Alors que les incendies de forêt deviennent plus grands et plus fréquents dans l'Ouest, les chercheurs du Colorado, de l'Utah et de la Californie creusent la façon dont la fumée affecte l'air et notre santé.
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Environnement atmosphériquel'équipe montre que les grands incendies de forêt, comme ceux que nous avons vus dans le Colorado, l'Oregon et la Californie ces dernières années, produisent de grandes quantités d'ozone dans l'atmosphère. Cela a un impact non seulement sur nos poumons et autres problèmes de santé, mais contribue également au réchauffement de la planète.
Le professeur de mathématiques de CU Denver, émérite Jan Mandel, faisait partie de l'équipe de recherche, qui comprenait des professeurs de l'Université de l'Utah (UT) et de l'Université d'État de San Jose. L'étude a été dirigée par Derek Mallia, professeur adjoint de recherche de sciences atmosphériques à l'UT, qui a longtemps collaboré avec Mandel sur la modélisation des incendies de forêt.
L'équipe s'est concentrée sur les grands incendies de forêt en 2020 qui ont affecté une grande partie de l'ouest des États-Unis. Du 15 au 26 août, 2020, les incendies de forêt ont brûlé plus d'un million d'acres dans sept comtés du nord de la Californie, causant 12 milliards de dollars de dégâts. Des dizaines d'incendies ont fait rage ailleurs, y compris les incendies de la fourche à l'est de 90 000 acres de l'Utah et les incendies de Lieshead et Beachie Creek de l'Oregon qui ont brûlé 400 000 acres combinés. Pendant ce temps, des alertes de qualité de l'air multiple et de polluants ont été publiées dans le Colorado alors que les résidents traitaient du ciel rempli de fumée.
Mandel a développé la plupart du code informatique utilisé pour modéliser les émissions chimiques des incendies de forêt qui se sont retrouvés dans l'atmosphère. Il a travaillé aux côtés de Mallia et Adam Kochanski, professeur agrégé à la San Jose State University, tous deux collaborateurs de longue date.
Les incendies de forêt n'émettent pas directement d'ozone. La fumée d'incendie de forêt contient des composés chimiques qui réagissent avec la lumière du soleil pour produire de l'ozone, souvent loin du feu lui-même. Modélisation Cela nécessite une chimie atmosphérique sophistiquée et un logiciel de prédiction météorologique, que nous avons intégré à notre modèle de forêt. »
Jan Mandel, CU Denver Professeur de mathématiques émérite
Le document de recherche conclut qu'en moyenne, la présence de fumée de forêt augmente les concentrations d'ozone de 21 parties par milliard (PPB). Cela est au sommet de niveaux d'ozone déjà élevés en Occident, poussant des concentrations au-delà de la norme de santé de 70 PPB établie par l'Agence américaine de protection de l'environnement.
L'ozone est un danger pour la santé. Le ministère de la Santé publique et de l'Environnement du Colorado déclare que les symptômes peuvent aller de la toux aux maladies pulmonaires et cardiovasculaires et, dans certains cas, la mort prématurée.
Le domaine d'expertise de Mandel comprend les mathématiques appliquées et informatiques, l'informatique haute performance, l'assimilation des données et la modélisation des incendies de forêt. Il a plusieurs diplômes en mathématiques de l'Université Charles à Prague, notamment en informatique, des modèles mathématiques en économie et des mathématiques numériques. Avant de rejoindre Cu Denver en 1986, Mandel était scientifique principal à l'Université Charles. Il a près de 200 articles publiés et a siégé à plusieurs panels consultatifs de la National Science Foundation. Il a également fourni des services de conseil à l'industrie, y compris pour la conception du chasseur suédois Grippen Jet, et a développé une méthode de calcul utilisée au Japon dans l'analyse des réacteurs nucléaires de Fukushima sur le supercalculateur le plus rapide du monde. En 2025, Mandel a été nommé parmi les 2% des scientifiques hautement cités au monde, selon l'Université Stanford et Elsevier. En 2021, il a été classé par Research.com parmi les 1000 principaux scientifiques en mathématiques dans le monde et les 2 000 meilleurs en technologie et en génie. Il a pris sa retraite de Cu Denver en 2024 mais se poursuit à l'université en tant que professeur émérite travaillant sur la recherche liée à la NASA. Il sert également d'administrateur du système informatique haute performance.
Les autres co-auteurs de l'étude comprennent l'étudiant de premier cycle Cambria White et le chercheur Angel Farguell, qui était auparavant postdoctoral à Cu Denver, tous deux du centre de recherche interdisciplinaire de l'interdite de la San Jose State University. La Division de la qualité de l'air de l'Utah, le projet Firesense de la NASA et le Wilkes Center for Climate Science & Policy de l'Université de l'Utah ont financé la recherche.
