Virusuri, incendii de vegetație, emisii din industria prelucrătoare... lista contaminanților naturali și artificiali din aer este lungă. Calitatea aerului nostru este afectată de factorii de mediu din apropiere, precum și de efectele de propagare de la mii de kilometri distanță.

Înțelegerea modului în care acești factori ne afectează sănătatea și planeta este esențială. În viitoarea sa carte, „În aer: istoria ascunsă a vieții pe care o respirăm“ (Air-borne: the hidden history of the life we breathe) (Dutton), jurnalistul științific Carl Zimmer prezintă începuturile domeniului aerobiologiei, explorând modul în care microorganismele, particulele și poluanții populează aerul pe care îl respirăm.

În acest fragment exclusiv, Zimmer împărtășește povestea modului în care COVID-19 a afectat un mic grup coral și, mai general, modul în care se transmit virusurile aeropurtate și implicațiile acestora pentru sănătatea publică.

Muzicienii au pășit primii pe scenă: trei aveau viori, unul, un violoncel. Al cincilea s-a așezat la un pian cu coadă. Ei au fost întâmpinați cu valuri de sunet, în timp ce publicul aplauda.

INVESTIGAREA Primele analize ale COVID-19 nu au stabilit încă că se transmite prin aer. A fost nevoie de doi ani pentru ca OMS să declare public acest lucru

Aplauzele au devenit mai puternice când zeci de cântăreți au ieșit din ambele aripi, bărbații în smoching, femeile purtând eșarfe strălucitoare drapate, peste rochii negre. Cântăreții mai în vârstă s-au așezat în cele două rânduri de scaune din spatele muzicienilor. Cei mai tineri au pășit pe tribunele joase din spatele scaunelor.

Acum, toți la locul lor, au privit spre public. Din cele 90 de persoane adunate pe scenă, patru purtau măști.

În seara de 6 mai 2023, în public se aflau aproximativ 170 de persoane: o adunare de prieteni, familii și iubitori de muzică, fără legătură între ei, din colțul de nord-vest al statului Washington. Au călătorit la McIntyre Hall din Mount Vernon pentru spectacolul de primăvară al coralei Skagit Valley. O membră a corului preda în clasa a cincea, iar armata ei de fani adolescenți, îmbrăcați în pietre prețioase și tafta, bâzâia deasupra balconului. Unele persoane din public purtau măști chirurgicale de culoare albastru pal care se așezau liber pe gură. Alții purtau măști N95 care se închideau foarte bine. Ceea ce ar fi părut ciudat în 2019 părea destul de normal patru ani mai târziu.

Pe măsură ce aplauzele se stingeau, o femeie scundă, cu păr gri, a pășit în fața scenei. S-a prezentat drept Ruth Backlund, președinta consiliului de administrație al coralei, și a urat bun venit publicului.

„Cum a putut rămâne
nerezolvat atât de mult
timp un mister atât de
fundamental privind
cel mai grav dezastru
de sănătate publică
din ultimul secol?“

„Sunt recunoscătoare pentru două lucruri“, a spus ea. „Sunt foarte recunoscătoare pentru Skagit County. Dacă vă uitați în pădure, totul înflorește. Și sunt recunoscătoare pentru toți oamenii de știință care au făcut vaccinurile care ne permit să fim aici“.

Corul a început cu un imn. La indicația lui Yvette Burdick, dirijoarea corului, cântăreții și-au lăsat diafragmele jos. Au inhalat aerul din sala de concerte adânc în plămâni, în alveolele fine de la cele mai adânci vârfuri ale căilor respiratorii. Oxigenul din aer s-a infiltrat în sângele lor, în timp ce dioxidul de carbon a fost eliminat.

Apoi, cântăreții și-au lăsat plămânii să se dezumfle, iar aerul modificat s-a întors în sus prin bronhii, în trahee și prin laringe. Benzile de mușchi zumzăiau în adierea brizei și produceau un spectru de sunete. Cântăreții își aranjau gurile în diferite forme, pentru a sculpta undele acustice pe măsură ce scăpau.

PREVENIRE Regimuri de dezinfecție precum acesta de la aeroportul Wuhan din China în aprilie 2020 erau comune la începutul pandemiei COVID-19, când se credea că virusul se transmitea în principal prin contact cu suprafețe infectate

Sunetul a traversat sala, undele zdruncinând moleculele de aer și ricoșând în pereți. Undele au ajuns în canalele noastre auditive, făcându-ne timpanele să vibreze și generând semnale electrice care au intrat în creierul nostru, unde au produs percepția sunetului. Fizica aerului ni s-a alăturat într-o comuniune în timp ce corul ne-a bucurat cu cântece despre recunoștință: pentru Pământ, despre eliberarea din sclavie, despre iubire. „Pune-mă ca un sigiliu pe inima ta, ca un sigiliu pe brațul tău“, ne-au spus vibrațiile.

Pe 5 mai 2023, cu o zi înainte de concertul de primăvară, Organizația Mondială a Sănătății a făcut un anunț important. În cadrul unei conferințe de presă susținute în Elveția, directorul OMS, Tedros Adhanom Ghebreyesus, a declarat că virusul COVID-19 nu mai reprezintă o urgență de sănătate publică de interes internațional.

Au trecut trei ani și cinci luni de la apariția coronavirusului SARS-CoV-2 în Wuhan, China. COVID-19, o boală nemaivăzută până atunci, a devenit cel mai grav dezastru de sănătate publică al timpurilor moderne, infectând majoritatea oamenilor de pe Pământ. Până în momentul în care Tedros și-a făcut anunțul, boala a ucis aproximativ 25 de milioane dintre aceștia.

Unii dintre primii oameni din lume care s-au contaminat cu COVID-19 au stat în fața noastră pe scena de la McIntyre Hall. La 10 martie 2020, 58 de membri ai Skagit Valley Chorale au fost infectați la o repetiție. Înainte de sfârșitul lunii, trei dintre ei erau în spital. Doi dintre ei au murit.

Epidemia a adus groază în rândul membrilor corului, dar și șoc. Ei știau că unele boli se pot răspândi prin picături împrăștiate pe clanțe sau aruncate la mică distanță prin tuse și strănut. Dar cercetările ulterioare au dezvăluit că epidemia de la Skagit Valley Chorale a fost probabil răspândită de un cântec.

O cântăreață infectată a eliberat un nor invizibil de picături atât de mici încât rezistau gravitației și pluteau ca fumul. Ea nu a tușit sau strănutat pentru a elibera virusurile. Acestea au fost eliberate cu fiecare respirație. Cu alte cuvinte, COVID-19 era transmisibil prin aer.

Aer rău

Sunt jurnalist, iar bolile sunt una dintre temele mele. Am luat cunoștință de noul virus la începutul lunii ianuarie 2020, în timp ce acesta se afla încă în China. Până la sfârșitul lunii ianuarie, câțiva oameni de știință preziceau o pandemie. Am început să-mi avertizez prietenii să se pregătească pentru un posibil dezastru.

Ca un individ paranoic, i-am sfătuit să depoziteze hârtie igienică suplimentară și alimente conservate. Când cineva m-a sunat pentru a planifica o întâlnire în iunie, i-am spus că s-ar putea să nu mai existe întâlniri în iunie.

Am avut dreptate în unele privințe și am greșit foarte mult în altele. La fel ca Skagit Valley Chorale, nu m-am preocupat de aer. Dacă stăteam la câțiva metri distanță de străini, aș fi fost în siguranță de orice virus pe care îl tușeau sau strănutau. Picăturile pe care le eliberau ar fi căzut pe podea ca niște rulmenți cu bile.

Riscul cel mai îngrijorător părea să se ascundă pe suprafețe: pielea mâinilor mele, pe care le spălam de multe ori pe zi; pungile de cumpărături pe care le dezinfectam cu șervețele Clorox.

În lunile care au urmat, am asimilat consensul din ce în ce mai larg conform căruia COVID-19 era, de fapt, transmis prin aer. Pe măsură ce recunoșteam că picăturile plutitoare pot transmite virusul de la o persoană la alta, am schimbat șervețelele Clorox cu un monitor de dioxid de carbon. Măștile au devenit un element de bază.

De asemenea, am început să mă gândesc altfel la aer, ca la un ocean gazos în care trăim cu toții, care se infiltrează în corpurile noastre, pe care propriile noastre corpuri îl transformă și apoi îl returnează în marea transparentă, care conține viruși expirați care pot fi apoi inhalați. Dar am rămas și cu o întrebare: cum a putut rămâne nerezolvat atât de mult timp misterul fundamental cu privire la cel mai grav dezastru de sănătate publică din ultimul secol?

Odată ce pandemia a trecut de apogeu - după ce majoritatea oamenilor de pe Pământ au fost infectați, vaccinați sau ambele dintre acestea - am început să caut un răspuns. A devenit clar că, timp de mii de ani, atmosfera a fost un mister intim, învăluitor. Timp de sute de generații, savanții și medicii au susținut că aerul însuși poate deveni periculos.

Ei au dat aerului rău o serie de denumiri, precum miasma. Miasmele puteau fi cauzate de stele sau de mlaștini; se puteau răspândi pe o stradă sau pluti pe sute de kilometri. Când medicina occidentală modernă a prins contur la sfârșitul anilor 1800, oamenii de știință și medicii deopotrivă au aruncat miasmele la o parte, tratându-le ca pe o relicvă jenantă a Evului Mediu, un concept cu la fel de multă valoare pentru medicină ca și sângerarea pacienților. Știau că germenii răspândesc bolile și știau că germenii se răspândesc în principal prin mâncare, apă, sex și atingere, precum și prin tuse și strănut. Germenii nu se transmiteau prin aer.

Dar în anii 1930, câțiva oameni de știință au contestat acest consens. Aceștia au susținut că bolile se puteau într-adevăr răspândi prin curenți, că germenii puteau pluti ore întregi ca fumul. Ei au recunoscut că agenții patogeni aeropurtați reprezentau o amenințare fundamental diferită de cea reprezentată de tusea și strănutul la mică distanță. Ei au susținut că unele dintre cele mai grave boli cunoscute de omenire, precum tuberculoza și gripa, se răspândesc în acest fel. Acești oameni de știință au contribuit la crearea unui nou domeniu: știința vieții din aer. Ei au numit-o aerobiologie.

Aerobiologii erau o echipă eterogenă. În timp ce unii urmăreau agenții patogeni care pluteau în interiorul școlilor și metrourilor, alții surprindeau microbii care zburau pe cer. Aceștia au uimit lumea găsind spori până în stratosferă. Fondatorii aerobiologiei au sperat că noua lor știință va unifica toate formele de viață din aer, atât în interior, cât și în exterior, și va clarifica faptul că bolile din aer care ne afectează sunt doar câteva specii dintr-o vastă menajerie plutitoare.

Când aerobiologia a apărut ca domeniu de studiu, a generat un mare entuziasm, dar în câțiva ani s-a clătinat. În timpul celui de-Al Doilea Război
Mondial, Statele Unite și alte țări au recrutat aerobiologi pentru a fabrica arme biologice. Iar când războiul s-a încheiat, aerobiologii au continuat să cultive agenți patogeni pentru a nimici orașe și a înfometa națiuni. O mare parte a aerobiologiei a fost învăluită în secret. Chiar și astăzi, știința nu este complet liberă de acest secret.

În acei ani postbelici, unii aerobiologi au încercat să convingă oficialii din domeniul sănătății publice să ia în serios amenințarea infecțiilor transmise prin aer. Ei au eșuat în mare măsură. Experții în boli infecțioase care au condus lupta împotriva epidemiilor și s-au pregătit pentru apariția de noi boli i-au ignorat în mare parte pe aerobiologi, chiar și atunci când acest lucru a însemnat acceptarea unor greșeli de bază privind fizica aerului.

Pandemia de COVID-19 a zdruncinat în cele din urmă acest consens. În acest fel, a oferit ocazia de a regândi istoria noastră cu aerul. Pandemia de COVID-19 nu a fost o întâmplare. Ea face parte dintr-o istorie profundă a vieții transmise prin aer, care s-a adaptat cu o eficiență uimitoare la ascensiunea rapidă a speciei noastre - de la începuturile agriculturii, acum 10.000 de ani, la apariția orașelor, la revoluția industrială și, în prezent, la mega-orașele și zonele sălbatice decimate ale secolului XXI. SARS-CoV-2 este doar o specie dintr-un habitat aerian pe care îl ignorăm în mare măsură, dar pe care ar fi bine să îl înțelegem.

Aer proaspăt

Cântăreții de la Skagit Valley Chorale și-au încheiat concertul și apoi s-au înclinat. În timp ce publicul aplauda, mi-am verificat monitorul de CO₂. Nivelul de dioxid de carbon - 527 părți pe milion când au început să cânte - ajunsese la 903 părți pe milion. Afară, nivelul plutea în jurul valorii de 420. În comuniunea noastră, am alterat aerul.

După ce aplauzele s-au încheiat, eu și soția mea am ieșit în holul sălii care avea un tavan înalt. I-am felicitat pe Burdick și Backlund, am trecut pe lângă elevii de clasa a cincea care se înghesuiau la profesoara lor de parcă ar fi fost Taylor Swift, am deschis ușile exterioare și am ieșit în aerul nopții. Era același aer pe care tocmai îl respiram în McIntyre Hall, aceeași pătură continuă de gaze. Singura diferență era că acum nu mai exista un tavan care să-l țină în jos. Puteam să expir tot dioxidul de carbon pe care îl doream, dar monitorul meu de CO₂ nu se mișca.

Carl Zimmer

de Meredith Wolf Schizer

Î _ Ce v-a surprins cel mai mult în timpul cercetării pentru realizarea acestei cărți?

R _ În timpul pandemiei, oamenii de știință s-au contrazis cu privire la modul de răspândire a COVID-19. Unii cercetători au afirmat că se transmite prin aer, însă autoritățile de sănătate publică, precum Organizația Mondială a Sănătății, au afirmat categoric că nu este așa. A fost nevoie de doi ani pentru ca OMS să se răzgândească public.

În calitate de jurnalist, acest lucru mi s-a părut foarte ciudat la acea vreme. Am fost foarte surprins să descopăr cât de mult din înțelegerea noastră de bază a transmiterii prin aer fusese elaborată în urmă cu aproape un secol. Din păcate, aceste lecții au fost uitate, împreună cu pionierii care le-au învățat.

Ar trebui să fim îngrijorați de vreun virus specific transmis prin aer în prezent?

Unele boli cunoscute sunt transmise în principal sau exclusiv pe calea aerului. Tuberculoza este una dintre acestea. Rujeola este, de asemenea, foarte transmisibilă pe calea aerului. În ceea ce privește alte boli comune, situația nu este încă clară - în principal pentru că nu s-a pus suficient accent pe cercetarea care să poată stabili în mod clar cum se transmit agenții patogeni de la o persoană la alta.

Gripa se poate răspândi prin contactul cu suprafețe contaminate, prin tuse pe distanțe scurte care aruncă picături pe fețele oamenilor și, de asemenea, prin transmitere pe termen lung prin aer. Dar oamenii de știință încă mai fac experimente pentru a-și da seama cât de important este fiecare dintre aceste canale. Este un aspect pe care trebuie să îl înțelegem mai bine, mai ales că H5N1 amenință să treacă de la animale la oameni în aceste zile.

Unele boli pot călători prin aer pe distanțe uluitoare. Febra Văii, de exemplu, este cauzată de o ciupercă care se ridică din sol prin eroziune și vânt și poate fi purtată de vânt pe sute de kilometri. Se preconizează că, în anii următori, schimbările climatice vor arunca în aer mai multe astfel de ciuperci și vor cauza mai multe cazuri de febră a văii în Statele Unite.

Toate acestea sunt preocupări majore. Dar poate cea mai mare dintre toate este ceea ce oamenii de știință numesc Boala X: un agent patogen pandemic care circulă acum printre animale, dar care va sări peste ele cândva, în viitor. Dacă va deveni transmisibilă prin aer, va fi cu atât mai dificil de combătut.

Știm deja acest lucru, datorită surprizelor oferite de COVID-19 în anul 2020.

Poluarea aerului de la centralele electrice pe cărbune provoacă un „impact uluitor“ asupra sănătății, potrivit lui Zimmer

Cât de mult ar trebui să ne îngrijoreze poluarea atmosferică de zi cu zi?

Poluarea aerului din surse precum automobilele și centralele electrice pe bază de cărbune are un impact uluitor asupra sănătății în întreaga lume. Într-un studiu recent, oamenii de știință au estimat că aceasta ucide 8 milioane de oameni anual. Numărul deceselor cauzate de poluarea atmosferică în Statele Unite a scăzut considerabil pe măsură ce țara și-a curățat aerul. Dar poluarea atmosferică este încă responsabilă de 48.000 de decese premature.

Ce efect au incendiile de vegetație precum cele recente din Los Angeles?

Incendiile de vegetație pompează un număr mare de microbi în atmosferă. Acest lucru poate fi greu de crezut - nu ar trebui ca incendiile să ucidă totul în calea lor? Se pare că viața poate continua în curentul ascendent intens creat de incendii. Acestea pot extrage bacterii și ciuperci de pe frunze, din scoarță și chiar din sol. Acestea devin aeropurtate și se pot înălța kilometri întregi pe cer. Apoi, vânturile le pot purta pe distanțe mari înainte de a se depune înapoi pe Pământ - sau de a fi inhalate de noi.

Care sunt implicațiile pe termen lung ale fumului și incendiilor asupra sănătății?

Fumul incendiilor poate produce o doză uriașă de poluare a aerului în foarte puțin timp. Acesta a fost asociat cu o serie de afecțiuni, de la astm, la boli de inimă. Iar atunci când incendiile de vegetație lovesc orașe precum Los Angeles, acestea nu ard doar plante. Ele ard plastic, vopsea și tot felul de alte materiale artificiale, care creează propriul lor set de efecte nocive atunci când oamenii le inspiră.

Ar trebui să ne preocupe armele biologice transportate pe calea aerului? Cum ne putem proteja de actorii răi?

În Al Doilea Război Mondial, armata Statelor Unite a împrumutat cercetări de pionierat în domeniul aerobiologiei pentru a concepe noi tipuri de arme. Au studiat bombe cu antrax care puteau fi lansate din avioane și furtunuri uriașe pe care navele militare le puteau folosi pentru a pulveriza germeni asupra orașelor de coastă. Ei au continuat să construiască arme biologice zeci de ani după război. Dar americanii nu au fost singurii. Uniunea
Sovietică a lucrat și mai mult timp la arme biologice, experimentând cu variolă și alți agenți patogeni extrem de letali.

Aceste programe de război bacteriologic au generat temeri că o țară rebelă sau o celulă teroristă ar putea declanșa o epidemie care ar ucide milioane de oameni. Dar acest lucru nu s-a întâmplat. Istoricii au ajuns la concluzia că cel mai mare număr de victime ale armelor biologice din ultimul secol a avut loc în China, unde armata japoneză a dezlănțuit germeni asupra soldaților și civililor.
Dar atacurile lor au ucis probabil
doar zeci de mii de oameni.

Teama de armele biologice - alimentată de cărți și filme - ar fi putut provoca mai mult rău. Administrația Bush a justificat declanșarea războiului din Irak în parte prin afirmațiile că Saddam Hussein deținea un stoc masiv de arme biologice. Dar nu era așa. Dar Bush a invadat Irakul oricum, iar războiul a dus oricum la sute de mii de morți.

Spuneți-ne ceva care vă fascinează în legătură cu aerul.

Este o nebunie cât de multe lucruri nu înțelegem încă despre viața din aer. Oamenii de știință bănuiesc de mult timp că insectele migrează în număr mare pe cer, de exemplu. Dar, până de curând, nu au putut observa insectele în zbor. Anul trecut, o echipă de oameni de știință a folosit un radar pentru a căuta insecte deasupra a câteva sute de kilometri pătrați din China. Au găsit peste 9 trilioane de insecte care zburau pe cer în fiecare an. Asta înseamnă 15.000 de tone de biomasă de insecte - doar într-un colț al Chinei!