Es Es ist seit langem bekannt, dass beim Verbrennen von Gebäuden, Fahrzeugen und Bäumen große Mengen an Metallen in Böden und Asche landen. Diese Studie wirft jedoch einen genaueren Blick auf die schädlichen Auswirkungen von Chrom, die natürlich vorkommen und normalerweise harmlos sind, wenn sie auf Brände und die damit verbundenen hohen Temperaturen treffen.
In der Studie untersuchten die Forscher die toxische chemische Zusammensetzung von Feinstaub, auch bekannt als PM2,5, und zeigten, dass die chemische Zusammensetzung aufgrund der Chemie und nicht nur aufgrund der Größe krebserregend sein kann, sagte der Co-Leiter der Studie, Professor Scott Fendorf an der Doerr School of Sustainability der Stanford University.
„Über die reine physikalische Toxizität hinaus haben diese Partikel auch eine chemische Toxizität, die je nach Brandort sehr gefährlich sein kann“, sagte Fendorf.
Die Exposition gegenüber der krebserregenden Form dieses chemischen Elements, genannt sechswertiges Chrom, während und nach Waldbränden kann das Risiko von Lungen-, Nebenhöhlen- und Nasenhöhlenkrebs erhöhen, heißt es in der Studie. Laut der Environmental Protection Agency ist sechswertiges Chrom beim Einatmen ein bekanntes menschliches Karzinogen und verursacht bei Mäusen und Ratten nachweislich Tumore, wenn es über das Trinkwasser aufgenommen wird.
Während die Studie Bedenken hinsichtlich der Verteilung von sechswertigem Chrom im Boden und in der Asche aufwirft, gibt es noch viel zu erforschen über die Auswirkungen der Luft- und Wasserverschmutzung auf den Menschen, sagte Joel Kaufman, Professor an der Abteilung für Umwelt- und Arbeitsgesundheit der University of Washington Wissenschaften, die nicht an der Studie beteiligt waren.
„Sie zeigen uns, dass sich die Asche in eine giftigere Art von Asche verwandeln kann. Das bedeutet jedoch nicht, dass dies das ist, was sich in der Luft befindet, die die Menschen mit dem Rauch einatmen“, sagte Kaufman.
Die Studie impliziert, dass es aufgrund der Fülle an sechswertigem Chrom Auswirkungen geben könnte, konnte jedoch nicht direkt nachweisen, wie sich seine Produktion während und nach Waldbränden auf die menschliche Gesundheit auswirkt.
„Wir sind noch einige Schritte davon entfernt, nachweisen zu können, dass sechswertiges Chrom aus Bränden in der Luft vorhanden ist und gesundheitliche Auswirkungen hat“, fügte Kaufman hinzu.
In der Studie stellten die Forscher fest, dass der Gehalt an giftigem Chrom je nach Dauer der Brände, Standort und den Substanzen, die das Feuer verbrennt, ansteigt. Daten zeigten, dass Bodenpartikel in schwer verbrannten Gebieten in Kalifornien einen schädlichen sechswertigen Chromgehalt aufwiesen, der fast siebenmal höher war als in unverbrannten Gebieten.
Metallreiche Geologien wie der Westen der Vereinigten Staaten, Brasilien, Australien, Südafrika, Europa und Indonesien könnten aufgrund des hohen Metallgehalts im Boden je nach Schwere des Brandes eine robuste Menge Chrom liefern. Je schwerer der Brand, desto höher sei die Konzentration an sechswertigem Chrom, erklärte Fendorf.
„Je mehr Chrom im Boden und in den Pflanzen vorhanden ist und je größer die Schwere des Feuers ist, desto mehr sechswertiges Chrom entsteht“, sagte Fendorf.
In städtischen Wohngebäuden sind in der Regel mehr Materialien mit Chrom enthalten, etwa Edelstahl und Verchromung, was bei Waldbränden zu einer stärkeren Produktion von sechswertigem Chrom führen könnte.
Die Brandschwere bestimmt auch, wie viel krebserregende Asche gefunden wurde. An Standorten mit mittlerer Brandschwere stieg der Gehalt an sechswertigem Chrom an einigen Stellen fast fünfmal höher als die durchschnittliche Konzentration, was über dem von der EPA empfohlenen Prüfwert für Karzinogene in Wohnböden lag.
Und da der Klimawandel in einigen Regionen extreme Dürren verschärft und sich auf die durchschnittlichen Niederschlagsmengen auswirkt, könnte der Gehalt an sechswertigem Chrom bei künftigen Waldbränden zu einer Bedrohung werden.
An Orten wie Kalifornien, wo es bis zum Sommer 2023 drei Jahre lang in Folge Dürre gab, sorgt das trockene Gestrüpp regelmäßig für die Anzündung von Waldbränden. Der Staat verfügt außerdem über viele Regionen mit hohen Metallkonzentrationen im Boden.
Wenn Waldbrände immer schwerwiegender und häufiger werden, können die darin enthaltenen Partikel dazu führen, dass die Luftqualität und die Umweltbedingungen giftiger werden. Und sechswertiges Chrom könnte ohne größere Regenfälle länger verbleiben.
„Da wir immer mehr Waldbrände erleben, die vermutlich größtenteils auf den Klimawandel und die Bewirtschaftung von Nahrungsquellen zurückzuführen sind, werden die Auswirkungen auf die Gesundheit und das Ökosystem komplizierter sein, als uns bisher bewusst ist“, sagte Kaufman.
„Möglicherweise treten noch andere chemische und nachgelagerte Effekte auf, die wir noch nicht einmal verstanden haben“, fügte er hinzu.
Fendorf hofft, dass das Wissen über chemische Toxizität bei künftigen Risikoanalysen und Risikominderungsbemühungen hilfreich sein wird. Ein Schritt wäre das Tragen von N95-Masken, sagte er.
„Der erste Schritt besteht darin, dass wir alle beginnen, das Risiko des Einatmens von Waldbrandrauch viel gründlicher zu verstehen, auch die Ersthelfer“, sagte er.