Selon des recherches récentes, des feux de forêt plus importants et plus intenses dans le nord-ouest du Pacifique modifient le rythme saisonnier de la pollution atmosphérique et provoquent une augmentation des polluants dangereux en août.
L’augmentation de la pollution en août pourrait avoir des répercussions importantes sur la santé.
Une nouvelle étude révèle que les feux de forêt de plus en plus importants et intenses dans le nord-ouest du Pacifique modifient le rythme saisonnier de la pollution atmosphérique et provoquent un pic de polluants dangereux au mois d’août. Selon l’étude, la fumée compromet les progrès en matière d’air pur et présente des risques potentiels pour la santé de millions de personnes.
La recherche, menée par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR), a révélé que les niveaux de monoxyde de carbone – un gaz qui indique la présence d’autres polluants atmosphériques – ont fortement augmenté avec la propagation des feux de forêt en août. Les niveaux de monoxyde de carbone sont normalement plus faibles en été en raison des réactions chimiques dans l’atmosphère liées aux changements de la lumière du soleil, et la constatation que leurs niveaux ont bondi indique l’étendue des impacts de la fumée.
“Les émissions dues aux incendies de forêt ont tellement augmenté qu’elles modifient le schéma annuel de la qualité de l’air dans toute l’Amérique du Nord”, a déclaré Rebecca Buchholz, scientifique au NCAR et auteur principal. “Il est tout à fait clair qu’il y a un nouveau pic de pollution atmosphérique en août qui n’existait pas auparavant”.
Bien que le monoxyde de carbone ne constitue généralement pas un problème de santé important à l’extérieur, ce gaz indique la présence de polluants plus dangereux, notamment les aérosols (particules en suspension dans l’air) et l’ozone troposphérique qui a tendance à se former pendant les chaudes journées d’été.
L’équipe de scientifiques a utilisé des observations par satellite de la chimie atmosphérique et des inventaires mondiaux des incendies pour suivre les émissions des feux de forêt pendant la majeure partie des deux dernières décennies. Ils ont également utilisé la modélisation informatique pour analyser les impacts potentiels de la fumée. Ils se sont concentrés sur trois régions d’Amérique du Nord : le nord-ouest du Pacifique, le centre des États-Unis et le nord-est.
Buchholz a déclaré que les résultats étaient particulièrement frappants parce que les niveaux de monoxyde de carbone ont diminué, à la fois dans le monde et en Amérique du Nord, en raison des améliorations apportées aux technologies de contrôle de la pollution.
L’étude a été publiée cette semaine dans le journal Nature Communications. La recherche a été financée en partie par la U.S. National Science Foundation, le sponsor du NCAR. L’article a été co-écrit par des chercheurs de l’Université du Colorado, Boulder ; Université de Columbia; NASA; Université de Tsinghua ; et Université d’État du Colorado.
Impacts croissants sur la pollution de l’air
Les incendies de forêt se sont multipliés dans le nord-ouest du Pacifique et dans d’autres régions d’Amérique du Nord, en raison d’une combinaison de changements climatiques, d’un développement accru et de politiques d’utilisation des terres. Les incendies deviennent un facteur plus important de pollution de l’air, d’autant plus que les émissions provenant des activités humaines diminuent grâce à des processus de combustion plus efficaces dans les véhicules à moteur et les installations industrielles.
Pour analyser l’impact des incendies, Mme Buchholz et ses collaborateurs ont utilisé les données de deux instruments du satellite Terra de la NASA : MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere), qui suit le monoxyde de carbone en permanence depuis 2002, et MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer), qui détecte les incendies et fournit des informations sur les aérosols. Ils ont également étudié quatre inventaires des émissions dues aux incendies de forêt, qui reposent sur les données MODIS.
Les scientifiques se sont concentrés sur la période allant de 2002, le début d’un enregistrement cohérent et à long terme des données MOPPIT, à 2018, la dernière année pour laquelle des observations complètes étaient disponibles au moment où ils ont commencé leur étude.
Les résultats ont montré une augmentation des niveaux de monoxyde de carbone dans toute l’Amérique du Nord au mois d’août, ce qui correspondait au pic de la saison des feux dans le Nord-Ouest du Pacifique. La tendance était particulièrement prononcée de 2012 à 2018, lorsque la saison des feux du Nord-Ouest du Pacifique est devenue beaucoup plus active, selon les inventaires d’émissions. Les données de l’instrument MODIS ont révélé que les aérosols présentaient également une tendance à la hausse en août.
Pour déterminer si les niveaux de pollution plus élevés étaient dus aux incendies, les scientifiques ont éliminé d’autres sources d’émission potentielles. Ils ont constaté que les niveaux de monoxyde de carbone au vent du Nord-Ouest du Pacifique, au-dessus de l’océan Pacifique, étaient beaucoup plus faibles en août, signe que la pollution ne provenait pas d’Asie. Ils ont également constaté que la saison des incendies dans le centre des États-Unis et dans le nord-est n’a pas eu d’incidence sur les niveaux de monoxyde de carbone.ne coïncident pas avec l’augmentation de la pollution en août, ce qui signifie que les incendies locaux dans ces régions n’étaient pas responsables. En outre, ils ont étudié une paire d’inventaires des émissions de combustibles fossiles, qui ont montré que les émissions de monoxyde de carbone dues aux activités humaines n’ont augmenté dans aucune des trois régions étudiées entre 2012 et 2018.
“De multiples sources de preuves indiquent que l’aggravation des feux de forêt dans le Nord-Ouest du Pacifique est la cause de la dégradation de la qualité de l’air”, a déclaré Buchholz. “Il est particulièrement regrettable que ces incendies sapent les gains réalisés par la société en matière de réduction globale de la pollution.”
Risques pour la santé humaine
Les résultats ont des implications pour la santé humaine, car la fumée des feux de forêt a été liée à des problèmes respiratoires importants, et elle peut également affecter le système cardiovasculaire et aggraver les résultats de la grossesse.
Buchholz et ses co-auteurs ont utilisé un modèle informatique basé sur le NCAR, le modèle d’atmosphère communautaire avec une composante chimique, pour simuler le mouvement des émissions provenant des incendies du nord-ouest du Pacifique et leur impact sur le monoxyde de carbone, l’ozone et les particules fines. Ils ont effectué les simulations sur le superordinateur Cheyenne du NCAR-Wyoming Supercomputing Center. Les résultats ont montré que les polluants pourraient affecter plus de 130 millions de personnes, dont environ 34 millions dans le nord-ouest du Pacifique, 23 millions dans le centre des États-Unis et 72 millions dans le nord-est.
Bien que l’étude n’ait pas approfondi les conséquences des émissions sur la santé, les auteurs ont examiné les taux de mortalité respiratoire au Colorado pour le mois d’août de 2002 à 2011, par rapport au même mois de 2012 à 2018. Ils ont choisi le Colorado, situé dans la région centrale des États-Unis de l’étude, parce que les taux de mortalité respiratoire dans l’État étaient faciles à obtenir.
Ils ont constaté que les décès respiratoires au Colorado en août ont augmenté de manière significative au cours de la période 2012-2018, lorsque les incendies dans le Nord-Ouest du Pacifique – mais pas au Colorado – ont produit plus d’émissions en août.
“Il est clair que des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les implications sanitaires de toute cette fumée”, a déclaré Buchholz. “Nous sommes peut-être déjà en train de voir les conséquences de ces incendies sur la santé des habitants qui vivent à des centaines, voire des milliers de kilomètres sous le vent.”
Référence : “New seasonal pattern of pollution emerges from changing North American wildfires” par Rebecca R. Buchholz, Mijeong Park, Helen M. Worden, Wenfu Tang, David P. Edwards, Benjamin Gaubert, Merritt Deeter, Thomas Sullivan, Muye Ru, Mian Chin, Robert C. Levy, Bo Zheng et Sheryl Magzamen, 19 avril 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-29623-8
Ce document est basé sur des travaux soutenus par le National Center for Atmospheric Research, une installation majeure parrainée par la National Science Foundation et gérée par la University Corporation for Atmospheric Research. Les opinions, résultats, conclusions ou recommandations exprimés dans ce document ne reflètent pas nécessairement les vues de la National Science Foundation.
