عندما اجتاح حريق إيتون التلال الواقعة فوق ألتادينا في يناير 2025، تدحرج الدخان عبر حوض لوس أنجلوس وترك ملايين السكان يطرحون سؤالاً صعباً: ما الذي كان موجوداً بالضبط في الهواء، وكم من الوقت سيبقى هناك؟ تقدّم دراسة جديدة قادها باحثون في UCLA واحدة من أوضح الإجابات حتى الآن، إذ تتبعت سحابة الدخان من أكثر فتراتها كثافة حتى تلاشيها — ووجدت أنه رغم شدة التلوث، فإنه لم يستمر طويلاً.
يتناول العمل، المنشور في المجلة المحكّمة ACS ES&T Air، كيفية تأثير الحريق على جودة الهواء في اتجاه الريح. وتتمثل نتيجته المركزية في ارتفاع حاد تلاه تعافٍ سريع نسبياً: أثناء الاحتراق النشط، حمل الدخان مستويات مرتفعة للغاية من الرصاص والزرنيخ والكلور والبروم والنحاس. وبعد انتهاء الحريق، لم يجد الباحثون أي دليل على بقاء دخان سام أو معادن ثقيلة في الهواء. وعادت مستويات تلوث الهواء إلى طبيعتها خلال ستة أيام وبقيت عند المستويات الطبيعية لأشهر.
موقعان للمراقبة وسحابة دخان واحدة معقدة
لفهم كيفية انتقال الدخان والغبار عبر الأحياء المحلية، جمع الفريق بيانات جودة الهواء من موقعي مراقبة في اتجاه الريح من حريق إيتون مع تتبع الحريق بالأقمار الاصطناعية ونماذج الرياح. ووُضعت المحطتان لالتقاط سحابة الدخان أثناء تحركها عبر المنطقة:
- موقع مراقبة في حرم UCLA.
- محطة هنتنغتون بارك التابعة لدائرة إدارة جودة الهواء في الساحل الجنوبي، وتقع على بعد نحو 17 ميلاً (27 كيلومتراً) جنوب-جنوب غرب المكان الذي بدأ فيه الحريق.
وقد أتاح الجمع بين تلك القياسات الأرضية وملاحظات الأقمار الاصطناعية للحريق ومحاكاة الرياح الإقليمية للباحثين عزل دخان الحريق عن الانبعاثات العادية لمدينة كبيرة. فحركة المرور في لوس أنجلوس والصناعة وغيرها من المصادر الروتينية تنتج خلفية ثابتة من الملوثات، وكان فصل هذا الأساس عن التلوث الخاص بالحريق ضرورياً لقياس ما أضافه حريق إيتون فعلاً إلى الهواء.
ما ارتفع أثناء الاحتراق النشط
شملت الملوثات التي ارتفعت إلى مستويات مرتفعة للغاية أثناء احتراق الحريق عدة عناصر يربطها الباحثون باحتراق كل من النباتات والمواد من صنع الإنسان:
- الرصاص
- الزرنيخ
- الكلور
- البروم
- النحاس
وظهرت هذه المواد في الدخان الذي جُمعت عينات منه في اتجاه الريح أثناء التهام الحريق للوقود. ويعكس وجودها الطبيعة المختلطة للمنطقة المحترقة — وهي بصمة تميز الحرائق عند الواجهة بين الأراضي البرية والمناطق الحضرية عن الحرائق التي تحرق الأشجار والشجيرات فقط.
لماذا يُعد دخان الحرائق الحضرية مشكلة مختلفة
احترق حريق إيتون في ما يسميه العلماء الواجهة بين الأراضي البرية والمناطق الحضرية، وهي منطقة تقع فيها المنازل والمتاجر والمركبات والبنية التحتية قريبة من النباتات. ويغيّر هذا المزيج كيمياء دخان الحريق. ويُتوقع أن تكون عناصر مثل الرصاص والزرنيخ والزنك والبروم والكلور أعلى في دخان الحرائق الحضرية منها في دخان الحرائق البرية البحتة، لأن البيئة المبنية تحتوي على مواد لا تحتوي عليها النباتات.
ولهذا التمييز عواقب عملية. فقد تتعرض المجتمعات الواقعة في اتجاه الريح من حريق عند الواجهة بين الأراضي البرية والمناطق الحضرية لمزيج أكثر تعقيداً من الملوثات مما قد تتعرض له أثناء حريق غابات، حتى لو بدا الدخان المرئي مشابهاً. وتساعد دراسة UCLA في قياس ذلك التعرض أثناء المرحلة النشطة من حريق إيتون، مع إظهار أيضاً أن التركيزات المرتفعة كانت مرتبطة بالاحتراق لا بعواقب الحريق.
التعافي خلال ستة أيام
تتعلق أكثر نتائج الدراسة طمأنةً بما حدث بعد نجاح جهود الإخماد. فلم يجد الباحثون أي دليل على بقاء دخان سام أو معادن ثقيلة في الهواء بعد إخماد الحريق. وخلال ستة أيام، عادت قراءات التلوث إلى طبيعتها، وبقيت عند تلك المستويات لأشهر بعد ذلك.
ولهذا الجدول الزمني أهمية للسكان ومسؤولي الصحة العامة وفرق التنظيف الذين يحاولون تحديد متى يكون من الآمن العودة أو إعادة فتح المدارس أو استئناف النشاط الطبيعي. وهو يشير إلى أن الخطر الجوي الحاد الناجم عن حريق مثل إيتون يتركز في الفترة التي يكون فيها الحريق مشتعلاً بنشاط وفي الساعات والأيام التي تلي ذلك مباشرة — لا في ذيل طويل وغير محدد من التلوث الجوي.
سؤال لم يُحسم: أي وقود سبّب ماذا؟
حتى مع وجود محطتي مراقبة وتتبع بالأقمار الاصطناعية ونمذجة للرياح، لم يتمكن الباحثون من تحديد مصدر كل ملوث على وجه اليقين. ووجدت الدراسة أن المصدر الدقيق للملوثات — سواء من احتراق الأراضي البرية أو من احتراق المباني الحضرية — لم يكن ممكناً تحديده بوضوح.
ويشير هذا الغموض إلى فجوة أوسع في العلم. فقد صُممت معظم شبكات مراقبة جودة الهواء حول الملوثات السائدة في المدن وفي مناطق حرائق الأراضي البرية، لا حول المخاليط المحددة التي تنتج عندما ينتقل حريق عبر حي سكني. وسيتطلب سد هذه الفجوة حملات قياس جديدة وأبحاثاً إضافية مع تزايد شيوع الحرائق عند الواجهة بين الأراضي البرية والمناطق الحضرية.
ما تقوله الباحثة الرئيسية
قالت سوزان بولسون، أستاذة علوم الغلاف الجوي والمحيطات في UCLA ومديرة مركز الهواء النظيف بالجامعة، الذي يقع في معهد البيئة والاستدامة، إن الدراسة تساعد الباحثين على فهم أفضل للمخاطر الفورية التي تشكلها حرائق مثل الذي شهدته لوس أنجلوس في يناير 2025 على المجتمعات المحيطة، خصوصاً مع تزايد وتيرة هذه الحرائق.
وأشارت أيضاً إلى أنه لا يزال هناك مزيد من العمل. وعلى وجه الخصوص، لا يزال العلماء بحاجة إلى فهم أفضل لكيفية تشكيل الاحتراق في البيئات الحضرية مقارنة بالاحتراق في الأراضي البرية لتركيبة الملوثات في الدخان الذي تولده هذه الحرائق — وهو سؤال يؤثر مباشرة في كيفية استعداد المجتمعات للأحداث المستقبلية واستجابتها لها.
السياق الأوسع
تأتي النتائج في وقت تكافح فيه وكالات مكافحة الحرائق ومنظمات تنظيم جودة الهواء كيفية حماية أعداد متزايدة من السكان الذين يعيشون في المناظر الطبيعية المعرضة للحرائق أو بالقرب منها. وقد أتاح حريق إيتون تجربة طبيعية غير مرحب بها: حريق كبير عند الواجهة بين الأراضي البرية والمناطق الحضرية في منطقة حضرية كثيفة السكان، مع وجود أجهزة مراقبة التلوث في اتجاه الريح. وتمنح البيانات التي أنتجها الباحثين سجلاً نادراً وموثقاً جيداً لكيفية ارتفاع مستويات الملوثات وانخفاضها حول حدث كهذا.
وفي الوقت الحالي، تحمل رسالة الدراسة شقين. فقد كان دخان حريق إيتون خطيراً فعلاً أثناء توليده، إذ حمل معادن وملوثات أخرى بتركيزات مرتفعة للغاية. لكن التهديد الجوي تضاءل بسرعة بعد توقف الاحتراق، إذ عادت جودة الهواء إلى مستواها الأساسي في أقل من أسبوع وبقيت هناك. وفهم شقي هذه القصة — الارتفاع والتعافي — أمر ضروري للحريق التالي، والذي يليه.
يعتمد هذا المقال على تقرير من Phys.org. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on phys.org