a resolver disparidades substanciais na saúde entre esses grupos e outros americanos.