Πανδημία και ατμοσφαιρική ρύπανση: Εκρηκτικό μείγμα

Ηατμοσφαιρική ρύπανση ίσως αποτελεί έναν από τους «ενόχους» για την ταχεία εξάπλωση του νέου κορωνοϊού σε περιοχές όπως οι μεγαλουπόλεις που είναι και πιο επιβαρυμένες από ατμοσφαιρικούς ρύπους. Αυτό προκύπτει από μια νέα μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές της Σχολής Μηχανικής McKelvey του Πανεπιστημίου Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις και η οποία δημοσιεύεται online στην επιθεώρηση «Science of the Total Environment».

Η «υγεία» του περιβάλλοντος επιδρά στο R0

Οι επιστήμονες από το Εργαστήριο του Ρατζάν Τσακραμπάρτι, αναπληρωτή καθηγητή στο Τμήμα Ενέργειας, Περιβάλλοντος και Χημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις και επικεφαλής της νέας μελέτης αναφέρουν ότι η «υγεία» του περιβάλλοντος φαίνεται να συνδέεται άμεσα με την ταχύτητα με την οποία ο ιός SARS-CoV-2 εξαπλώνεται στην κοινότητα – συγκεκριμένα με τον βασικό αριθμό αναπαραγωγής R0, ο οποίος δείχνει σε πόσα άτομα μπορεί να μεταδώσει τον ιό κάθε μολυσμένο άτομο.

Σύμφωνα με τον καθηγητή Τσακραμπάρτι, το R0 σε ό,τι αφορά την COVID-19 συνδέεται άμεσα με την μακροπρόθεσμη έκθεση στα μικροσωματίδια ΡΜ2,5 της ατμόσφαιρας. Παράλληλα η παρουσία δευτερογενών ανόργανων στοιχείων στα μικροσωματίδια ΡΜ2,5 δυσχεραίνει ακόμη περισσότερο την κατάσταση. «Ελέγξαμε περισσότερους από 40 παράγοντες που μπορεί να εμπλέκονται στη σύνδεση. Από όλους, ισχυρή γραμμική συσχέτιση υπήρξε μεταξύ της μακροχρόνιας έκθεσης στα ΡΜ2,5 και του R0».

Τα επικίνδυνα ΡΜ2,5 και η εξάπλωση τoυ νέου κορωνοϊού

Τα ΡΜ2,5 είναι αιωρούμενα σωματίδια στης ατμόσφαιρας με διάμετρο 2,5 μικρομέτρων ή μικρότερη. Εξαιτίας του πολύ μικρού μεγέθους τους τα σωματίδια αυτά μπορούν να εισχωρήσουν βαθιά στους πνεύμονες και να προκαλέσουν εν δυνάμει σοβαρές βλάβες. Μέχρι σήμερα έχει αποδειχθεί ότι τα μικροσωματίδια αυτά είναι άκρως επιβαρυντικά για την αναπνευστική υγεία, ωστόσο δεν έχει διερευνηθεί πώς η ρύπανση που οφείλεται στα

ΡΜ2,5 μπορεί να συνδέεται με την εξάπλωση του νέου κορωνοϊού στον πληθυσμό.

Μελέτη του πρώτου λοκντάουν

Ο δρ Τσακραμπάρτι και η φοιτήτριά του Πέιτον Μπίλερ, αμφότεροι ερευνητές στο πεδίο των αερολυμάτων οι οποίοι έχουν αναπτύξει και προηγούμενα μοντέλα για τον κορωνοϊό, αναρωτήθηκαν για ποιον λόγο στην πλειονότητα των Πολιτειών των ΗΠΑ, υπήρξε τέτοια ταχεία εξάπλωση του ιού κατά τα πρώτα στάδια της πανδημίας. «Θελήσαμε να επικεντρώσουμε τη μελέτη μας στο χρονικό διάστημα κατά το οποίο υπήρχε το πρώτο λοκντάουν. Στις περισσότερες πολιτείες, ο πληθυσμός έμεινε σε καραντίνα από τις αρχές Μαρτίου ως το τέλος Απριλίου».

Στο μικροσκόπιο περιοχές με R0 πάνω από 1

Οι ερευνητές εξέτασαν περιοχές όπου το R0 ήταν μεγαλύτερο του 1 – αυτό είναι το σημείο κατά το οποίο ένα άτομο μπορεί να μολύνει περισσότερα από ένα άλλα άτομα με αποτέλεσμα ο ιός να εξαπλώνεται. Στις συγκεκριμένες περιοχές μελετήθηκαν εξονυχιστικά 43 διαφορετικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων της πυκνότητας του πληθυσμού, της ηλικιακής κατανομής, ακόμη και καθυστερήσεων στη λήψη αυστηρών μέτρων για έλεγχο της διασποράς του ιού.

Στη συνέχεια με χρήση εκτιμήσεων για τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε όλες τις Πολιτείες των ΗΠΑ μεταξύ του 2012 και του 2017 οι οποίες είχαν δημοσιευθεί από τον Ράνταλ Μάρτιν, καθηγητή στο Τμήμα Ενέργειας, Περιβαλλοντικής και Χημικής Μηχανικής, οι επιστήμονες αναζήτησαν τυχόν συσχετίσεις μεταξύ ρύπανσης της ατμόσφαιρας και R0.

Η σύνδεση σε αριθμούς

Το μοντέλο αποκάλυψε αύξηση κατά σχεδόν 0,25 στο R0 η οποία σχετιζόταν με αύξηση κατά 10% στις θειϊκές ενώσεις, το διοξείδιο του αζώτου και το αμμώνιο καθώς και με αύξηση κατά 1g/m3 στη συγκέντρωση των ΡΜ2,5.

Ακόμη και σε ασφαλή επίπεδα ατμοσφαιρικών ρύπων

Οπως μάλιστα είδαν οι ερευνητές, αυτές οι γραμμικές συσχετίσεις ήταν ισχυρότερες σε περιοχές όπου τα επίπεδα των ατμοσφαιρικών ρύπων θεωρούνται ασφαλή για τον άνθρωπο. Οπως εξήγησε ο δρ Τσακραμπάρτι, τα ανώτατα όρια στις ΗΠΑ για τα ΡΜ2,5 είναι τα 12 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο. «Με βάση αυτά που ανακαλύψαμε, η σύνδεση της εξάπλωσης

του ιού με την ατμοσφαιρική ρύπανση ήταν πολύ πιο κάτω από αυτό το όριο». Για την ακρίβεια οι επιστήμονες ανακάλυψαν ταχεία αύξηση του R0 όταν τα επίπεδα των ΡΜ2,5 ήταν κάτω από 6 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο.

Ο καθηγητής υποθέτει ότι όταν ο αέρας είναι απαλλαγμένος από ΡΜ2,5, δεν επηρεάζονται οι πνεύμονες του ατόμου. Η αρχική έκθεση στα μικροσωματίδια αποτελεί όμως καταλύτη για αλλαγή στην υγεία των πνευμόνων γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί και σε αλλαγή από την κατάσταση της μη ευπάθειας σε ευπάθεια. Και αυτό τελικώς αντανακλάται στην αύξηση του R0.

Ο ρόλος της αιθάλης

Επιπροσθέτως οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ρόλο σε αυτό το «εκρηκτικό μείγμα» διαδραματίζει και η αιθάλη (μαύρος άνθρακας). «Είδαμε ότι η αιθάλη λειτουργεί ως καταλύτης. Οταν υπάρχει αιθάλη στην ατμόσφαιρα τα ΡΜ2,5 έχουν πιο οξεία επίδραση στην υγεία των πνευμόνων και τελικώς στο R0» κατέληξε ο επικεφαλής της μελέτης.