Kartan visar den genomsnittliga andelen av varje 0,25 longitud med 0,25 latitud kvadrat som bränns årligen från 1997 till 2004. Forskarnas studieplats ligger i södra centrala Brasilien, där en regional hot spot i brandaktivitet kan ses. Bränder förekommer mer i andra delar av världen, men webbplatsens högkvalitativa hälsa, vind, och luftföroreningar gjorde det attraktivt för studier. Forskarnas nästa projekt fokuserar på Afrika söder om Sahara, som har lägre datakvalitet men mycket högre brandincidens, som kartan visar. Kredit:Global Fire Emissions Database
Föroreningar från de kontrollerade bränderna som brinner över Brasiliens delstat São Paulo under skördesäsongen har en negativ inverkan på spädbarns hälsa i närheten. Men samma spädbarns hälsa drar sannolikt nytta av de ekonomiska möjligheter som bränderna ger sina föräldrar.
Forskare vid Princeton och Duke -universitet samlade information från satelliter, föroreningar övervakar och födelsejournaler för att avlägsna de konkurrerande influenserna och noggrant mäta effekterna av föroreningar från bränderna.
De fann att exponering för förorening från bränderna under de senaste månaderna av dräktigheten leder till tidigare födelse och mindre barn, och de hittade några tecken på ökad fosterdödlighet. Förhållanden i tidigt liv, inklusive i livmodern, har visat sig påverka barns långsiktiga resultat, inte bara när det gäller hälsa utan också deras utbildning och ekonomiska framgång.
Resultaten tyder på att beslutsfattare i Brasilien och i utvecklingsländerna bör ägna mer uppmärksamhet åt den negativa hälsoeffekten av föroreningar från bränder som ofta ingår i traditionella jordbrukstekniker, även om föroreningen vanligtvis inte når nivåer som anses industriella farliga.
"Beslutsfattare tänker ofta på starkt förorenade städer som Peking eller New Delhi, men våra resultat visar att dessa jordbruksbränder är följdfulla, "sa Tom Vogl, en biträdande professor i ekonomi och internationella frågor vid Princeton.
Vogl och medförfattare Marcos Rangel, biträdande professor vid Duke University's Sanford School of Public Policy, redogjorde för sina fynd i ett arbetsdokument med titeln "Agricultural Fires and Infant Health" som publicerades online i december av National Bureau of Economic Research.
Brasilien är världens ledande tillverkare av sockerrör, och staten São Paulo står för mer än två tredjedelar av landets produktion. Det traditionella tillvägagångssättet för skörd börjar med att bränna åkrarna för att ta bort halm och andra material, lämnar käppen för att klippas för hand. Även om mekaniserad skörd, som inte använder eld, blir allt vanligare i Brasilien, traditionella tekniker används fortfarande i stor utsträckning där och i utvecklingsländerna.
Forskarna använde fjärranalysdata från satelliter för att spåra bränder, som brinner under den sex månader långa skördesäsongen. Den informationen kombinerades med föroreningar och väderinformation som samlats in av 13 övervakningsstationer för luftkvalitet.
"Vi upptäcker att bränder i motvind från befolkningscentra ökar föroreningsnivåerna i dessa områden och andra bränder ökar inte föroreningen nästan lika mycket, Sa Vogl.
Forskarna kopplade sedan information om brand och föroreningar till viktiga journaler och sjukhusinläggningar från den brasilianska regeringen. Sammantaget gjorde informationen det möjligt för forskarna att jämföra hur spädbarns hälsa reagerade på bränder som hade olika effekter på föroreningar i deras samhällen.
Nyckeln till forskningsdesignen, Vogl sa, införlivade information om vindriktning, som gjorde det möjligt för forskarna att analysera konsekvenserna av föroreningar från bränderna från de fördelaktiga saker som är korrelerade med bränderna.
"Vi skulle få svaret helt fel om vi bara tittade på förhållandet mellan bränder och spädbarnshälsa i allmänhet, "Vogl sa." Anledningen är att dessa jordbruksbränder nödvändigtvis är kopplade till ekonomisk aktivitet. När det blir mer skörd av sockerrör, det är fler bränder. Och när det skördas mer sockerrör, människor har högre inkomster, vilket kan vara bra för barn och barns hälsa. "
Rangel tillade att politiken för hållbar utveckling måste ta hänsyn till avvägningar mellan ekonomiska och miljömål.
"Våra resultat pekar på en smutsig sida av politiken för rena bränslen i Brasilien, "Sa Rangel." Till viss del, incitamenten för etanolproduktion för renare bränsle i stadsområden har betydande biverkningar för befolkningen och framtida generationer i produktionsområdena.
"Genom att korrekt mäta hur mycket ont kommer med välsignelserna från en stark jordbrukscykel, vårt arbete belyser behovet av bevisbaserad politik över hela världen, "Sa Rangel.
Prashant Bharadwaj, en biträdande professor i ekonomi vid University of California-San Diego som studerar utveckling och arbetsekonomi, sa att forskningen hjälper till att fylla ett viktigt gap genom att titta på ihållande, måttlig förorening som från jordbruksbränder.
"Kontrollerade brännskador för jordbruk är mycket populära i utvecklingsländer där befolkningstätheten nära jordbruksområden också är stor; deras studie har viktiga konsekvenser för inte bara stora delar av världen, men också för den betydande del av världens befolkning som bor i sämre jordbruksmiljöer, "Sa Bharadwaj. Vogl sa att forskarna, som började sitt samarbete när Rangel var gästprofessor vid Princeton, arbetar för att tillämpa samma teknik för att undersöka jordbruksbränder i Afrika.