沙漠化正以加速的速度，將原本富有生產力的土地轉變為乾燥、退化的地形。由於氣候變遷與氣溫上升，這個過程正在全球各地加劇。
土壤沙漠化會產生沙塵，並可跨越國界、大陸與海洋傳輸，影響生態系，並危害遠離來源地的人類健康。從某一地區揚起的沙塵，最終可能影響另一地區的空氣品質、生態系與公共衛生。
沙塵的科學與健康影響
沙漠化正因氣候變遷、過度耕作與水資源耗竭而加速。隨著這些變化而來的是更高的人類健康風險、經濟衝擊、更嚴重的社會不公，以及遭受擾亂的生態系。
氣候變遷如何加劇沙塵
隨著全球氣溫上升，以及與人為造成的氣候變遷相關的影響，持續時間更長、強度更高的乾旱正日益成為現實。當乾旱使土壤乾枯時，風會捲起懸浮微粒，形成可橫越大陸的沙塵暴，覆蓋城市與國家，並使天空泛紅。
大型沙塵羽流也可能以出人意料的方式影響氣候。羽流可將陽光反射回太空，暫時冷卻大氣；它們也會吸收熱量，改變溫度與降水型態 (1)。同時，沉降在雪與冰上的沙塵會使其表面變暗，加速融化速度，並促使海平面上升 (2)。
除了影響空氣品質與能見度之外，沙塵也可能重塑其沉降地區的環境。
沙塵對生態系的影響
沙塵在生態系中扮演著矛盾的角色。它一方面能以磷等營養素為雨林與海洋提供肥力，另一方面也可能覆蓋珊瑚礁、改變土壤組成，並改變降雨分布 (3)(4)。因此，沙塵可能同時是營養來源與污染物，取決於它傳輸到哪裡以及最終沉降在哪裡。
在亞馬遜地區，來自撒哈拉沙漠的沙塵有助於維持生物多樣性；但在海洋環境中，它可能助長有害藻華，對水生生物造成毀滅性影響 (5)(6)。在陸地上，沙塵沉降可改變土壤化學性質，使某些植物物種比其他物種更具優勢，並重塑整體地景 (7)。它也會影響光合作用、呼吸作用、蒸散作用，甚至傷害植物，或使其更容易受到其他污染物影響。
沙塵與空氣品質
沙塵不僅會在當地影響空氣品質，也可能在距離其來源數千英里的地方造成影響。它的行為部分取決於其產生方式，也取決於大氣條件以及帶動它移動的風。
沙塵可能來自多種在地的人為來源，包括營建施工、拆除作業、農業活動、工業製程、景觀維護、車輛在道路表面行駛所產生的揚塵，甚至行走於未鋪設路面的道路也會造成沙塵 (8)。
有些短暫但強烈的沙塵暴，如哈布沙暴（haboob），可能仍只是局部性的異常現象，會以一道吞沒城市的塵牆形式出現。然而，不同於可能長距離移動的較大型沙塵羽流，哈布沙暴通常只會持續約 10 到 30 分鐘（9）。在哈布沙暴期間，空氣中污染物的空氣品質測量值，尤其是 PM2.5 與 PM10，可能會急遽上升。
在規模非常大的天然沙塵羽流中，沙塵會被強風揚起並帶到高空大氣中。這類羽流可能會逐漸擴散並沉降沙塵，覆蓋住住家、車輛、田地與植被等表面。
乾旱與沙漠地區可能產生一些最顯著的沙塵羽流，而地理特徵也可能進一步放大其影響。例如，撒哈拉沙漠中的博代萊凹地（Bodélé Depression）被認為是地球上最強烈的空氣中沙塵來源。這是因為強風吹送沙塵穿過盆地，進入由山脈與沙丘形成、實際上如同風洞的地形。之後，這些沙塵可橫越北非，影響居住在西非數百萬人的空氣品質，甚至一路深入北歐（10）。
沙塵與人體健康
沙塵暴所攜帶的不只有土壤顆粒。空氣中的沙塵還可能含有生物材料、重金屬與微塑膠，而這些物質都可能以不同方式影響人體健康（11）（12）（13）。
沙塵中所含的細懸浮微粒 PM2.5，對人體健康的疑慮最大。PM2.5，也就是粒徑為 2.5 微米或以下的懸浮微粒，可被深深吸入肺部。進入肺部後，PM2.5 可能引發氣喘、慢性阻塞性肺病（COPD），以及像谷熱（Valley Fever）這類肺部感染；谷熱是由美國西南部沙塵中的球孢子菌（Coccidioides）孢子所引起（14）。這些細小顆粒也可能進入血液循環，增加心肌梗塞與中風的風險（15）。
沙塵暴也經常與因呼吸窘迫而就醫的人數激增有關（16）。
NASA 戈達德太空飛行中心的大氣科學家估計，2019 年與 PM2.5 相關的過早死亡中，有 22% 可直接歸因於沙塵（17）。這些影響通常在原本就面臨醫療資源不足與環境壓力的地區最為明顯。許多此類死亡案例發生在受沙漠與沙塵影響、範圍從西非延伸到東亞的地區。
沙塵對經濟與社會的影響
沙漠化以及沙塵的長距離傳輸可能對經濟與社會造成壓力。沙塵暴會導致航班停飛、降低太陽能發電輸出，並損害農作物。沙塵造成的年度農作物損失估計可從蒙古的數百萬美元，到美國高達 1,540 億美元不等（18）（19）。
醫療體系也因治療與沙塵相關的疾病而面臨更高成本。隨著農地土壤退化並轉為沙漠，社區也可能要面對生計被迫改變的困境。這種沙漠化也會傷害畜牧社群，因為牲畜將無法放牧或飲水。
沙漠化正在加速的地區
沙漠化是全球性的問題。
例如，已有 13 個歐盟成員國通報，其國內部分地區正受到沙漠化影響（20）。保加利亞、匈牙利、西班牙與義大利都屬於受影響最嚴重的國家之一。
美國西南部的沙漠化
在亞利桑那州、南加州、內華達州、新墨西哥州和猶他州的乾旱地貌中，沙塵暴與哈布沙暴正成為日益嚴重的空氣品質問題。長期乾旱、過度放牧與都市擴張的綜合作用，使土壤更容易受到風蝕影響 (21)。
在沙塵事件期間，這些州的醫院通報，因能見度下降而導致的氣喘發作、肺炎與機動車輛事故住院人數增加 (22)。土壤中存在的球孢子菌屬孢子也使情況更加惡化，這些孢子會在風暴期間隨空氣傳播，並感染吸入它們的人 (23)。這些孢子可能導致谷熱，這是一種真菌感染，會引起咳嗽、發燒、極度疲倦與胸痛。
撒哈拉沙塵羽流
每年，來自西撒哈拉沙漠 El Djouf 地區的大規模沙塵羽流會穿越超過 5,000 英里大西洋，抵達加勒比地區、美國東南部以及亞馬遜雨林 (24)。
這些羽流常可從太空中看見，夾帶數百萬噸的細懸浮微粒。在受影響地區，撒哈拉沙塵事件會導致危險的空氣品質，誘發氣喘發作及其他呼吸道問題。
大綠牆計畫於 2007 年啟動，以回應北非日益嚴重的荒漠化問題 (25)。在撒哈拉沙漠邊緣的薩赫勒地區——這是一個半乾旱的莽原地帶，位於沙漠與較翠綠的農地及森林地帶之間的過渡區——乾旱與酷熱已擾亂糧食生產並加劇衝突。大綠牆計畫包括種植原生且符合生態條件的樹木與植物，同時也在復育退化土地、創造新的農業機會，並讓生活在糧食安全邊緣的社區重現生機。
阿拉伯半島風暴
阿拉伯沙漠，以及伊拉克和敘利亞的乾旱地區，是阿拉伯半島天然沙塵暴的主要來源，尤其是在夏季月份。但沙塵事件可能在一年中的任何時候發生，即使在冬季也是如此。
該地區有兩個主要的沙塵來源，包括伊拉克南部的美索不達米亞氾濫平原，以及沙烏地阿拉伯的「Rub al-Khali」（又稱 Empty Quarter，空曠荒漠）(26)。沙塵也可能從鄰近沙漠進入該地區，例如撒哈拉沙漠。在此區域，長期暴露於沙塵與較高的呼吸系統疾病和心血管問題發生率有關，這一情況高於全球多數其他地區，北非除外 (27)。區域性沙塵暴也會降低能見度，造成交通事故並導致航班停飛。
來自此地區的沙塵經常跨越國界傳播，影響西亞，甚至南亞部分地區的空氣品質，對整個區域構成共同挑戰。
目前有些國家正大力投資於長期的抑制與復育工作。
中國的抑制計畫
荒漠化正在影響中國北方乾旱的華北平原。中國有 24.7% 的土地已因荒漠化而轉變，影響到 4 億人口 (28)。
為了因應這項挑戰，中國已實施全球最具雄心的荒漠化防治計畫之一，結合大規模植樹造林、嚴格的土地使用政策，以及技術創新。透過三北防護林計畫——常被稱為「中國綠色長城」——等倡議，政府已種植數十億棵樹木與灌木，以穩定土壤、減少沙塵暴，並恢復退化土地。
中國在西部塔克拉瑪干沙漠周邊推動綠化的努力，已形成碳匯，不僅減緩了荒漠化擴張，也有助於降低大氣中的二氧化碳 (29)。
中國政府也透過遏制過度耕作與過度放牧的政策，來減少北方地區的荒漠化，同時採用具支持性的技術創新，例如擴大太陽能板覆蓋。除了產生潔淨能源外，太陽能板還可為適應沙漠環境的植物與灌木提供遮蔭，幫助穩定土壤並減緩沙漠擴張 (30)。
結論
要降低荒漠化與空氣中揚塵的影響，需要在土地管理、公共衛生與環境政策之間採取協調一致的行動。
沙塵沒有國界。由某一地區的荒漠化與乾旱揚起的粒子，可能傳播數千英里，影響遠方的健康、經濟與生態系統。
由於沙塵會跨越國界與洲際傳播，因此要降低其影響，需要超越單一地區的協調行動。
復育退化土地、投資公共衛生基礎設施，以及建立預警系統，都有助於減輕荒漠化造成的最嚴重危害。隨著荒漠化擴大，了解沙塵如何移動——以及它如何影響健康、生態系統與基礎設施——正成為因應氣候變遷中日益重要的一環。
