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 powoduje powstawanie piasku i pyłu, które mogą być następnie przenoszone ponad granicami, kontynentami i oceanami, wpływając na ekosystemy i zdrowie ludzi daleko od źródła. Pył uniesiony z jednego regionu może ostatecznie oddziaływać na jakość powietrza, ekosystemy i zdrowie publiczne w innym.
Naukowe podstawy i skutki zdrowotne pyłu
Pustynnienie przyspiesza wskutek zmiany klimatu, nadmiernej eksploatacji rolniczej i wyczerpywania zasobów wodnych. Zmiany te wiążą się ze zwiększonym ryzykiem dla zdrowia ludzi, zakłóceniami gospodarczymi, pogłębianiem nierówności społecznych oraz zaburzeniem funkcjonowania ekosystemów.
Jak zmiana klimatu nasila zjawisko pyłu
Wraz ze wzrostem globalnych temperatur związanym z wywołaną przez człowieka zmianą klimatu, coraz częściej rzeczywistością stają się dłuższe i bardziej intensywne susze. Gdy susza wysusza glebę, wiatry unoszą cząstki stałe, tworząc burze pyłowe, które mogą przemieszczać się przez kontynenty, spowijając miasta i kraje oraz nadając niebu czerwonawy odcień.
Duże chmury pyłu mogą również wpływać na klimat w nieoczekiwany sposób. Mogą odbijać światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną, tymczasowo ochładzając atmosferę; pochłaniają też ciepło, zmieniając wzorce temperatur 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 widoczność pył może również przekształcać środowiska, w których się osadza.
Wpływ pyłu na ekosystemy
Pył odgrywa w ekosystemach paradoksalną rolę. Z jednej strony nawozi lasy deszczowe i oceany składnikami odżywczymi, takimi jak fosfor, z drugiej może też pokrywać rafy koralowe, zmieniać skład gleby i modyfikować rozkład opadów (3)(4). W ten sposób pył może działać zarówno jako źródło składników odżywczych, jak i zanieczyszczenie, 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 wyniszczają organizmy wodne (5)(6). Na lądzie depozycja 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 mil 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, wyburzeń, praktyk rolniczych, procesów przemysłowych, prac krajobrazowych, ruchu pojazdów wzniecającego pył z nawierzchni dróg, a nawet chodzenia po nieutwardzonych ścieżkach (8).
Niektóre krótkie, intensywne burze pyłowe, takie jak habooby, mogą pozostawać lokalnym zjawiskiem, pojawiając się jako ściana pyłu pochłaniająca miasta. Jednak w przeciwieństwie do większych pióropuszy, które mogą przemieszczać się na bardzo duże odległości, habooby zwykle trwają tylko 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 pióropuszy pyłu, pył jest unoszony i transportowany wysoko do atmosfery przez silne wiatry. Takie pióropusze 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 pióropuszy 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 Ziemi. Dzieje się tak, ponieważ silne wiatry przenoszą pył przez kotlinę do czegoś, co w praktyce jest tunelem aerodynamicznym utworzonym przez góry i wydmy. Ten pył może następnie przemieszczać się przez Afrykę Północną 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 nie tylko same cząstki gleby. Pył unoszący się w powietrzu może również zawierać biomateriały, metale ciężkie i mikroplastik, które mogą na różne sposoby wpływać na zdrowie człowieka (11)(12)(13).
Drobny pył zawieszony obecny w pyle, PM2.5, budzi największe obawy w kontekście 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, wywoływana przez zarodniki Coccidioides obecne w pyle na południowym zachodzie USA (14). Te drobne cząstki mogą przedostawać się do krwiobiegu, zwiększając ryzyko zawałów serca i udarów mózgu (15).
Burze pyłowe często korelują także ze wzrostem liczby wizyt szpitalnych z powodu zaburzeń oddychania (16).
Naukowcy zajmujący się atmosferą z Goddard Space Flight Center NASA 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, które już zmagają 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 sięgać milionów w Mongolii lub nawet 154 miliardów dolarów w Stanach Zjednoczonych (18)(19).
Systemy opieki zdrowotnej ponoszą wyższe koszty leczenia chorób związanych z pyłem. Społeczności mogą zmagać się z utratą źródeł utrzymania, gdy gleba na terenach 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 są 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 poważniejszym problemem związanym z jakością powietrza. Połączenie długotrwałej suszy, nadmiernego wypasu i ekspansji miast 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.
Smugi saharyjskiego pyłu
Każdego roku ogromne smugi pyłu z regionu El Djouf w zachodniej części Sahary przemieszczają się ponad 5000 mil przez Atlantyk, docierając na Karaiby, do południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych oraz do amazońskich lasów deszczowych (24).
Te smugi, często widoczne z kosmosu, przenoszą miliony ton drobnych cząstek stałych. Na obszarach nimi dotkniętych epizody saharyjskiego pyłu prowadzą do niebezpiecznej jakości powietrza, wywołując ataki astmy i inne problemy z układem oddechowym.
Wielki Zielony Mur został uruchomiony w 2007 roku w odpowiedzi na postępujące pustynnienie Afryki Północnej (25). W regionie Sahelu graniczącym z Saharą – półsuchym regionie sawannowym przejściowym między pustynią a bardziej zielonymi terenami rolniczymi i zalesionymi – susza i intensywne upały zakłóciły produkcję żywności i podsyciły konflikty. Projekt Wielkiego Zielonego Muru obejmuje sadzenie rodzimych, odpowiednich ekologicznie drzew i roślin. Obejmuje także odtwarzanie zdegradowanych gruntów, tworzenie nowych możliwości dla rolnictwa oraz przywracanie życia 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, szczególnie w miesiącach letnich. Jednak epizody pyłowe mogą występować o każdej porze roku, nawet zimą.
W regionie występują dwa główne źródła pyłu: 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 także widoczność, powodując wypadki drogowe i uziemienie lotów.
Pył z tego regionu często przemieszcza się poza granice państwowe, wpływając na jakość powietrza w Azji Zachodniej, a nawet w części 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 Chin dotyczący ograniczania skutków
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 zakrojone na szeroką skalę zalesianie, rygorystyczną politykę użytkowania gruntów oraz innowacje technologiczne. W ramach inicjatyw takich jak Program Lasów Ochronnych Trzech Północy — często nazywany „Wielkim Zielonym Murem Chin” — rząd posadził miliardy drzew i krzewów, aby stabilizować glebę, ograniczać burze pyłowe i rekultywować zdegradowane tereny.
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 ograniczenia pustynnienia na północy poprzez polityki przeciwdziałające nadmiernej uprawie i nadmiernemu wypasowi, jednocześnie sięgając po wspierające innowacje technologiczne, takie jak rozszerzanie zasięgu instalacji 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
Ograniczenie skutków pustynnienia i pyłu zawieszonego wymaga skoordynowanych działań w zakresie gospodarowania gruntami, zdrowia publicznego i polityki środowiskowej.
Pył nie zna granic. Cząstki unoszone wskutek pustynnienia i suszy w jednym regionie mogą przemieszczać się na odległość tysięcy kilometrów, wpływając na zdrowie, gospodarki i ekosystemy w odległych miejscach.
Ponieważ pył przemieszcza się ponad granicami i kontynentami, ograniczanie jego skutków wymaga skoordynowanych działań wykraczających poza dowolny pojedynczy region.
Rekultywacja zdegradowanych terenów, inwestycje w infrastrukturę zdrowia publicznego oraz systemy wczesnego ostrzegania mogą pomóc ograniczyć najpoważniejsze szkody powodowane przez pustynnienie. W miarę jak pustynnienie się nasila, zrozumienie, jak przemieszcza się pył — i jak wpływa na zdrowie, ekosystemy oraz infrastrukturę — staje się coraz ważniejszym elementem przystosowania się do zmieniającego się klimatu.
