Was ist im Rauch eines Waldbrandes enthalten?

Aufsteigende Rauchwolken aus kanadischen Waldbränden haben den blauen Himmel im Osten der USA in apokalyptische orangefarbene Szenen verwandelt.

Doch die verschwommenen Skylines sind mehr als nur ein düsterer Anblick. Der Dunst ist eine schädliche Mischung aus Partikeln und Gasen, die sich über weite Entfernungen ausbreiten und möglicherweise alles mit einem Herzschlag schädigen kann.

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Viele der mikroskopisch kleinen Partikel schleichen sich in unsere Lunge ein und beeinträchtigen die Atmung. Andere reizen unsere Haut, unseren Hals und unsere Augen. Einige Chemikalien verflüchtigen sich schnell, während andere monatelang in unserer Atmosphäre verbleiben können. Unter schwierigen Umständen besteht die beste Verteidigung darin, drinnen zu bleiben oder draußen eine Maske zu tragen – und selbst dann, sagen Experten, könnte man kontaminierte Luft einatmen.

„Bei den meisten Waldbränden und Waldbränden werden Hunderte von Chemikalien freigesetzt“, sagte Rebecca Hornbrook, Atmosphärenforscherin am National Center for Atmospheric Research. „Es handelt sich um eine sehr komplexe Mischung aus Chemikalien, die freigesetzt werden.“

Die genauen chemischen Zusammensetzungen und Konzentrationen variieren je nach Waldbrand, aber alle Rauchwolken haben gemeinsame Elemente und Gefahren für Mensch und Umwelt.

Hier ist ein Blick auf die Inhaltsstoffe von Waldbrandrauch:

Es ist einer der Hauptbestandteile des Waldbrandrauchs. Der Feinstaub – feste Partikel und flüssige Tröpfchen – der freigesetzt wird, wenn Waldbrände Bäume, Gebäude und andere Materialien durchbrennen, kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Stoffe bestehen, darunter Ruß und organische Verbindungen.

Diese Partikel können unterschiedlich groß sein, doch wenn es um die menschliche Gesundheit geht, sind Experten besonders besorgt über Feinstaub, bekannt als PM2,5.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Rauch von Waldbränden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wahrscheinlich die Hauptquelle für PM 2,5-Partikel in den Vereinigten Staaten sein wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass sie zu einem großen Teil der Asthmafälle in Notaufnahmen und Todesfällen beitrugen, die durch Waldbrände verursacht wurden, die Tausende von Kilometern entfernt lagen.

„Das ist wahrscheinlich der gefährlichste Bestandteil des Rauchs“, sagte Hornbrook.

Diese winzigen Partikel – so genannt, weil sie normalerweise 2,5 Mikrometer oder kleiner sind, was bedeutet, dass ungefähr vier von ihnen auf ein einzelnes Staubstück passen – können die Abwehrmechanismen der oberen Atemwege umgehen, wie etwa der Schleimhaut, die die Nasenhöhle auskleidet. und Schäden tief in der Lunge verursachen. Einige der kleinsten Partikel können möglicherweise sogar in den Blutkreislauf gelangen und zu anderen Organen wandern.

PM2,5 ist „die Sache, die Menschen wirklich töten oder ins Krankenhaus schicken wird“, sagte Anthony Wexler, Direktor des Air Quality Research Center an der University of California in Davis.

Die Auswirkungen des Einatmens von Feinstaub können nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention von Symptomen reichen, die eher denen von Allergien ähneln – wie brennende Augen, ein kratzender Hals und eine laufende Nase – bis hin zu Husten, pfeifenden Atemgeräuschen und Kurzatmigkeit.

In schwereren Fällen wurde die PM2,5-Exposition mit Herzinfarkten und Schlaganfällen sowie mit Lungenkrebs und Schäden an kognitiven Funktionen in Verbindung gebracht.

Auch diese sogenannten HAPs sind besorgniserregende Waldbrandemissionen. Nach Angaben der Environmental Protection Agency werden diese Schadstoffe neben anderen Gesundheitsproblemen auch mit Krebs und Geburtsfehlern in Verbindung gebracht. Beispiele hierfür sind Benzol, Formaldehyd, Blei und Quecksilberverbindungen.

Bei Waldbränden entstehen HAPs, wenn ein Material nur teilweise verbrannt wird, was als unvollständige Verbrennung bezeichnet wird. Nehmen wir zum Beispiel brennenden Zucker, sagte Hornbrook. Zucker besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Wenn Sie eine Flamme hinzufügen und genügend Sauerstoff haben, reagiert der gesamte Kohlenstoff im Zucker zu Kohlendioxid und Wasser. Eine unvollständige Verbrennung liegt vor, wenn nicht der gesamte Kohlenstoff in Kohlendioxid umgewandelt wird. Stattdessen bilden sich andere komplexere Verbindungen.

„Ein Teil davon landet in anderen Stoffen wie Benzol oder Formaldehyd“, sagte Hornbrook. „Würden diese weiterhin oxidiert oder verbrannt, würden sie schließlich Kohlendioxid bilden, aber sie entweichen in die Gasphase und werden abtransportiert, bevor sie vollständig verbrannt werden können.“

Laut Wexler stoßen Waldbrände auch eine Vielzahl verschiedener Gase aus, beispielsweise große Mengen Kohlendioxid. „Alles, was man verbrennt, setzt Kohlendioxid frei und trägt so zur wachsenden Kohlendioxidbelastung der Atmosphäre bei.“

Hornbrook sagte, Kohlenmonoxid, das durch unvollständige Verbrennung entsteht, sei ebenfalls im Rauch vorhanden, die Konzentration sei jedoch normalerweise nicht hoch genug, um für Menschen giftig zu sein.

Darüber hinaus können die Brände Stickoxide freisetzen, darunter Stickstoffdioxid oder NO2 – einen Luftschadstoff, der hauptsächlich aus Emissionen von Autos und Kraftwerken stammt.

Atemluft mit einer hohen NO2-Konzentration kann die Atemwege von Menschen reizen, wobei eine kurzfristige Exposition zu schlimmeren Asthmafällen oder anderen Atemwegssymptomen wie Husten, pfeifenden Atemgeräuschen oder Atembeschwerden führen kann.

Laut EPA können Stickoxide auch mit anderen Chemikalien in der Luft reagieren und dabei Feinstaub und Ozon bilden, die beide beim Einatmen schädlich für die menschlichen Atemwege sein können.

Brände können auch eine Quelle von Schwefeldioxid sein, einem Schadstoff, der typischerweise bei industriellen Aktivitäten entsteht, sagte Erica Smithwick, Expertin für Waldbrände an der Pennsylvania State University. Dieses Gas kann sich in Sekundärschadstoffe umwandeln und die Luftqualität, die menschliche Gesundheit und das Klima beeinträchtigen.

Laut Wexler kann der Rauch von Waldbränden auch Bakterien und Pilze vom Waldboden übertragen. Einige Brände erzeugen einen großen Aufwind, der dann Mikroben in die Luft befördern kann, wo sie mit Menschen in Kontakt kommen und möglicherweise Infektionen verursachen könnten, sagte er.

Der Großteil des Rauchs besteht aus Wasserdampf, der laut Hornbrook für Menschen nicht wirklich gefährlich ist. Aber es kann Wettermuster beeinflussen, einschließlich Niederschlag und Wolkenbildung. Es kann auch den Klimawandel verstärken. Wasserdampf kann die Wärme der Erde absorbieren und verhindern, dass sie in den Weltraum entweicht, was die globale Erwärmung verstärkt. Erhöhte Temperaturen können dann die Voraussetzungen für mehr Brände schaffen, die mehr Wasserdampf ausstoßen können. Dann geht der Zyklus weiter.

„Wir erleben derzeit die Auswirkungen des Klimawandels“, sagte Smithwick von Penn State. „In den Innenstädten gibt es bereits diese klimabedingten Luftverschmutzungseffekte. Hinzu kommt der Rauch von Waldbränden aus entfernten Gebieten. Es ist eine anhaltende Landschaft und wir sollten besser vorbereitet sein.“

Neueste Nachrichten: Rauch von kanadischen Waldbränden breitet sich nach Süden über weite Teile des Mittleren Westens, des Ohio Valley, des Nordostens und des Mittelatlantiks aus und bringt gefährliche Luftverschmutzung in die Vereinigten Staaten. Bis zum Ende der Woche ist mit rauchigen Bedingungen zu rechnen. Verfolgen Sie Live-Updates zu den Waldbränden und den Auswirkungen auf die Luftqualität.

Wo der Waldbrandrauch am schlimmsten ist: Satellitenbilder zeigen, dass Rauch den Nordosten bedeckt und sich bis in die Carolinas erstreckt. Die Luftqualität in Philadelphia, D.C. und New York City war besonders schlecht, und Beamte forderten gefährdete Bewohner auf, im Freien hochwertige Masken zu tragen. Sehen Sie, wie schlecht der Rauch und die Luftqualität der Waldbrände in Ihrer Gegend sind.

Luftqualität und Ihre Gesundheit: Das Einatmen von Waldbrandrauch ist gesundheitsschädlich. Die EPA verwendet ein farbcodiertes System zur Messung der Luftqualität. Hier finden Sie eine Erklärung, was Code Red, Code Purple und mehr bedeuten. Erfahren Sie, wie Sie sich schützen können und welche Luftfilter und Luftreiniger Sie für Ihr Zuhause auswählen sollten.