Sa mạc hóa đang biến những vùng đất từng màu mỡ thành địa hình khô cằn, suy thoái với tốc độ ngày càng nhanh. Quá trình này đang gia tăng trên toàn cầu do biến đổi khí hậu và nhiệt độ tăng cao.
Việc biến đất thành sa mạc tạo ra cát và bụi, sau đó có thể được cuốn qua biên giới, các châu lục và đại dương, tác động đến các hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sức khỏe con người ở rất xa nguồn phát sinh. Bụi được cuốn lên từ một khu vực cuối cùng có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí, hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng của một khu vực khác.
Khoa học về bụi và tác động đối với sức khỏe
Sa mạc hóa đang tăng tốc do biến đổi khí hậu, canh tác quá mức và suy giảm nguồn nước. Những thay đổi này kéo theo nguy cơ gia tăng đối với sức khỏe con người, bất ổn kinh tế, bất công xã hội nghiêm trọng hơn và hệ sinh thái bị xáo trộn.
Biến đổi khí hậu làm gia tăng bụi như thế nào
Với nhiệt độ toàn cầu tăng liên quan đến biến đổi khí hậu do con người gây ra, các đợt hạn hán kéo dài hơn và nghiêm trọng hơn đang ngày càng trở thành hiện thực. Khi hạn hán làm đất khô kiệt, gió cuốn các hạt vật chất dạng hạt lên, tạo ra bão bụi có thể vượt qua các châu lục, bao phủ các thành phố và quốc gia, đồng thời nhuộm đỏ bầu trời.
Các luồng bụi lớn cũng có thể ảnh hưởng đến khí hậu theo những cách khó lường. Các đám bụi có thể phản xạ ánh sáng mặt trời trở lại không gian, tạm thời làm mát khí quyển; chúng cũng hấp thụ nhiệt, làm thay đổi mô hình nhiệt độ và lượng mưa (1). Trong khi đó, bụi lắng đọng trên tuyết và băng làm bề mặt của chúng tối đi, đẩy nhanh tốc độ tan chảy và góp phần làm mực nước biển dâng cao (2).
Ngoài việc ảnh hưởng đến chất lượng không khí và tầm nhìn, bụi còn có thể định hình lại môi trường tại nơi nó lắng xuống.
Tác động của bụi đối với hệ sinh thái
Bụi đóng vai trò nghịch lý trong các hệ sinh thái. Dù bón dưỡng chất như phốt pho cho rừng mưa nhiệt đới và đại dương, nó cũng có thể phủ lấp các rạn san hô, làm thay đổi thành phần đất và thay đổi phân bố lượng mưa (3)(4). Theo cách này, bụi có thể vừa là nguồn dinh dưỡng vừa là chất ô nhiễm, tùy thuộc vào nơi nó di chuyển đến và nơi nó lắng xuống.
Tại Amazon, bụi từ sa mạc Sahara giúp duy trì đa dạng sinh học, nhưng trong môi trường biển, nó có thể thúc đẩy hiện tượng tảo nở hoa có hại, tàn phá sinh vật thủy sinh (5)(6). Trên đất liền, bụi lắng đọng có thể làm thay đổi hóa học đất, tạo điều kiện thuận lợi cho một số loài thực vật hơn những loài khác và định hình lại toàn bộ cảnh quan (7). Nó cũng có thể ảnh hưởng đến quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước, thậm chí gây tổn thương cho thực vật hoặc khiến chúng dễ bị tác động hơn bởi các chất ô nhiễm khác.
Bụi và chất lượng không khí
Bụi có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí cả ở địa phương lẫn cách xa nguồn phát sinh hàng nghìn dặm. Cách nó diễn biến phụ thuộc một phần vào cách nó được tạo ra, nhưng cũng phụ thuộc vào điều kiện khí quyển và các luồng gió mang nó đi.
Bụi có thể đến từ nhiều nguồn tại chỗ do con người gây ra, bao gồm xây dựng, phá dỡ, hoạt động nông nghiệp, quy trình công nghiệp, làm cảnh quan, giao thông xe cộ trên mặt đường, và thậm chí cả việc đi bộ trên các lối đi không trải nhựa (8).
Một số cơn bão bụi ngắn nhưng dữ dội như haboob có thể vẫn chỉ là hiện tượng bất thường cục bộ, xuất hiện như một bức tường bụi nhấn chìm các thành phố. Tuy nhiên, không giống các đám bụi lớn hơn có thể di chuyển đi rất xa, haboob thường chỉ kéo dài khoảng 10 đến 30 phút (9). Các phép đo chất lượng không khí đối với chất ô nhiễm trong không khí, đặc biệt là PM2.5 và PM10, có thể tăng vọt trong thời gian xảy ra haboob.
Trong các đám bụi tự nhiên rất lớn, bụi được gió mạnh cuốn lên và mang lên cao vào khí quyển. Các đám bụi như vậy có thể dần phân tán và lắng đọng bụi, phủ lên các bề mặt như nhà cửa, xe cộ, đồng ruộng và thảm thực vật.
Các vùng khô hạn và sa mạc có thể tạo ra một số đám bụi đáng kể nhất, và các đặc điểm địa lý có thể làm khuếch đại tác động của chúng. Ví dụ, vùng trũng Bodélé ở sa mạc Sahara được xem là nguồn bụi trong không khí dữ dội nhất trên hành tinh. Lý do là gió mạnh thổi bụi xuyên qua lòng chảo và vào một khu vực về thực chất là đường hầm gió được tạo thành bởi núi và cồn cát. Sau đó, lượng bụi đó có thể băng qua Bắc Phi và ảnh hưởng đến chất lượng không khí của hàng triệu người sống ở Tây Phi hoặc lan sâu tới Bắc Âu (10).
Bụi và sức khỏe con người
Bão bụi có thể mang theo nhiều thứ hơn là chỉ các hạt đất. Bụi trong không khí cũng có thể chứa vật liệu sinh học, kim loại nặng và vi nhựa, tất cả đều có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người theo những cách khác nhau (11)(12)(13).
Vật chất dạng hạt mịn có trong bụi, PM2.5, gây mối lo ngại lớn nhất đối với sức khỏe con người. PM2.5, hay vật chất dạng hạt có kích thước 2,5 micron trở xuống, có thể được hít sâu vào phổi. Từ đó, PM2.5 có thể khởi phát hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) và các bệnh nhiễm trùng phổi như Valley Fever, do bào tử Coccidioides trong bụi ở vùng Tây Nam Hoa Kỳ gây ra (14). Những hạt mịn này có thể đi vào máu, làm tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ (15).
Bão bụi cũng thường tương quan với sự gia tăng đột biến số ca đến bệnh viện vì suy hô hấp (16).
Các nhà khoa học khí quyển tại Trung tâm Bay Không gian Goddard của NASA ước tính rằng 22% số ca tử vong sớm liên quan đến PM2.5 trong năm 2019 có thể được liên kết trực tiếp với bụi (17). Những tác động này thường được cảm nhận rõ nhất ở các khu vực vốn đã phải đối mặt với khả năng tiếp cận dịch vụ chăm sóc sức khỏe hạn chế và áp lực môi trường. Nhiều ca tử vong trong số đó xảy ra tại các khu vực chịu ảnh hưởng của sa mạc và bụi trải dài từ Tây Phi đến Đông Á.
Tác động kinh tế và xã hội của bụi
Sa mạc hóa và phạm vi ảnh hưởng rộng của bụi có thể gây áp lực lên các nền kinh tế và xã hội. Bão bụi làm đình trệ các chuyến bay, làm giảm sản lượng điện mặt trời và gây hư hại mùa màng. Tổn thất mùa màng hằng năm do bụi gây ra được ước tính có thể dao động từ mức hàng triệu đô la ở Mông Cổ đến cao tới 154 tỷ USD ở Hoa Kỳ (18)(19).
Hệ thống y tế phải đối mặt với chi phí gia tăng do điều trị các bệnh liên quan đến bụi. Các cộng đồng có thể chật vật với sinh kế bị xáo trộn khi đất nông nghiệp bị suy thoái và biến thành sa mạc. Tình trạng sa mạc hóa này cũng có thể gây hại cho các cộng đồng chăn nuôi, do vật nuôi không thể gặm cỏ hoặc uống nước.
Những nơi sa mạc hóa đang gia tăng nhanh
Sa mạc hóa là một vấn đề toàn cầu.
Ví dụ, mười ba quốc gia thành viên Liên minh châu Âu đã báo cáo rằng một số khu vực trong lãnh thổ của họ đang bị ảnh hưởng bởi sa mạc hóa (20). Bulgaria, Hungary, Tây Ban Nha và Ý là một trong những quốc gia chịu tác động nhiều nhất.
Sa mạc hóa ở vùng Tây Nam Hoa Kỳ
Trong các vùng cảnh quan khô hạn của Arizona, miền Nam California, Nevada, New Mexico và Utah, bão bụi và haboob đang trở thành mối lo ngại ngày càng lớn đối với chất lượng không khí. Sự kết hợp giữa hạn hán kéo dài, chăn thả quá mức và mở rộng đô thị đã khiến đất dễ bị xói mòn do gió (21).
Trong các đợt bụi, các bệnh viện ở những bang này ghi nhận số ca nhập viện tăng lên do cơn hen suyễn, viêm phổi và tai nạn xe cơ giới do tầm nhìn giảm (22). Tình hình càng trở nên nghiêm trọng hơn do sự hiện diện của bào tử Coccidioides trong đất; chúng phát tán trong không khí khi có bão và lây nhiễm cho những người hít phải chúng (23). Các bào tử này có thể gây ra sốt Thung lũng, một bệnh nhiễm nấm có thể dẫn đến ho, sốt, kiệt sức và đau ngực.
Luồng bụi Sahara
Hàng năm, những luồng bụi khổng lồ từ khu vực El Djouf của sa mạc Sahara phía tây di chuyển hơn 5.000 dặm qua Đại Tây Dương, đến vùng Caribe, đông nam Hoa Kỳ và rừng mưa Amazon (24).
Những luồng bụi này, thường có thể quan sát thấy từ không gian, mang theo hàng triệu tấn hạt mịn. Tại các khu vực bị ảnh hưởng, các đợt bụi Sahara dẫn đến chất lượng không khí ở mức nguy hại, kích hoạt cơn hen suyễn và các vấn đề hô hấp khác.
Bức tường Xanh Vĩ đại được khởi động vào năm 2007 nhằm ứng phó với tình trạng sa mạc hóa ngày càng gia tăng ở Bắc Phi (25). Tại khu vực Sahel giáp sa mạc Sahara – một vùng bán khô hạn, kiểu thảo nguyên, chuyển tiếp giữa sa mạc và các vùng đất nông nghiệp xanh hơn cùng đất rừng – hạn hán và nắng nóng gay gắt đã làm gián đoạn sản xuất lương thực và làm gia tăng xung đột. Dự án Bức tường Xanh Vĩ đại bao gồm việc trồng các loài cây và thực vật bản địa, phù hợp về mặt sinh thái. Dự án này cũng đang phục hồi các vùng đất bị suy thoái, tạo ra những cơ hội nông nghiệp mới và mang sức sống trở lại cho các cộng đồng sống ở ranh giới mong manh về an ninh lương thực.
Bão trên Bán đảo Ả Rập
Sa mạc Ả Rập, cùng với các vùng khô hạn ở Iraq và Syria, là nguồn chính của các cơn bão bụi hình thành tự nhiên trên Bán đảo Ả Rập, đặc biệt là trong những tháng mùa hè. Nhưng các đợt bụi có thể xảy ra vào bất kỳ thời điểm nào trong năm, ngay cả vào mùa đông.
Có hai nguồn bụi chính trong khu vực, bao gồm đồng bằng ngập lũ Mesopotamia ở miền nam Iraq và “Rub al-Khali” (hay Empty Quarter) ở Ả Rập Saudi (26). Bụi cũng có thể đi vào khu vực từ các sa mạc lân cận, như Sahara. Tại khu vực này, phơi nhiễm bụi mạn tính có liên quan đến tỷ lệ bệnh hô hấp và các vấn đề tim mạch cao hơn so với hầu hết các khu vực khác trên thế giới, ngoại trừ Bắc Phi (27). Các cơn bão bụi trong khu vực cũng làm giảm tầm nhìn, gây tai nạn giao thông và khiến các chuyến bay phải ngừng hoạt động.
Bụi từ khu vực này thường lan vượt ra ngoài biên giới quốc gia, ảnh hưởng đến chất lượng không khí ở Tây Á và thậm chí cả một số khu vực ở Nam Á, tạo ra một thách thức chung cho toàn bộ khu vực.
Một số quốc gia hiện đang đầu tư mạnh vào các nỗ lực kiểm soát và phục hồi dài hạn.
Kế hoạch kiểm soát của Trung Quốc
Sa mạc hóa đang tác động đến khu vực đồng bằng Hoa Bắc khô hạn. 24,7% diện tích đất của Trung Quốc đã bị biến đổi do sa mạc hóa, ảnh hưởng đến 400 triệu người (28).
Để ứng phó, Trung Quốc đã triển khai một trong những chương trình ngăn chặn sa mạc hóa tham vọng nhất thế giới, kết hợp trồng rừng quy mô lớn, chính sách sử dụng đất nghiêm ngặt và đổi mới công nghệ. Thông qua các sáng kiến như Chương trình Rừng chắn gió phòng hộ Tam Bắc—thường được gọi là "Vạn Lý Trường Thành Xanh của Trung Quốc"—chính phủ đã trồng hàng tỷ cây gỗ và cây bụi nhằm ổn định đất, giảm bão bụi và phục hồi đất bị suy thoái.
Nỗ lực phủ xanh các rìa sa mạc Taklamakan ở phía tây Trung Quốc đã tạo ra một bể hấp thụ carbon, vừa làm giảm sự lan rộng của sa mạc hóa vừa giúp giảm lượng carbon dioxide trong khí quyển (29).
Chính phủ Trung Quốc cũng đã nỗ lực giảm sa mạc hóa ở miền bắc thông qua các chính sách chống canh tác quá mức và chăn thả quá mức, đồng thời áp dụng các đổi mới công nghệ hỗ trợ, như mở rộng độ phủ của các tấm pin mặt trời. Ngoài việc tạo ra năng lượng sạch, các tấm pin mặt trời còn có thể tạo bóng râm cho các loài thực vật và cây bụi thích nghi với sa mạc, giúp ổn định đất và làm chậm quá trình sa mạc mở rộng (30).
Kết luận
Việc giảm tác động của sa mạc hóa và bụi trong không khí đòi hỏi hành động phối hợp trên các lĩnh vực quản lý đất đai, y tế công cộng và chính sách môi trường.
Bụi không biết đến biên giới. Các hạt bụi bị cuốn lên do sa mạc hóa và hạn hán ở một khu vực có thể di chuyển hàng nghìn dặm, ảnh hưởng đến sức khỏe, nền kinh tế và hệ sinh thái ở những nơi rất xa.
Vì bụi di chuyển qua biên giới và giữa các châu lục, việc giảm tác động của nó đòi hỏi hành động phối hợp vượt ra ngoài bất kỳ khu vực riêng lẻ nào.
Phục hồi đất bị suy thoái, đầu tư vào cơ sở hạ tầng y tế công cộng và các hệ thống cảnh báo sớm đều có thể giúp giảm thiểu những tác hại nghiêm trọng nhất do sa mạc hóa gây ra. Khi sa mạc hóa mở rộng, việc hiểu cách bụi di chuyển—và cách nó ảnh hưởng đến sức khỏe, hệ sinh thái và cơ sở hạ tầng—đang trở thành một phần ngày càng quan trọng trong quá trình thích ứng với khí hậu đang thay đổi.
