Биогеофизические и биогеохимические циклы биосферы существенно изменились в регионе Юго-Восточной Азии из-за изменений в способе землепользования и растительном покрове. Они тесно связаны с формированием качества воздуха и пагубно влияют на здоровье людей, что отражается и на экономике. Группа исследователей из стран региона изучала эти причинно-следственные связи по данным о концентрации PM2.5 и озона O3 за период 2001-2018 гг. и набора медицинской статистики.
Оказалось, что в 2018 году выбросы загрязнений в результате вырубки и деградации лесов в Юго-Восточной Азии привели к 13 тыс дополнительных смертей и убыткам порядка 7,79 млрд долларов США. На долю вырубки и деградации лесов пришлось 29,7 % ущерба. А 60 % - вызваны биогеофизическими факторами.
Наибольшим образом пострадали Индонезия (4800 смертей), Вьетнам и Таиланд.
Как используют обширные тропические леса, торфяники и сельхозугодья Юго-Восточной Азии? Исследователи отмечают, что за последние 20 лет здесь провели масштабную вырубку лесов, а урбанизация достигла невероятных площадей. Изменения почвенного и растительного покрова влияют на качество воды, почвы, воздуха. Согласно данным мониторинга, концентрация частиц PM2,5 и озона O3 в регионе растет. А это – угроза для здоровья. Речь идет о таких проблемах, как ишемическая болезнь сердца, инсульт, хроническая обструктивная болезнь легких, онкозаболевания легких, инфекции нижних дыхательных путей.
Динамика загрязнителей и ее причины
Расчеты по модели показали, что в результате уничтожения и деградации лесов среднегодовая максимальная суточная концентрация озона в воздухе у поверхности земли повышается на 15,8 частей на млрд. Особенно сильно она возросла в прибрежных районах Юго-Восточной Азии: на юге Малайского полуострова, на Суматре и в прибрежном регионе Борнео. В континентальной части Юго-Восточной Азии среднегодовая максимальная суточная концентрация O3 за 8 часов повышается на 0,16 частей на млрд. Концентрация O3 возросла в регионах, где леса вырубают и происходит их деградация: в Лаосе, Камбодже, на севере Таиланда и во Вьетнаме. В то же время, в центральной части Мьянмы, на востоке Таиланда и на востоке Вьетнама, его концентрация снизилась, так как благодаря расширению пахотных земель, лесоразведению и лесовосстановлению усиливается сухое осаждение озона - его перенос и взаимодействие с растительностью, почвой и водной гладью.
Основной фактор изменения концентрации O3 - биогеофизические процессы (75,1 % среднесуточной концентрации). Этот фактор усиливается в сезон дождей (декабрь-февраль у берегов, в марте-мае – в континентальных районах).
рис: Влияние выбросов от сжигания биомассы на суше на среднесуточную максимальную концентрацию озона и среднюю концентрацию PM2.5
Рост концентрации PM2.5 более ярко в континентальной части Юго-Восточной Азии: охлаждение поверхности суши из-за лесовосстановления и расширения площади пашен приводит к образованию аэрозолей в ночное время. В прибрежных районах региона деградация и вырубка лесов ведет к накоплению PM2.5. В мегаполисах Джакарта (Индонезия) и Хошимин (Вьетнам) содержание PM2.5 снизилось на 5 мкг/м3, так как в урбанизированных районах из-за ослабления охлаждения вечерами аэрозолей образуется меньше.
Летальность: доказана связь с загрязнением воздуха частицами и озоном
Исследователи уверены: изменения в PM2.5 и O3 привели к росту смертности во всем регионе на 13 тыс только в 2018 году. Наибольшее влияние на здоровье людей отмечено на Яве (Индонезия), в дельте р. Меконг (Вьетнам) и в дельте р. Красной (Вьетнам). А в Джакарте и ряде регионов континентальной Юго-Восточной Азии, где показатели O3 и PM2.5 снижаются, ситуация улучшилась.
рис: Ежегодная избыточная смертность из-за PM2.5 и озона. 2001-2018 гг.
Лидером по росту избыточной смертности стала Индонезия – 4800 смертей за период, второе место – у Вьетнама – 2800, третье – у Таиланда 1800. Расчеты показывают корреляцию смертности с изменениями в загрязнении воздуха РМ2.5 и озоном.
При этом фактор РМ2.5 был основным в летальности в континентальных странах Юго-Восточной Азии (Вьетнам, Таиланд, Мьянма), а озон – в прибрежных (Малайзия, Филиппины, Сингапур).
По странам подробнее
Ученые рассматривали 4 направления деятельности человека: деградация лесов и вырубка, облесение и лесовосстановление, расширение пахотных земель, расширение застроенных территорий. Деградация и вырубка лесов дает 39,8% от общего числа причин роста смертности. Наибольший вклад в ухудшение ситуации они вносят в Лаосе, Брунее и Малайзии. Расширение посевных площадей вносит 15,5 % в прирост избыточной смертности, максимально это заметно в Камбодже, Мьянме, Таиланде. Лесовосстановление приносит 7 % прироста смертности. Расширение пахотных земель дает от 10 до 25% смертности. А урбанизация, по данным исследователей, наоборот, снижает избыточную смертность от РМ2.5 и озона. Наибольший положительный эффект - в Индонезии и Лаосе, на которые приходится до 25 % от общего числа изменений в землепользовании.
рис: Изменения в показателях избыточной смертности из-за PM2.5 и O3
Tingting Fang из NTU (Сингапур) уверена: «Леса — один из самых эффективных природных фильтров воздуха. Когда леса вырубают или они деградируют, наша атмосфера лишается важного естественного поглотителя, который помогает удалять загрязняющие вещества, из-за чего такие загрязнители, как PM2,5 и O3, накапливаются в большем количестве. В результате исчезновение лесов может значительно ухудшить качество воздуха и повысить риски для здоровья миллионов людей в Юго-Восточной Азии».
В 2018 году в Юго-Восточной Азии на борьбу с последствиями влияния этих веществ на здоровье потрачен 1,10 млрд долларов: потери производительности труда – это 1,07 млрд долларов, медицинские расходы - 0,03 млрд долларов.
Профессор Steve Hung-Lam Yim из Chinese University of Hong Kong подвел итоги: «Наши результаты показывают, что более эффективное управление земельными ресурсами может принести ощутимую пользу. Защита лесов и тщательное планирование застройки могут помочь улучшить качество воздуха, защитить здоровье населения и способствовать устойчивому экономическому развитию всего региона».