Эпидемии и общество: от Черной смерти до новейших вирусов

Недавно было обнаружено, что парниковые газы выделяет и вездесущий асфальт, применяемый для покрытия дорог, подъездных путей и крыш. В обычных крупных городах им покрыто до 45 % поверхностей. В теплую и солнечную погоду нагретый асфальт может выделять в воздух больше озона и диоксида азота, чем автомобили. Попадая в легкие, эти газы раздражают дыхательные пути и могут вызывать кашель, удушье и даже смерть от асфиксии. Кроме того, находясь в воздухе, в присутствии солнечного света и тепла газы вступают в химические реакции с мелкими твердыми частицами.

Весной и летом этого года специалисты по проблемам окружающей среды изучали возможную связь содержания в воздухе твердых частиц и парниковых газов с уязвимостью населения для COVID-19. Ученые использовали классический эпидемиологический подход, впервые примененный в середине XIX в. Джоном Сноу. Он сопоставил места заболевания холерой в Лондоне с сетями водоснабжения разных водопроводных компаний. Сноу подозревал, что некоторые компании поставляли воду, зараженную анималькулями, и полагал, что в итоге наука докажет их роль в заболевании, хоть они и не были видны в микроскопы, доступные в те годы. Точно так же современные эпидемиологи сопоставили горячие точки распространения COVID-19 и местности с высоким уровнем загрязнения атмосферы. Ученым удалось представить убедительные доказательства корреляции между распространением COVID-19, тяжелой формой заболевания и высокой смертностью, с одной стороны, и воздействием атмосферного загрязнения – с другой, хотя ответственные за это молекулярные механизмы пока не ясны. Корреляция сохранялась даже с учетом других значимых переменных, таких как этническая принадлежность, уровень бедности, соотношение сельского и городского населения.

Эти результаты подтвердила Европейская комиссия, которая провела исследования загрязнения воздуха в 66 административных областях по всей континентальной Европе. Комиссия использовала снимки со спутников, несущих оборудование для мониторинга качества воздуха. Входящие в комиссию ученые обнаружили, что из пяти административных областей с худшим качеством воздуха, четыре были расположены в Паданской низменности. Одним из этих четырех наиболее пострадавших регионов была Ломбардия, хотя уровень загрязнения там не исключительный.

Большая уязвимость населения для COVID-19 связана с рельефом Паданской низменности, где расположена Ломбардия. Низменность с трех сторон окружена горами (Альпами на севере и западе и Апеннинами на юге), они формируют огромную чашу, которая в значительной степени не позволяет преобладающим западным ветрам рассеивать загрязняющие вещества и очищать воздух. Эта же особенность рельефа способствует частому и систематическому возникновению так называемых температурных инверсий, когда слой теплого воздуха залегает над более холодным, расположенным ниже в тропосфере. При таких инверсиях загрязненный воздух удерживается на месте и не поднимается наверх. В результате над Ломбардией нередко стоит смог. На спутниковых снимках NASA часто видно огромное темное облако загрязненного воздуха, неподвижно парящее над всей Паданской низменностью. Эта грязная ядовитая масса нередко простирается на все 652 км от западной границы Италии до Адриатического побережья на востоке.

Не меньшие опасения вызывают исследования влияния на загрязненность воздуха нисходящих потоков. Если загрязняющие вещества уносятся восходящими потоками высоко в атмосферу, они, скорее всего, рассеиваются. Даже оставаясь над Паданской низменностью, они оказываются высоко в тропосфере, не вдыхаются людьми и не провоцируют заболевания. Но постоянный нисходящий поток влияет противоположным образом: задерживая смог около земли, он усиливает воздействие загрязнения на население. К сожалению, достаточно долго в январе и феврале 2020 г. шел стойкий нисходящий поток. В течение этих двух месяцев, как раз когда COVID-19 начал незаметно распространяться по региону, нисходящий поток прижимал частицы и газы ниже к земле, где они серьезно влияли на здоровье населения. На протяжении 23 дней в январе и 11 дней в феврале загрязнение превышало допустимый уровень.