ตั้งแต่นั้นมา ทีมงานของ Kobziar ได้รวบรวมตัวอย่างบาคาร่าออนไลน์อากาศเพิ่มเติมในระหว่างการเผาไหม้ตามความเข้มที่กำหนดไว้ในฟลอริดา ไอดาโฮ มอนแทนา และยูทาห์ โดยร่วมมือกับทีม US Forest Service Fire and Smoke Model Evaluation Experiment หรือ FASMEE เพื่อความปลอดภัยของนักเรียน เธอจึงเปลี่ยนเสาและจานเพาะเชื้อด้วยโดรน เธอส่งโดรนตัวเดียวที่บรรทุกปั๊มสุญญากาศพร้อมตัวกรองเข้าไปในกลุ่มควันที่ระดับความสูงต่างกันถึง 120 เมตร ทีมงานอธิบายไว้ในวารสารFireในปี 2019
ทีม FASMEE ได้จัดตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยเคลื่อนที่บนแนวไฟที่ป่าสงวนแห่งชาติ Fishlake
เจ้าหน้าที่โดรนส่งเครื่องเข้าไปในควันเพื่อเก็บตัวอย่าง กลับไปที่ “ห้องปฏิบัติการ” เพื่อส่งคืนตัวอย่าง จากนั้นสำรองเพื่อรวบรวมหลายครั้ง พวกเขาพบจุลินทรีย์ประมาณ 1,000 ชนิดในควัน
ในการทดลองทุกครั้ง นักวิจัยได้ค้นพบแบคทีเรียและเชื้อราที่มีชีวิต ซึ่งส่วนใหญ่ไม่พบในตัวอย่างอากาศก่อนเกิดไฟไหม้ ตัวอย่างเช่น ในตัวอย่างควันบุหรี่ในยูทาห์ ทีมงาน FASMEE พบเชื้อรากว่า 100 ชนิดที่ไม่ได้อยู่ในอากาศก่อนเกิดไฟไหม้ Kobziar กล่าว ผลการวิจัยรวมถึงสายพันธุ์ของAspergillusซึ่งอาจทำให้เกิดไข้ ไอ และเจ็บหน้าอก เช่นเดียวกับCladosporiumเชื้อราที่อาจทำให้เกิดอาการแพ้และโรคหอบหืด
ไม่ว่าจุลินทรีย์เหล่านี้จะเป็นอันตรายต่อผู้คนหรือไม่ก็ตาม Kobziar เตือน ทีมงานของเธอไม่ได้ทำการทดสอบว่าจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่รอดจากความร้อนสามารถทำให้เกิดโรคได้หรือไม่ แต่ทางกลุ่มมีแผนที่จะทำเช่นนั้น
การวิจัยในยูทาห์เปิดเผยข้อเท็จจริงที่สำคัญอีกประการหนึ่ง
จุลินทรีย์เหล่านี้มีความเหนียว แม้แต่ในควันจากไฟที่มีความเข้มสูงและอุณหภูมิสูง
เซลล์แบคทีเรียและเชื้อราประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ยังมีชีวิตอยู่ Kobziar กล่าว ดูเหมือนว่าประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์จะรอดชีวิตจากไฟไหม้ที่มีความเข้มต่ำกว่า ซึ่งก็คือ “เป็นเปอร์เซ็นต์เดียวกันกับเซลล์ที่เราคาดหวังว่าจะมีชีวิตอยู่ในสภาพอากาศแวดล้อม” เธอกล่าว ดังนั้นการศึกษาครั้งแรกเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นว่าไฟกำลังส่งแบคทีเรียและเชื้อราที่มีชีวิตขึ้นไปในอากาศ และสามารถเดินทางเหนือพื้นดินได้อย่างน้อย 120 เมตร และห่างจากหน้าเปลวไฟประมาณหนึ่งกิโลเมตร
แต่คำถามพื้นฐานมากมายยังคงอยู่ Kobziar กล่าว จุลินทรีย์เปลี่ยนแปลงอย่างไร — ในปริมาณ ชนิด หรือความมีชีวิต — ตามระยะทางที่เดินทางจากเปลวไฟ? พวกเขาสามารถไปได้ไกลแค่ไหน? แหล่งเชื้อเพลิงต่างๆ เช่น ต้นสน ทุ่งหญ้า ต้นไม้ผลัดใบ หรือพืชผล ส่งผลต่อการปล่อยจุลินทรีย์อย่างไร ความเข้มของไฟส่งผลต่อสิ่งที่ปล่อยออกมาและเดินทางได้ไกลแค่ไหน? ประเภทของการเผาไหม้ – ระอุ (เช่นท่อนซุงเปียกบนแคมป์ไฟ) กับไฟที่ลุกไหม้ที่มีความเข้มสูง – ส่งผลกระทบต่อสิ่งที่ปล่อยออกมาหรือไม่? อุณหภูมิ ความชื้น หรือสภาพอากาศส่งผลต่อการอยู่รอดของจุลินทรีย์อย่างไร?
แน่นอนว่า Kobziar มีคำถามมากมายเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการวิจัยในสาขาใหม่นี้: วิธีใดที่ปลอดภัยที่สุดและดีที่สุดในการสุ่มตัวอย่างอากาศในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายของไฟป่าที่คาดเดาไม่ได้ คุณจะหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนตัวอย่างทางชีวภาพได้อย่างไร?
เธอเรียนรู้ไปเรื่อย ๆ ฝึกฝนวิธีการของเธอ คำตอบสำหรับคำถามเหล่านั้นมากมายอาจเกิดขึ้นได้หากความร่วมมือในฝันของ Kobziar เป็นจริง เธอต้องการทำงานร่วมกับนักวิจัยที่มีการศึกษาเกี่ยวกับ “ห้องปฏิบัติการบิน” ของ NASA DC-8 ซึ่งสำรวจพื้นผิวและบรรยากาศของโลกเพื่อการศึกษาตั้งแต่โบราณคดีไปจนถึง ภูเขาไฟวิทยา
นักวิจัยได้ติดตามสารเคมีหลายชนิดที่ปล่อยออกมาจากไฟสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ตั้งแต่อาร์กติกไปจนถึงแปซิฟิกใต้และทุกๆ ที่ในระหว่างนั้น โดยใช้ DC-8 สำหรับภารกิจ Atmospheric Tomography Mission ของ NASAกล่าวโดย Christine Wiedinmyer ผู้สร้างแบบจำลองการปล่อยไฟที่ Cooperative Institute for Research ในสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโล การค้นพบลายเซ็นของไฟทุกที่ในบรรยากาศที่ตรวจสอบย้อนกลับได้แสดงให้เห็นว่าไฟสามารถส่งแบคทีเรียและเชื้อราไปทั่วโลกได้เช่นกัน
เมฆฝนฟ้าคะนองเหนือเมฆหมอก
เหนือพื้นผิวโลกเก้ากิโลเมตร กล้องในห้องทดลองบิน DC-8 ของ NASA ถ่ายภาพเมฆฝนฟ้าคะนองที่ลอยอยู่เหนือเสาควันจากไฟในวอชิงตันตะวันออกเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2019 พายุดังกล่าวซึ่งเกิดจากไฟที่รุนแรง อนุภาคในห้องใต้หลังคา สารเคมี และบางทีแม้แต่จุลินทรีย์ในสตราโตสเฟียร์
DAVID PETERSON/ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ
“Pyroaerobiology เจ๋งมาก” Wiedinmyer ผู้ติดตามและจำลองการเคลื่อนที่ของสารเคมีในควันไฟป่าทั่วโลกกล่าว เธอไม่เห็นเหตุผลที่ว่าทำไมแบบจำลองเคมีในบรรยากาศดังกล่าวจึงไม่สามารถใช้ในการติดตามและคาดการณ์การเคลื่อนที่ของจุลินทรีย์ในกลุ่มควัน เมื่อนักวิจัยรวบรวมการวัดที่เพียงพอ ข้อมูลเหล่านั้นอาจตอบคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์จากจุลินทรีย์ในควัน
นักจุลชีววิทยา Fierer ใน Boulder และ Wiedinmyer ได้ร่วมมือกันในการสุ่มตัวอย่างและการสร้างแบบจำลองทางเคมี ทั้งสองวางแผนที่จะย้ายไปสู่การสร้างแบบจำลองแบคทีเรียและเชื้อราโดยใช้ข้อมูลที่ Fierer รวบรวมจากความเข้มข้นของจุลินทรีย์ในควันไฟป่าบาคาร่าออนไลน์
