Pustynnienie w coraz szybszym tempie przekształca niegdyś produktywne tereny w suche, zdegradowane obszary. Proces ten nasila się na całym świecie z powodu zmiany klimatu i rosnących temperatur.
Przekształcanie gleby w pustynię prowadzi do powstawania piasku i pyłu, które następnie mogą być przenoszone ponad granicami, kontynentami i oceanami, wpływając na ekosystemy oraz zdrowie ludzi daleko od źródła ich pochodzenia. Pył uniesiony z jednego regionu może ostatecznie oddziaływać na jakość powietrza, ekosystemy i zdrowie publiczne w innym.
Naukowe aspekty pyłu i jego wpływ na zdrowie
Pustynnienie przyspiesza wskutek zmiany klimatu, nadmiernej eksploatacji rolniczej i wyczerpywania zasobów wodnych. Zmiany te niosą ze sobą zwiększone ryzyko dla zdrowia ludzi, zaburzenia gospodarcze, pogłębienie nierówności społecznych oraz zakłócenia w funkcjonowaniu ekosystemów.
Jak zmiana klimatu nasila pylenie
Wraz ze wzrostem globalnych temperatur związanym z wywołaną przez człowieka zmianą klimatu, coraz częściej występują dłuższe i bardziej intensywne susze. Gdy susza wysusza glebę, wiatry unoszą cząstki stałe, tworząc burze pyłowe, które mogą przemieszczać się między kontynentami, spowijając miasta i kraje oraz nadając niebu czerwonawy odcień.
Duże chmury pyłu mogą także wpływać na klimat w nieoczekiwany sposób. Mogą odbijać światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną, tymczasowo ochładzając atmosferę; pochłaniają również ciepło, zmieniając wzorce temperatury i opadów (1). Jednocześnie pył osadzający się na śniegu i lodzie przyciemnia ich powierzchnię, przyspieszając tempo topnienia i przyczyniając się do wzrostu poziomu mórz (2).
Oprócz wpływu na jakość powietrza i widzialność, pył może również przekształcać środowiska, w których osiada.
Wpływ pyłu na ekosystemy
Pył odgrywa w ekosystemach paradoksalną rolę. Chociaż dostarcza lasom deszczowym i oceanom składników odżywczych, takich jak fosfor, może również pokrywać rafy koralowe, zmieniać skład gleby i wpływać na rozkład opadów (3)(4). W ten sposób pył może być zarówno źródłem składników odżywczych, jak i zanieczyszczeniem — w zależności od tego, dokąd się przemieszcza i gdzie osiada.
W Amazonii pył z Sahary pomaga podtrzymywać bioróżnorodność, ale w środowisku morskim może sprzyjać szkodliwym zakwitom glonów, które pustoszą życie wodne (5)(6). Na lądzie osadzanie się pyłu może zmieniać chemię gleby, sprzyjając niektórym gatunkom roślin kosztem innych i przekształcając całe krajobrazy (7). Może również wpływać na fotosyntezę, oddychanie, transpirację, a nawet uszkadzać rośliny lub czynić je bardziej podatnymi na inne zanieczyszczenia.
Pył a jakość powietrza
Pył może wpływać na jakość powietrza zarówno lokalnie, jak i tysiące kilometrów od miejsca swojego pochodzenia. To, jak się zachowuje, zależy częściowo od sposobu jego powstawania, ale także od warunków atmosferycznych i wiatrów, które go przenoszą.
Pył może pochodzić z wielu lokalnych źródeł związanych z działalnością człowieka, w tym z budowy, rozbiórki, praktyk rolniczych, procesów przemysłowych, prac związanych z kształtowaniem terenu, ruchu pojazdów po nawierzchniach dróg, a nawet chodzenia po nieutwardzonych ścieżkach (8).
Niektóre krótkie, intensywne burze pyłowe, takie jak habooby, mogą pozostać lokalną anomalią, pojawiając się jako ściana pyłu pochłaniająca miasta. Jednak w przeciwieństwie do większych chmur pyłu, które mogą przemieszczać się na ogromne odległości, habooby zwykle trwają tylko od około 10 do 30 minut (9). Pomiary jakości powietrza dotyczące zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu, zwłaszcza PM2.5 i PM10, mogą gwałtownie wzrosnąć podczas haboobu.
W przypadku bardzo dużych, naturalnie występujących chmur pyłu, pył jest unoszony i transportowany wysoko do atmosfery przez silne wiatry. Takie chmury mogą stopniowo się rozpraszać i osadzać pył, pokrywając powierzchnie takie jak domy, samochody, pola i roślinność.
Regiony suche i pustynne mogą generować jedne z najbardziej znaczących chmur pyłu, a cechy geograficzne mogą potęgować ich wpływ. Na przykład depresja Bodélé na Saharze jest uznawana za najbardziej intensywne źródło pyłu unoszącego się w powietrzu na planecie. Dzieje się tak, ponieważ silne wiatry przenoszą pył przez kotlinę i do czegoś, co w praktyce jest tunelem aerodynamicznym utworzonym przez góry i wydmy. Ten pył może następnie przekraczać obszar Afryki Północnej i wpływać na jakość powietrza milionów ludzi mieszkających w Afryce Zachodniej, a nawet daleko na północy Europy (10).
Pył a zdrowie człowieka
Burze pyłowe mogą przenosić więcej niż tylko cząstki gleby. Pył unoszący się w powietrzu może również zawierać biomateriały, metale ciężkie i mikroplastiki, które mogą wpływać na zdrowie człowieka na różne sposoby (11)(12)(13).
Drobny pył zawieszony występujący w pyle, PM2.5, stanowi największe zagrożenie dla zdrowia człowieka. PM2.5, czyli pył zawieszony o średnicy 2,5 mikrona lub mniejszej, może być wdychany głęboko do płuc. Stamtąd PM2.5 może wywoływać astmę, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) oraz infekcje płuc, takie jak gorączka doliny, spowodowana przez zarodniki Coccidioides obecne w pyle południowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych (14). Te drobne cząstki mogą przenikać do krwiobiegu, zwiększając ryzyko zawałów serca i udarów mózgu (15).
Burze pyłowe często korelują również ze wzrostem liczby wizyt w szpitalach z powodu niewydolności oddechowej (16).
Naukowcy zajmujący się atmosferą z NASA Goddard Space Flight Center oszacowali, że 22% przedwczesnych zgonów związanych z PM2.5 w 2019 roku mogło być bezpośrednio powiązanych z pyłem (17). Skutki te są często najsilniej odczuwalne w regionach już zmagających się z ograniczonym dostępem do opieki zdrowotnej i presją środowiskową. Wiele z tych zgonów miało miejsce w regionach dotkniętych pustyniami i pyłem, rozciągających się od Afryki Zachodniej po Azję Wschodnią.
Gospodarcze i społeczne skutki pyłu
Pustynnienie i dalekosiężny zasięg pyłu mogą obciążać gospodarki i społeczeństwa. Burze pyłowe uziemiają loty, ograniczają produkcję energii słonecznej i niszczą uprawy. Szacowane roczne straty w uprawach spowodowane pyłem mogą wynosić od milionów w Mongolii do nawet 154 miliardów dolarów w Stanach Zjednoczonych (18)(19).
Systemy opieki zdrowotnej ponoszą zwiększone koszty leczenia chorób związanych z pyłem. Społeczności mogą zmagać się z utratą źródeł utrzymania, gdy gleba na gruntach rolnych ulega degradacji i zamienia się w pustynię. To pustynnienie może również szkodzić społecznościom pasterskim, ponieważ zwierzęta gospodarskie nie są w stanie się paść ani pić.
Gdzie pustynnienie przyspiesza
Pustynnienie jest problemem globalnym.
Na przykład trzynaście państw członkowskich Unii Europejskiej zgłosiło, że pustynnienie dotyka części ich terytoriów (20). Wśród krajów najbardziej dotkniętych tym zjawiskiem znajdują się Bułgaria, Węgry, Hiszpania i Włochy.
Pustynnienie w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych
W suchych krajobrazach Arizony, południowej Kalifornii, Nevady, Nowego Meksyku i Utah, burze pyłowe i habooby stają się coraz większym problemem dla jakości powietrza. Połączenie długotrwałej suszy, nadmiernego wypasu i ekspansji miejskiej sprawiło, że gleba stała się podatna na erozję wietrzną (21).
Podczas epizodów pyłowych szpitale w tych stanach odnotowują wzrost liczby przyjęć z powodu ataków astmy, zapalenia płuc oraz wypadków drogowych spowodowanych ograniczoną widocznością (22). Sytuację dodatkowo pogarsza obecność zarodników Coccidioides w glebie, które podczas burz unoszą się w powietrzu i zakażają osoby, które je wdychają (23). Zarodniki te mogą prowadzić do gorączki Doliny, infekcji grzybiczej, która może powodować kaszel, gorączkę, wyczerpanie i ból w klatce piersiowej.
Pióropusze pyłu saharyjskiego
Każdego roku ogromne pióropusze pyłu z regionu El Djouf w zachodniej części Sahary przemierzają ponad 5 000 mil przez Atlantyk, docierając na Karaiby, do południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych i do lasów deszczowych Amazonii (24).
Te pióropusze, często widoczne z kosmosu, przenoszą miliony ton drobnych cząstek stałych. Na dotkniętych obszarach epizody pyłu saharyjskiego prowadzą do niebezpiecznej jakości powietrza, wywołując ataki astmy i inne problemy oddechowe.
Inicjatywa Wielkiego Zielonego Muru została uruchomiona w 2007 roku w odpowiedzi na postępujące pustynnienie Afryki Północnej (25). W regionie Sahelu graniczącym z Saharą – półsuchym regionie sawannowym, stanowiącym strefę przejściową między pustynią a bardziej zielonymi terenami rolnymi i leśnymi – susza i intensywne upały zakłóciły produkcję żywności i podsyciły konflikty. Projekt Wielkiego Zielonego Muru obejmuje sadzenie rodzimych, odpowiednich ekologicznie drzew i roślin. Przywraca też zdegradowane tereny, tworzy nowe możliwości rolnicze i przywraca życie społecznościom żyjącym na granicy bezpieczeństwa żywnościowego.
Burze na Półwyspie Arabskim
Pustynia Arabska, wraz z suchymi regionami Iraku i Syrii, jest głównym źródłem naturalnie występujących burz pyłowych na Półwyspie Arabskim, zwłaszcza w miesiącach letnich. Jednak epizody pyłowe mogą występować o każdej porze roku, nawet zimą.
W regionie występują dwa główne źródła pyłu, w tym mezopotamska równina zalewowa w południowym Iraku oraz „Rub al-Khali” (czyli Empty Quarter) w Arabii Saudyjskiej (26). Pył może również napływać do regionu z sąsiednich pustyń, takich jak Sahara. W tym regionie przewlekła ekspozycja na pył wiąże się z wyższymi wskaźnikami chorób układu oddechowego i problemów sercowo-naczyniowych niż w większości innych regionów świata, z wyjątkiem Afryki Północnej (27). Regionalne burze pyłowe ograniczają również widoczność, powodując wypadki drogowe i uziemienie lotów.
Pył z tego regionu często przemieszcza się poza granice państw, wpływając na jakość powietrza w Azji Zachodniej, a nawet w niektórych częściach Azji Południowej, co stanowi wspólne wyzwanie dla całego regionu.
Niektóre kraje inwestują obecnie znaczne środki w długoterminowe działania na rzecz ograniczania skutków i rekultywacji.
Plan ograniczania skutków w Chinach
Pustynnienie wpływa na suchą Nizinę Północnochińską. 24,7% terenów Chin uległo przekształceniu w wyniku pustynnienia, co dotyka 400 milionów ludzi (28).
W odpowiedzi Chiny wdrożyły jeden z najbardziej ambitnych na świecie programów ograniczania pustynnienia, łączący zalesianie na dużą skalę, rygorystyczną politykę użytkowania gruntów oraz innowacje technologiczne. W ramach inicjatyw takich jak Program Lasów Ochronnych Trzech Północy — często nazywany „Wielkim Zielonym Murem Chin” — rząd zasadził miliardy drzew i krzewów, aby stabilizować glebę, ograniczać burze pyłowe i przywracać zdegradowane tereny do lepszego stanu.
Działania Chin na rzecz zazieleniania obrzeży Pustyni Takla Makan na zachodzie kraju stworzyły pochłaniacz dwutlenku węgla, co zarówno ogranicza rozprzestrzenianie się pustynnienia, jak i pomaga zmniejszać ilość dwutlenku węgla w atmosferze (29).
Rząd Chin działa również na rzecz ograniczania pustynnienia na północy poprzez polityki przeciwdziałające nadmiernej uprawie i nadmiernemu wypasowi, a także dzięki wspierającym innowacjom technologicznym, takim jak rozszerzanie zasięgu paneli słonecznych. Oprócz wytwarzania czystej energii panele słoneczne mogą zapewniać cień roślinom i krzewom przystosowanym do warunków pustynnych, które pomagają stabilizować glebę i spowalniać ekspansję pustyni (30).
Wnioski
Ograniczanie skutków pustynnienia i pyłu unoszącego się w powietrzu wymaga skoordynowanych działań w zakresie zarządzania gruntami, zdrowia publicznego i polityki środowiskowej.
Pył nie zna granic. Cząstki unoszone w wyniku pustynnienia i suszy w jednym regionie mogą przemieszczać się na tysiące kilometrów, wpływając na zdrowie, gospodarki i ekosystemy daleko od źródła.
Ponieważ pył przemieszcza się ponad granicami i kontynentami, ograniczanie jego skutków wymaga skoordynowanych działań wykraczających poza jeden region.
Przywracanie zdegradowanych terenów, inwestowanie w infrastrukturę zdrowia publicznego oraz systemy wczesnego ostrzegania mogą pomóc łagodzić najpoważniejsze szkody spowodowane pustynnieniem. W miarę jak pustynnienie się nasila, zrozumienie sposobu przemieszczania się pyłu — oraz tego, jak wpływa on na zdrowie, ekosystemy i infrastrukturę — staje się coraz ważniejszym elementem przystosowania się do zmieniającego się klimatu.
