研究者らは、米国西部3州において、山火事による汚染とCOVID-19の感染者数および死亡者数の増加リスクとの間に関連があることを明らかにした。
山火事は微小粒子状物質(PM2.5)を高濃度で発生させ、これは早期死亡を含む多くの悪影響を健康にもたらすことが知られている。
本研究は、気候変動の影響が他の地球規模の危機に連鎖的な影響を及ぼしうる仕組みを説明する知見を政策立案者に提供するものである。
ハーバード大学T.H.チャン公衆衛生大学院の研究者が共同執筆した新たな研究によると、2020年3月から12月にかけてカリフォルニア州、オレゴン州、ワシントン州で発生したCOVID-19の感染者および死亡者の数千人分は、山火事の煙に由来する微小粒子状大気汚染物質(PM2.5)の増加に起因する可能性がある。
本研究は、山火事の期間中におけるPM2.5汚染の増加が、米国におけるCOVID-19の超過感染者数および超過死亡者数にどの程度寄与したかを定量化した初めての研究である。本研究成果は『Science Advances』にオンラインで掲載される予定である。
「2020年は、COVID-19のパンデミックと米国西部全域での山火事が重なり、公衆衛生において想像を絶する課題をもたらした。本研究では、山火事の頻度と強度を高める気候変動と、パンデミックとが深刻な複合的被害をもたらすことを示す証拠を提示している」と、ハーバード大学チャン公衆衛生大学院の生物統計学・人口・データサイエンス分野のClarence James Gamble教授であり、本研究の上級著者であるFrancesca Dominici氏は述べた。
2020年には、米国西部において大規模な山火事が広がり、カリフォルニア州やワシントン州では過去最大級のものも発生した。山火事は微小粒子状物質を高濃度で発生させ、これは早期死亡、喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、その他の呼吸器疾患を含む多くの悪影響を健康にもたらすことが知られている。
研究者らは、ハーバード大学チャン公衆衛生大学院、ハーバード大学ジョン・A・ポールソン工学・応用科学大学院、そしてカリフォルニア州レッドランズにある環境システム研究所（Environmental Systems Research Institute）に所属している。研究チームは、2020年の山火事の影響を最も強く受けた3州において、山火事の煙がCOVID-19の超過感染者数および超過死亡者数にどの程度寄与した可能性があるかを定量化するための統計モデルを構築し、検証した。分析では、観測データから得られた郡単位および日単位のPM2.5大気中濃度、衛星データから得られた山火事発生日、そして92の郡におけるCOVID-19の感染者数および死亡者数の関係を検討した。92の郡はカリフォルニア州、オレゴン州、ワシントン州の人口の95パーセントを占めている。研究者らは、気象、人口規模、ならびにソーシャルディスタンシングや大規模集会といった社会的行動パターンなどの要因を考慮した。
本研究によると、火災活動が最も活発であった2020年8月15日から10月15日までの間において、山火事発生日の1日あたりのPM2.5濃度は、非山火事日と比べて有意に高く、中央値は空気1立方メートルあたり31.2マイクログラム(µg/m3)であった。一方、非山火事日は6.4µg/m3であった。一部の郡では、山火事発生日のPM2.5濃度が極めて高い水準に達した。例えば、2020年9月14日から17日にかけて、カリフォルニア州モノ郡では、Creek火災の影響により、PM2.5濃度が4日連続で500µg/m3を超えた。このような濃度は、米国環境保護庁によって「有害」とみなされている。
本研究によると、山火事は、PM2.5への暴露がCOVID-19の感染者数および死亡者数に及ぼす影響を、暴露後最大4週間にわたり増幅させていた。一部の郡では、高濃度のPM2.5に起因するCOVID-19の感染者数および死亡者数の全体に占める割合が相当に大きかった。
全郡の平均で見ると、本研究によりPM2.5が1日あたり10µg/m3増加した状態が、その後28日間続いた場合、COVID-19の感染者数が11.7パーセント、死亡者数が8.4パーセント増加することが関連付けられた。感染者数への影響が最も大きかったのは、カリフォルニア州ソノマ郡とワシントン州ホイットマン郡で、それぞれ65.3パーセントおよび71.6パーセントの増加が見られた。死亡者数への影響が最も大きかったのは、カリフォルニア州カラベラス郡とカリフォルニア州サンバーナーディーノ郡で、それぞれ52.8パーセントおよび65.9パーセントの増加が見られた。
研究者らはさらに、個別の山火事発生日と個別の郡を分析し、PM2.5濃度が低かった場合に予想されるCOVID-19の感染者数および死亡者数と比べて、2020年の実際の感染者数および死亡者数がどの程度増加したかを割合で算出した。その結果、感染者数の増加率が最も高かったのはカリフォルニア州バッテ郡とワシントン州ホイットマン郡で、それぞれ17.3パーセントおよび18.2パーセントであった。また、死亡者数の増加率が最も高かったのはカリフォルニア州バッテ郡とカリフォルニア州カラベラス郡で、それぞれ41パーセントおよび137.4パーセントであった。カラベラス郡では、PM2.5濃度が低い場合にはCOVID-19による死亡者数はおよそ9人と予想されていたが、実際の死亡者数は22人であり、これが高い増加率の要因となっている。
本研究によると、研究対象の3州全体において、山火事によるPM2.5の日々の増加に起因するCOVID-19の累計感染者数は19,700人、累計死亡者数は750人であった。
「気候変動により、西部では今後より温暖で乾燥した気候になる可能性が高く、燃焼する燃料が増え、山火事の活動がさらに活発化するだろう。本研究は、ある一つの地球規模の危機である気候変動の影響が、同時に進行している他の地球規模の危機、すなわち本件ではCOVID-19パンデミックに連鎖的な影響を及ぼしうる仕組みに関する重要な情報を政策立案者に提供するものである」と、Dominici氏は述べた。
本研究の共同筆頭著者は、環境システム研究所のXiaodan Zhou氏と、ハーバード大学チャン公衆衛生大学院生物統計学部のKevin Josey氏である。同大学院生物統計学部のLeila Kamareddine氏も寄与したほか、ハーバード大学ジョン・A・ポールソン工学・応用科学大学院のMiah C. Caine氏およびLoretta J. Mickley氏、ハーバード大学地球・惑星科学部のTianjia Liu氏も参加した。
本研究の資金は、環境保護庁（助成金番号83587201-0）、国立衛生研究所（助成金番号R01ES026217、R01MD012769、R01ES028033、1R01AG060232-01A1、1R01ES030616、1R01AG066793-01R01、1R01ES029950、および5T32ES007142）、アルフレッド・P・スローン財団、ハーバード大学研究担当副学長室から提供された。
