Skogsbränder rasar återigen i Kalifornien – den här gången i Los Angeles-området, där fem bränder brinner just nu. Bara den snabbrörliga Thomas-branden har bränt mer än 65, 000 hektar på tre dagar. Statliga myndigheter utfärdar luftkvalitetsvarningar på grund av brandrök. Atmosfärskemisten Richard Peltier förklarar varför rök från skogsbränder är farligt och vilka typer av skydd som är effektiva.

Vilka ämnen i brandrök är farligast för människors hälsa? Vilka typer av effekter kan de ha?

Trärök innehåller en blandning av mikroskopiska droppar och partiklar och osynliga gaser som sprider sig medvind från brandkällan. Förvånande, relativt få studier har undersökt vilka typer av exponeringar vi nu ser i Kalifornien. De flesta studier fokuserar på mycket kontrollerade laboratorieexperiment, eller skogsbrandmän som arbetar med kontrollerad eldning, eller exponeringar som människor i utvecklingsländer upplever när de använder primitiva spisar. Inget av dessa återspeglar exakt de förhållanden som kalifornier upplever nu.

Trärök är en mycket komplicerad blandning av material i luften, och mycket av det är känt för att påverka människors hälsa. Det kommer från många olika bränslekällor, inklusive mogna träd, torkade löv, skogsskräp och, tyvärr, lokala hem. Utsläppen varierar beroende på vilket material som brinner och om det pyr eller står i lågor.

För det mesta, skogsbrandsrök är en blandning av kolmonoxid, flyktigt organiskt kol och partiklar som inkluderar alkalisk aska, svart kol och organiskt kol, som vanligtvis innehåller polyaromatiska kolväten, ett känt cancerframkallande medel.

Är en kort exponering, säg i några timmar, farlig, eller är röken främst ett bekymmer om den dröjer i flera dagar? Hur påverkar avståndet från branden risken?

Vi vet inte helt hur storleken och längden på dosen påverkar riskerna, men ju längre du utsätts för föroreningar från vedrök, desto högre är risken att utveckla rökrelaterade sjukdomar. Kortvarig exponering för intensiv rök kan leda till lung- och kardiovaskulära problem hos vissa människor, speciellt om de redan är mottagliga för dessa sjukdomar. Långvarig exponering under några dagar eller veckor ökar risken och risken för hälsoeffekter när din kumulativa dos ökar.

Rök tenderar att bli mer utspädd med avståndet från källan, men det finns verkligen inget sätt att uppskatta ett säkert avstånd där föroreningarna är så utspädda att de inte utgör någon risk. Så småningom kommer nederbörden att rensa bort all denna förorening från atmosfären, men det kan ta dagar eller till och med veckor. Sålänge, dessa föroreningar kan resa tusentals miles. Det betyder att luftföroreningar från skogsbränder kan hota människor som befinner sig långt i vinden.

Hur jämförs de värsta föroreningsnivåerna från skogsbränder i Kalifornien med dåliga luftdagar i en megastad som Peking eller Mumbai?

Koncentrationerna av föroreningar i samhällen i motvind av dessa bränder är i nivå med vad vi ser i snabbt växande städer som Mumbai och Peking. Men det finns en viktig skillnad. I Kalifornien påverkar dessa föroreningar ett relativt litet geografiskt område, och de drabbade områdena kan snabbt förändras med förändrade vädermönster. På platser som Mumbai och Peking, höga koncentrationer kvarstår över hela regionen i dagar eller till och med veckor. Alla i samhället måste utstå dem, och det finns ingen praktisk flykt. Tills vidare, fastän, vissa kalifornier upplever hur det är att leva i ett utvecklingsland utan starka luftföroreningskontroller.

Hur ska människor i rökiga områden skydda sig? Finns det botemedel de bör undvika?

Det effektivaste sättet att skydda sig är genom att bo hos vänner eller familj som bor långt borta från röken. Personer som inte kan lämna området bör stänga fönster och dörrar, och applicera vädertätning om de upptäcker rök som läcker in. Även maskeringstejp kan vara någorlunda effektivt. Men de flesta hus läcker utomhusluft inomhus, så den här strategin är inte idiotsäker.

Bärbara högeffektiva filterenheter – ofta marknadsförda som HEPA – kan ta bort luftföroreningar inomhus men är ofta för små för att vara effektiva för ett helt hus. De används bäst i enskilda rum där människor tillbringar mycket tid, till exempel ett sovrum. Och de kan vara väldigt dyra.

Produkter som marknadsförs som luftfräschare som använder luktämnen, till exempel doftljus eller oljeförångare som ansluts till ett uttag, göra ingenting för att förbättra luftkvaliteten. De kan faktiskt göra det värre. Liknande, produkter som "rensar" luften med ozon kan släppa ut ozon i ditt hem, vilket är mycket farligt.

Andningsskydd för personliga ansiktsmasker kan också vara effektiva, men inte de billiga pappers- eller tygmaskerna som många människor i utvecklingsländer vanligtvis använder. Det bästa valet är en N95-certifierad respirator, som är utformad för att skydda arbetare från farlig exponering på jobbet.

Dessa masker är gjorda av speciellt tyg som är designat för att fånga upp partiklar innan de kan andas in. Pappersmasker är tänkta att skydda dig från kontakt med stora droppar från någon som kan vara sjuk. N95 andningsskydd blockerar partiklar från att komma in i din mun och näsa. De kan vara lite obekväma att bära, speciellt under långa perioder, men är ganska effektiva, och många återförsäljare säljer dem.

Hur stängs inte 10 1?! #thomasfire varför får jag köra så här nära?! @KEYTNC3 pic.twitter.com/F7wSGiFgvW

— Danise (@DaniseOtis) 6 december, 2017

Vad mer vill forskare veta om rök från skogsbränder?

Vi har en ganska god förståelse för de föroreningar som bränder släpper ut och hur de förändras över tiden, men vi har inte ett fast grepp om hur olika hälsoeffekter uppstår, vem som är mest mottaglig eller vad de långsiktiga effekterna kan vara. Det är inte lätt att förutse var och när skogsbränder kommer att inträffa, vilket gör det svårt för forskare att utvärdera individer som har exponerats för rök. Kontrollerade laboratoriestudier ger oss några ledtrådar om vad som händer i människokroppen, men dessa exponeringar är ofta helt annorlunda än vad som händer i den verkliga världen.

Rök från skogsbränder i tätt bebyggda områden som Los Angeles påverkar tusentals människor. Vi såg liknande situationer i andra städer i år, inklusive Seattle, Portland och San Francisco. Och det är inte bara en västkustfråga. I slutet av november rapporterades stora bränder i Arkansas, Kansas, Kentucky, Missouri, Oklahoma och Pennsylvania. Vi behöver lära oss mer om hur rökexponering påverkar människor under verkliga förhållanden, under bränder och långt efter att de upphört.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.