森林火災の煙はあなたが思っている以上にひどい

山火事の煙は今後も問題となるでしょう。気候が変化し続けると、山火事はより頻繁に発生し、より深刻になり、現在私たちが認識しているよりもはるかに大きな影響を人間の生活に及ぼすことになります。現在の研究は主に山火事の煙の短期的な影響に焦点を当てていますが、肺機能への長期的な影響や妊婦や乳児への潜在的な影響など、山火事の煙の長期的な健康影響に関するデータと情報が不足しており、科学者や疫学者が早急に補う必要があります。

著者：朱野花

近年、世界中で森林火災が頻発しています。毎年夏になると、何千万人もの人々が山火事による濃い煙に包まれ、場所によっては数週間も続くこともあります。天候、風、枯れ木の影響で山火事は制御不能となり、極めて速いスピードで約50万ヘクタールの土地を焼き尽くし、進路上にある木々、家屋、人々などすべてを焼き尽くした。頻繁な森林火災は地球に壊滅的な打撃を与えています。長年土壌に蓄えられていた炭素が放出され、将来的に樹木が炭素を吸収する能力が大幅に低下し、森林の土壌と水が失われ、有毒な粒子状物質による大気汚染が悪化します。

12年前、山火事の煙は、たとえ深刻であっても短命な「自然な」大気汚染と考えられていたため、化学工場、製油所、自動車の排気ガスによる汚染ほど心配されていませんでした。しかし今では、科学者や医師だけでなく一般の人々も、山火事の煙が人間の健康に長期的な影響を及ぼす可能性があり、山火事の煙にさらされる時間が長ければ長いほど、影響はより深刻になる可能性があることを認識しています。

山火事により入院患者が急増

多くの西側諸国では、濃い煙が立ち込める日々は珍しいことではない。記録破りの山火事がほぼ毎年発生しています。人間が引き起こした気候変動により、世界中で火災の激しさと期間が増加しています。将来的には、より多くの人々が濃い煙の環境に頻繁にさらされるようになるでしょう。より長く続く、より頻繁な山火事から出る煙は、深刻な健康被害をもたらす可能性があります。

この影響をどのように定量化するのでしょうか?

2021年9月8日、ランセット・プラネタリー・ヘルス誌は、山火事の煙が人間の健康に及ぼす負担を評価する2つの姉妹論文をオンラインで公開しました[1-2]。

アメリカは毎年山火事の煙に悩まされています。 2021年にネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された研究では、南カリフォルニアの14年間の入院データを収集し、強風時の大気汚染の急増と比較した。調査の結果、山火事の煙に含まれる微粒子により、禁煙環境と比較して呼吸器疾患による入院が 10% 増加することが判明しました。他の大気汚染源も有害ではあるが、入院患者数はわずか1％ほどしか増加しなかった。この研究はさらに憂慮すべきシグナルも発している。山火事の煙で放出される微粒子は、他の汚染源（自動車の排気ガスなど）から放出される粒子よりも人間に10倍も有害である[3]。

山火事の煙はなぜより有害なのでしょうか?

山火事の煙には、一酸化炭素、揮発性有機化合物、二酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物など、何千もの化合物が含まれています。これらの成分は自由に組み合わせられ、結果として得られる化合物はすべて独特です。微粒子は山火事の煙の最も懸念される成分であり、長期間にわたって空気中に浮遊し、数百キロメートルも移動する。

山火事の煙は交通排気ガスとは異なります。その構成はより複雑で、移動するにつれて、遭遇する有害物質を吸収します。たとえば、風は農地、砂漠、湖、海などの表面から細菌や菌類を運び去る可能性があります。これらの微生物は大気中に上昇して世界中を巡り、山火事によってその拡散が悪化する可能性がある。 2020年4月、科学者たちは煙の中に細菌と真菌の痕跡を発見した。疾病管理予防センターによると、アリゾナ州とカリフォルニア州における谷熱の症例数は1998年から2018年までに6倍以上に増加した。谷熱はコクシジオイデス症によって引き起こされる病気で、咳、発熱、胸痛を引き起こし、重症の場合は死に至ることもある。コクシジオイデス菌は、カリフォルニア州の土壌と米国南西部の砂漠地帯で繁殖します。乾燥した暑い気候では空気中に広がります。空気中のコクシジオイデス菌が肺に吸い込まれると、谷熱を発症する可能性があります。森林火災の消火活動に携わる消防士は特にこの病気にかかりやすい[4]。

山火事の煙を吸い込むと身体にどのような影響があるのか

微粒子物質は懸念される大気汚染物質の一つです。それは人間の呼吸器系を貫通して肺の奥深くまで浸透するほど小さく、喘息やその他の呼吸器疾患を刺激し、悪化させます。また、体の防御機構を回避して血流に入り、そこから他の臓器に到達し、脳卒中、心臓発作、呼吸障害のリスクを高める可能性もあります。

アメリカ心臓協会誌の研究によると、山火事の煙には、オゾン、一酸化炭素、多環芳香族化合物、二酸化窒素、呼吸器疾患や心血管疾患に関連する粒子状物質汚染物質など、燃焼を促進する物質からのさまざまなガスや粒子が含まれています。[5]健康な人が毎年長期間スモッグの混じった空気を吸い込むと何が起こるでしょうか?

微粒子が人体に入ると、人間の免疫システムはウイルスを攻撃するのと同じ免疫細胞をすぐに放出します。しかし、免疫細胞は粒子を分解することができないため、粒子を撃退するためにさらに努力しなければならず、炎症がさらに悪化します。また、粒子自体が毛細血管の障壁を突破して血流に入り、体全体に炎症反応を引き起こす可能性があるという証拠もあります。炎症は肺、腎臓、肝臓、場合によっては脳に影響を及ぼす可能性があります。炎症は喘息や慢性閉塞性肺疾患の患者にとって特に危険であり、持続的な炎症はこれらの疾患を悪化させる可能性があることに留意する価値があります。 GeoHealthの2018年の研究によると、米国では山火事の煙によって毎年約17,000人が早期に死亡しており、その数は2100年までに倍増すると予想されています。[6] 2016年のEnvironmental Research Lettersの報告書によると、インドネシアでの違法な開墾と山火事により、2015年に東南アジアで推定10万人が死亡したとされています。犯人は火災による粒子状物質、つまり花粉、灰、汚染物質など空気中に浮遊する有機粒子と無機粒子です[7]。

呼吸器系の問題は、煙を吸い込んだ後の人体の最も明白な反応ですが、他の危険が存在しないことを意味するものではありません。 2016年にランセット誌に掲載された研究では、米国の6都市におけるさまざまな汚染物質の影響を調査し、高レベルの大気汚染と冠動脈疾患の間に関連性があることが判明した。山火事の煙による心臓へのダメージに関しては、潜在的な危害が特に懸念されます[8]。

山火事の煙は今後も問題となるでしょう。気候が変化し続けると、山火事はより頻繁に発生し、より深刻になり、現在私たちが認識しているよりもはるかに大きな影響を人間の生活に及ぼすことになります。現在の研究は主に山火事の煙の短期的な影響に焦点を当てていますが、肺機能への長期的な影響や妊婦や乳児への潜在的な影響など、山火事の煙の長期的な健康影響に関するデータと情報が不足しており、科学者や疫学者が早急に補う必要があります。

参考文献

[1] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00200-X/fulltext

[2] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00173-X/fulltext

[3] https://www.nature.com/articles/s41467-021-21708-0

[4] https://www.cdc.gov/fungal/diseases/coccidioidomycosis/statistics.html

[5] https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/jaha.117.007492

[6] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018GH000144#gh282-fig-0011

[7] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/9/094023/pdf

[8] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(16)00378-0/fulltext