Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Science of the Total Environment. .

"Los análisis estadísticos sugieren que situaciones como los incendios forestales canadienses del año pasado, donde el humo viaja largas distancias para afectar el este de los Estados Unidos, pueden convertirse en la norma", dijo el autor principal Manzhu Yu, profesor asistente de geografía en Penn State.

"Nuestra investigación puede ayudar a los funcionarios de salud pública en áreas urbanas y rurales a planificar intervenciones específicas para comunidades con mayor riesgo de contaminación del aire nociva durante eventos de humo de incendios forestales".

Los investigadores se centraron en los períodos comprendidos entre el 6 y el 8 de junio y el 28 y 30 de junio de 2023, cuando las condiciones climáticas y una tormenta costera empujaron grandes cantidades de humo desde Canadá hacia el noreste de Estados Unidos. Utilizaron datos de sensores terrestres y una forma de inteligencia artificial llamada aprendizaje profundo para mejorar un modelo de pronóstico del tiempo del Centro Nacional de Investigación Atmosférica.

El modelo, el modelo de investigación y pronóstico del tiempo con química, o WRF-Chem, proporciona datos horarios sobre las concentraciones superficiales de partículas finas (PM 2,5). Estas pequeñas partículas, que se encuentran en el humo de los incendios forestales y otras formas de contaminación del aire, pueden llegar a los pulmones y causar problemas de salud.

Los científicos también estudiaron datos de movilidad anonimizados de dispositivos como teléfonos inteligentes para ver cómo las personas cambiaron sus actividades de viaje durante los eventos de humo. Además, llevaron a cabo una evaluación de justicia ambiental utilizando datos de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. para ver si ciertos factores ambientales y demográficos se correlacionaban con una mayor vulnerabilidad a los resultados negativos para la salud derivados del humo de los incendios forestales.

Estos factores incluían variables como porcentaje de la población con educación inferior a la secundaria, condición de minoría, tasas de hospitalización por ataques cardíacos y asma, y ​​cargas de contaminación existentes provenientes de fuentes como el tráfico intenso y las plantas de energía. Estudiaron estos factores a nivel de condado, desde Pensilvania y Nueva Jersey hasta Maine, para ver si ciertas comunidades compartían una mayor parte de la carga de contaminación que otras.

El equipo descubrió que el modelo de pronóstico refinado estimaba mejor la magnitud y el momento de los picos de PM 2,5, medidos en microgramos por metro cúbico de aire (μg/m ³ ), en toda el área de estudio que el modelo de pronóstico actual.

Al observar cómo los datos predichos coinciden con los datos observados, con 0 µg/m ³ de PM 2,5, lo que significa que el modelo coincide exactamente con las observaciones terrestres, el modelo de pronóstico actual obtuvo una puntuación de -6,872 µg/m ³ , lo que marca una gran subestimación de los niveles de partículas. El modelo refinado obtuvo una puntuación de 0,160 µg/m ³ , lo que marca una ligera sobreestimación de los niveles de partículas que se alinearon mucho más cerca de lo que midieron los sensores terrestres.

Además, los investigadores descubrieron que las comunidades urbanas y rurales que ya están agobiadas por la contaminación ambiental existente enfrentan niveles de contaminación del aire más altos durante eventos inesperados de humo que otras áreas.

"La buena noticia, según nuestros hallazgos, es que cuando la gente oye hablar del humo de los incendios forestales, tiende a reducir su movilidad", afirmó Yu.

"Pero descubrimos que durante estos eventos de humo, la ciudad de Nueva York, Filadelfia y los condados circundantes todavía mostraban actividades de alta movilidad. Probablemente debamos pensar en intervenciones específicas en áreas urbanas porque con tanta gente viviendo en el área, las tasas de exposición al aire no saludable son muy altos."

Las comunidades rurales agobiadas por la contaminación de las centrales eléctricas y las minas también pueden tener necesidades particulares, afirmó. Por ejemplo, explicó, el condado de Bennington, Vermont, tiene pocos factores demográficos que lo harían más vulnerable a la contaminación ambiental.

Sin embargo, alberga múltiples minas, tráfico intenso, sitios de almacenamiento de desechos peligrosos y más, lo que contribuye a puntajes de contaminación ambiental más altos. Esos factores amplificaron los niveles de contaminación del aire durante los días llenos de humo.

"Las intervenciones de salud pública generalmente se basan en concentraciones de población, que naturalmente son mayores en las áreas urbanas", dijo Yu. "Conocer estas vulnerabilidades existentes en las zonas rurales puede ayudar a los funcionarios a prestar un mejor servicio a estas zonas y proteger la salud pública".

Mientras tanto, las personas pueden tomar medidas ahora para proteger su salud durante la próxima temporada de incendios forestales.

"Yo sugeriría que las personas tengan un filtro de aire y un monitor de contaminación del aire interior en sus hogares", dijo Yu. "También pueden mejorar el aislamiento alrededor de sus ventanas y puertas si los niveles de humo son muy altos. Recomendaría trabajar desde casa si es posible o conseguir una mascarilla de alta calidad si tiene que viajar al aire libre.

"Y creo que en Pensilvania necesitamos hablar sobre estándares para las organizaciones sobre cómo respondemos a los días de fumar, ya sea trabajando desde casa, teniendo un día libre o saliendo temprano. No estamos acostumbrados a eventos de fumar y necesitamos algo de tipo de política o estándar para proteger la salud pública."

Además de Yu, los contribuyentes a esta investigación de Penn State incluyen a Zhenlong Li, profesor asociado de geografía, y los estudiantes de doctorado Shiyan Zhang y Huan Ning; y Kai Zhang, profesor asociado de Empire Innovation en la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Albany.