В начале октября 2023 года густой серый дым окутал западный горизонт Шеффилда. Большая часть города оказалась под этим покрывалом, и жители обратились в социальные сети с жалобами на «дым от костров». Однако этот дым пришёл не из города, а из района Пимс, расположенного более чем в девяти милях отсюда, где на вересковых пустошах проводилось контролируемое сжигание вереска.
В течение примерно шести часов уровень мелких твёрдых частиц (известных как PM₂.5), крошечных загрязнителей воздуха, вредных для здоровья человека, превысил 40 микрограмм на кубический метр воздуха (мкг/м³) и достиг пика в 70 мкг/м³, что значительно выше рекомендаций Всемирной организации здравоохранения.
Этот инцидент указывает на более широкую и невидимую проблему регулярного сжигания вересковых пустошей в Великобритании. Это может быть серьёзным источником загрязнения воздуха, но поскольку большинство официальных мониторингов загрязнения воздуха сосредоточено на городских районах, эти эффекты остаются незамеченными. Поэтому мы начали мониторинг пожаров на вересковых пустошах и вызываемого ими загрязнения.
Контролируемое сжигание — это давняя практика управления земельными ресурсами, часто используемая для контроля растительности для охоты на тетерева или выпаса скота. Оно происходит в различных высокогорных ландшафтах. Многие из сжигаемых территорий покрыты глубоким торфом — богатой органикой почвой, образованной из слоёв медленно разлагающихся растительных материалов, сформированных за тысячи лет в условиях переувлажнения.
Почему это важно
Торфяники невероятно важны. Они являются одними из самых богатых углеродом экосистем на планете. В Великобритании они занимают около 12% территории и хранят примерно 3,2 миллиарда тонн углерода. Это эквивалентно всем лесам Германии, Франции и Великобритании вместе взятым.
Около 70% питьевой воды Великобритании поступает из высокогорных районов, в основном из торфяников. Здоровые торфяники помогают снизить риск наводнений, замедляя поток воды с холмов в города. Они также обеспечивают жизненно важную среду обитания для птиц, насекомых и редких растений.
Несмотря на их экологическую важность, более 80% английских торфяников классифицируются как деградированные, часто из-за исторического загрязнения воздуха, осушения, чрезмерного выпаса скота и, что важно, неоднократных пожаров.
Одним из скрытых последствий таких пожаров является загрязнение воздуха. Эти пожары часто рассматриваются как изолированные сельские события, но их влияние на качество воздуха в регионе может быть существенным. В тот день в Шеффилде уровень загрязнения временно сравнялся с тем, что наблюдается в городе во время празднования костра.
В ответ на это событие наша исследовательская группа запустила новую пилотную сеть мониторинга в части национального парка Пик-Дистрикт. Проект FireUp объединяет датчики качества воздуха, спутниковые данные и наблюдения сообщества для обнаружения и измерения загрязнения от пожаров на вересковых пустошах.
Используя сочетание технологий и местных отчётов, мы задокументировали всплески загрязнения PM₂.5, которые в противном случае были бы упущены. Наша система предлагает более чёткую картину того, когда и где происходят пожары, и как далеко распространяется их дым, открывая возможности для более эффективного планирования и усиления защиты здоровья населения.
Но проблема не только в нехватке данных, но и в неэффективном регулировании. Текущие правила сжигания вересковых пустошей в Англии ограничены по четырём направлениям. Прокурорские преследования за незаконное сжигание исключительно редки, а спутниковый анализ указывает на более высокий уровень незалицензированной деятельности, чем предполагают официальные записи.
В целом, узкие правовые рамки, ограниченное покрытие мониторинга и нехватка ресурсов для обеспечения соблюдения правил оставляют многие контролируемые пожары незамеченными и неучтёнными, наряду со связанными с ними рисками для здоровья и окружающей среды.
Наша система FireUp улучшает обнаружение пожаров и помогает количественно оценить последствия загрязнения воздуха от этих пожаров. По мере того как правительство Великобритании пересматривает правила в рамках консультаций по сжиганию вереска и травы в Англии в 2025 году, и поскольку риск пожаров на высокогорных территориях возрастает, такие доказательства необходимы не только для отслеживания происходящего, но и для формирования более здорового и лучшего будущего для вересковых пустошей Великобритании.
Наш следующий шаг — разработать приложение для гражданской науки, которое облегчит людям сообщение о пожарах на торфяниках и сжигании на высокогорных территориях, чтобы помочь улучшить регулирование и фиксировать последствия изменений качества воздуха.
Предоставлено The Conversation.