Skogsbränder började brinna i Kalifornien tidigt igen denna torra säsong - mer än två miljoner hektar har brunnit hittills. Större och större skogsbränder inträffar när nya värmerekord slås varje år.

Brandbekämpningsinsatserna har lutat sig mycket mot luftbesprutning av brandskyddsmedel, men deras miljö- och hälsoeffekter är lite studerade, säger Jordyn Elorin, VG19, en infödd kalifornier som fick en M.S. i konserveringsmedicin (MCM) från Cummings School of Veterinary Medicine.

För grundstenskravet för hennes masterprogram, Ellorin fokuserade på hållbarheten hos nuvarande metoder för att bekämpa skogsbränder i Kalifornien. (Hon arbetar nu som djurdiettekniker för San Diego Zoo Global, där hon gjorde sitt MCM-externskap.)

Tufts Now pratade med Ellorin om vad hon lärde sig om hantering och begränsning av skogsbränder – och konsekvenserna av dessa ansträngningar.

Tufts Now:Verkar användningen av dessa långtidsbrandskyddsmedel i Kalifornien öka?

Jordyn Elorin:Jag kan inte tala om vad som händer med den här omgången av bränder. Dock, Jag kan berätta för dig från min forskning att säkerhets- och användningsriktlinjerna för brandskyddsmedlen utvecklades för nästan fyrtio år sedan. Och forskningen som gav dessa riktlinjer baserades på mängden kemikalier som de sprutade då, inte vid dessa ökade belopp vi ser nu.

California Department of Forestry and Fire Protection (CalFire) och US Forest Service (USFS) publicerar en beräknad budget varje år som innehåller mängden flamskyddsmedel som de förväntar sig att använda under nästa brandsäsong baserat på tidigare år och etikettanvändning specifikationer för produkterna. I slutet av året publiceras ytterligare en rapport som anger hur mycket brandskyddsmedel som faktiskt används. Dessa rapporter visar att den faktiska användningen översteg den förväntade mängden för alla år sedan 2014.

Varför är det så?

Det beror delvis på större skogsbränder som inträffar när nya värmerekord slås varje år och på klimatförändringar och människor som ytterligare inkräktar på vilda områden.

Användningen av långtidsbrandskyddsmedel är utformad för att bromsa branden framför markpersonal så att de kan komma åt och få kontroll över branden. Men nu används brandskyddsmedel istället för markpersonal, enligt Firefighters United for Safety, Etik, och ekologi (FUSEE), och de 19 miljoner gallon som sprutas på Kaliforniens federala länder appliceras på ett annat sätt än vad som ursprungligen var tänkt.

CalFire och USFS är inte tänkta att spraya retardanter inom 300 fot från någon vattenväg av miljömässiga hälsoskäl. Dock, Det finns ett tillägg till den regeln som säger att du kan spruta nära vilken vattenväg som helst om människors liv eller egendom är i fara.

Under de senaste åren har fler människor bor i skogsområden, områden mellan urbana och vilda livsmiljöer, och andra platser där det finns en bränslebelastning för skogsbränder. Så nu finns det ett behov av att spraya retardanter i områden där de traditionellt inte skulle ha tillåtits – och sedan nedströms effekter av det.

Vilka är nedströmseffekterna på djur?

Den riktigt oroande aspekten är att vi inte riktigt vet. Dessa brandskyddsmedel har inte studerats fullt ut under långa tidsperioder vid de ökade mängder vi använder för närvarande.

Vi vet att sprutade brandskyddsmedel matar skadliga algblomningar längs vattendrag och är giftiga för fiskar. En studie från 2014 visade att den aktiva ingrediensen i ett vanligt sprayat brandskyddsmedel är giftigt för chinook lax, orsaka dödsfall genom direkt exponering, samt gälskador som skulle leda till minskad havsöverlevnad även vid utspädda mängder. Det här handlar om, eftersom laxpopulationer är en stor bidragsgivare till Kaliforniens flod- och oceanekosystem och redan är i fara som en inhemsk art.

I större skala, studier i kanadensiska Arktis har visat att bromerade brandskyddsmedel, som nu är förbjudna, ackumuleras i matsystem från fisk till varg.

Tills nyligen, dessa fördröjningsämnen användes ofta i hushållsartiklar med nära kontakt som möbler, så deras effekter har studerats bättre. Den visar potentialen för exponering för brandskyddsmedel för att skapa ringeffekter i miljön och vilda djur långt ifrån där de först användes.

Och hur är det med effekten på människor?

På den mänskliga sidan, kemikaliernas säkerhetsdatablad säger att fördröjningsmedlen inte är giftiga för människor men att de inte ska intas. Fördröjningsmedlen är färgade orange så att när folk ser dem komma ut från flygplanen, de vet att de inte borde äta mat från sin trädgård.

Dock, saker kan bli knepiga om din trädgård sprayas medan du är evakuerad, eftersom brandskyddsmedlen blir klara när de utsätts för solljus. Under tiden, Kalifornien levererar mer än två tredjedelar av landets frukt och grönsaker.

U.S. Geological Services har en grupp, Columbia Environmental Research Center, som arbetar för att samla longitudinell forskning om effekterna av dessa brandhämmande kemikalier. Men det finns för närvarande inget publicerat om deras effekter på Kaliforniens jordbruksprodukter.

Hälsoforskare har också uttryckt oro över att även om det finns publicerad forskning om de mänskliga riskerna med rökinandning från skogsbränder, lite är känt om inandning av brandhämmande kemikalier när de väl bränts av vid skogsbränder.

Kan sprutning av brandskyddsmedel faktiskt skapa mer bränsle för eld på vägen?

En av huvudkomponenterna i de flesta brandskyddsmedel är ammoniumfosfat, som är ett grundläggande växtnäringsgödselmedel. När vi i princip sprutar gödningsmedel över Kalifornien, så kallade invasiva växtarter växer snabbare och konkurrerar ut statens inhemska växtarter, som inte trivs i en gödslad miljö.

De icke-inhemska växtarterna frodas sedan i Kaliforniens våta säsong. Och när denna säsong ändras till en mycket torr sommar, det finns mycket död borste eller dött växtmaterial som skapar bränslebelastningen för skogsbränder.

Hur kan Kalifornien anpassa sig för att förhindra dessa farliga bränder innan de börjar?

Det är nyckelfrågan. Bränder är miljömässigt nödvändiga. De bränner döda eller torra borstar och annat växtmaterial först, rensa skogen och ge utrymme och ljus för nya växter att frodas. Inom vissa ekosystem, bränder påverkar plantornas groning, skogsstruktur, och jordens sammansättning. De är hur många vilda växter som fröer och växer igen, så de är viktiga för statens inhemska arter.

Men om vi sprutar gödsel och alla dessa icke-inhemska arter kommer upp och konkurrerar ut de inhemska arterna, hur stoppar vi den cykeln från att mata dessa enorma skogsbränder? Min fallstudie när jag var på Cummings tittade på två potentiella begränsningstaktiker:föreskrivna bränder och bete.

Barr och annat torrt växtmaterial brinner varmt och snabbt och, på en liten nivå, det är okej. Du vill att det torra växtmaterialet ska brinna och fylla på näringsämnena i jorden. Men om för mycket av det brinner, det börjar fånga träden i brand. När träden börjar brinna, elden blir superhet och börjar röra sig riktigt snabbt. Det är svårt att stoppa.

Kalifornien har inte riktigt de mänskliga resurserna för att säkert utföra tillräckligt med små kontrollerade brännskador för att tunna ut den potentiella bränslemängden. Och under de torra sommarmånaderna, du vill inte bedriva dessa föreskrivna bränder, för det är då saker och ting kan komma utom kontroll.

Hur är det med bete – är det en mer genomförbar begränsningsåtgärd?

Du vill inte beta de inhemska växtmiljöerna som verkligen är viktiga för vårt tillstånd. Men bete kan vara en användbar mildrande taktik i kuperade eller bergiga områden. Brandmän har riktigt svårt att bekämpa bränder på kullar eftersom de inte kan få in lastbilar där och bränder tenderar att röra sig upp och ner för backar väldigt snabbt. Så att använda boskapsdjur som kan klättra upp och ner för kullarna och beta och rensa marken från döda borstar och växter skulle vara till hjälp.

Getter kan vara lite mindre skadliga för miljön. Du behöver färre av dem för att bläddra i ett område rent, eftersom de äter många olika typer av växtmaterial jämfört med nötkreatur. De är inte heller lika tunga som boskap, så de går inte upp i marken lika mycket som kor gör. Dock, bete är fortfarande en åtgärd som måste vidtas försiktigt, eftersom husdjur fortfarande kommer att äta inhemska växter som vilda djur kan äta.

USFS arrenderar redan ut mark till jordbrukare för betesändamål, men detta tillvägagångssätt för markanvändning skulle kunna användas ytterligare för att holistiskt gynna människor, djur, och miljön.

Det låter som att det finns konkurrerande intressen i fråga här – människors säkerhet och deras egendom kontra vilda djur och miljön.

Uppväxt i norra Kalifornien, Jag hade upplevt "brandsäsong, "men inom de senaste 10 åren, varje brandsäsong har stämplats som "utan motstycke" och förödande för större befolkningar i staten. Jag tror nu att majoriteten av människor som bor i staten har upplevt paniken av att evakuera eller är släkt med någon som har gjort det.

Det är svårt att balansera människor som känner sig trygga där de bor och att veta hur mänskliga handlingar påverkar miljön de lever i. Att ytterligare studera effekterna av det vi gör för närvarande kommer att ge människor en bättre uppfattning om människors påverkan och möjligheten att komma på innovativa lösningar för brandhantering.