«Еще один славный день, воздух такой же вкусный для легких, как нектар для языка» - Джон Мьюир, «Мое первое лето в Сьерре» (1911)
Большинство американцев ассоциируют национальные парки США с нетронутой природой, которая представляет собой самое лучшее из природы. В законе 1916 года о создании Службы национальных парков Конгресс поручил новому агентству «сохранять пейзажи, природные и исторические объекты и дикую жизнь в них и обеспечивать их использование таким образом и такими средствами, как воля». оставьте их без помех для удовольствия будущих поколений ».
Но в течение прошлого столетия становилось все труднее защищать парки от воздействия человеческой деятельности за пределами их границ. В 2015 году Национальная ассоциация защиты национальных парков выпустила воодушевляющий доклад, в котором многие популярные парки получили плохие оценки за нездоровый воздух, дымку и последствия изменения климата.
В исследовании, только что опубликованном в журнале Science Advances, мы проанализировали уровни озона, наиболее широко контролируемого загрязнителя в парках, и их влияние на посещение 33 национальных парков в период с 1990 по 2014 годы. В число изученных нами сайтов входили такие популярные парки, как Acadia, Grand Каньон, Грейт-Смоки-Маунтинс, Дерево Джошуа, Секвойя и Кингз-Каньон и Йосемити. Мы обнаружили, что в то время как в городах было больше «плохих воздушных дней» с нездоровым уровнем озона, чем в национальных парках, сегодня в парках и районах метрополитена практически одинаковое количество нездоровых дней с озоном в год в среднем. Мы также обнаружили, что посещение парка происходит в дни с высоким содержанием озона, особенно летом и осенью, когда обычно наблюдается пиковый уровень озона.
Тенденции в концентрации озона и нездоровые дни озона. (A) Среднегодовая максимальная суточная концентрация озона за 8 часов. (B) Средняя летняя максимальная суточная концентрация озона за 8 часов. (C) Средние дни в году с максимальными суточными 8-часовыми концентрациями озона, превышающими 70 ppb. (D) Нездоровые дни озона в Национальном парке Секвойя и в районе метро Лос-Анджелеса. (Keizer et al., Science Advances eaat1613, 18 июля 2018 г., CC BY-NC) **********
Нормативные усилия по защите национальных парков имеют давнюю историю. Поправки к Закону о чистом воздухе от 1977 и 1990 годов определили парки в качестве зон федерального класса I, предоставив им особый контроль качества воздуха и видимости.
В 1999 году региональное правило Агентства по охране окружающей среды США усилило эти меры защиты, требуя от государств разработки и реализации планов по улучшению видимости и качества воздуха в парках и районах дикой природы.
Тем не менее, эти регулирующие действия вызвали спорные споры и судебные разбирательства. Экологические группы утверждают, что эти меры недостаточно строгие, в то время как некоторые штаты и отрасли называют их слишком дорогостоящими.
Глядя на запад от бритвы в национальном парке Шенандоа в ясные (слева) и туманные (справа) дни. (НПС) Основными источниками загрязнения парка являются электростанции, автомобили и промышленные объекты. В отличие от других загрязнителей, выбрасываемых непосредственно из этих источников, таких как диоксид серы или свинец, озон является вторичным загрязнителем. Он образуется в атмосфере в результате химических реакций между оксидами азота, летучими органическими соединениями и солнечным светом. Оксиды азота происходят из обычных городских источников загрязнения, но биогенные источники, такие как деревья, на самом деле являются крупнейшим источником летучих органических соединений, помимо промышленных источников и автомобилей.
Загрязнение озоном представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Это было связано с увеличением респираторных симптомов, госпитализации и смертности. Это также связано с плохой видимостью в парках и может повредить чувствительные виды растений.
**********
К нашему удивлению, в течение большей части нашего исследовательского периода мы обнаружили, что среднегодовые концентрации озона в национальных парках были почти идентичны концентрациям в городских районах. Однако летние уровни и количество нездоровых дней рассказали другую историю.
Поскольку озон образуется на солнечном свете, уровни обычно самые высокие в жаркие солнечные дни. Когда уровни озона превышают национальный стандарт, который в настоящее время составляет 70 частей на миллиард, местные и региональные органы власти могут направлять предупреждения или призывать людей избегать активного отдыха.
Здоровая (вверху) и поврежденная озоном (внизу) листва тюльпанового дерева (желтый тополь). (НПС) В 1990 году в городах было гораздо больше плохих озоновых дней, чем в национальных парках. Но в течение десятилетия летние озоновые и нездоровые озоновые дни ухудшались в национальных парках. К 2000 году уровни озона в национальных парках были в среднем очень похожи на уровни в городских районах. Объяснение этого увеличения выходило за рамки нашего исследования. По данным Службы национальных парков, загрязнение в национальных парках может происходить из многих источников, включая электростанции, промышленные источники, выбросы автомобилей и пожары.
С начала 2000-х годов уровни озона как в национальных парках, так и в городских районах улучшились. Но плохие воздушные дни все еще случаются. В среднем среди изученных нами мест метрополитен в настоящее время имеет 18 нездоровых дней озона в году, а в парках - 16.
**********
Чтобы увидеть, отреагировали ли посетители на изменение уровня озона в парках, мы сопоставили ежемесячные данные о посещениях Службы национальных парков с различными показателями среднемесячного уровня озона. Мы обнаружили, что увеличение концентрации озона на один процент было связано с уменьшением посещения парка в среднем примерно на один процент. Этот ответ был наиболее выраженным в течение лета и осени, когда уровень посещений и средний уровень озона были самыми высокими.
Почему посещения уменьшаются, когда озон высок? Мы видим две возможности. Во-первых, посетители могут беспокоиться о негативном воздействии на их здоровье. Во-вторых, видимость, как правило, плохая, когда уровни озона высоки, потому что озон участвует в химических реакциях в воздухе, которые могут образовывать дымку.
Мы нашли более веские доказательства того, что проблемы со здоровьем удерживают посетителей вдали. Посещение парка имеет сильную отрицательную корреляцию с частотой нездоровых озоновых дней, возможно, из-за предупреждений о качестве воздуха, которые сопровождают эти высокие уровни.
СОВЕТ: сегодня ожидается, что #ozone будет нездоровым для всех в районе предгорий @SequoiaKingsNPS (вход в Пепельную гору) https://t.co/A9JkmMb5yE
- Sequoia Kings Air (@SequoiaKingsAir) 17 июля 2018 г.
**********
В Соединенных Штатах уровень озона снизился на 31 процент в период с 1980 по 2016 год. Но жители городов и туристы в национальных парках по-прежнему испытывают нездоровый уровень озона в течение двух-трех недель в году. Воздействие высоких уровней озона может быть особенно вредным в национальных парках, поскольку воздействие озона на здоровье выше во время тренировок, таких как пешие походы, пешие прогулки или скалолазание.
Хотя мы обнаружили, что некоторые люди сокращают количество посещений в нездоровые дни, мы все же отмечали, что с 1990 года в периоды сильного озона произошло почти 80 миллионов дней посещения. Это говорит о том, что улучшение качества воздуха в национальных парках США может принести значительную пользу для здоровья человека.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Дэвид Кейзер, доцент экономики, Университет штата Айова
Габриэль Э. Лейд, доцент экономики, Государственный университет Айовы
Иван Рудик, доцент кафедры прикладной экономики, Корнельский университет
