Το δοχείο σκόνης της δεκαετίας του 1930 ήταν μία από τις χειρότερες περιβαλλοντικές καταστροφές του 20ού αιώνα. Οι έντονες καταιγίδες σκόνης σφυροκόπησαν ανελέητα τις νότιες Μεγάλες Πεδιάδες των Ηνωμένων Πολιτειών, προκαλώντας σοβαρές οικολογικές ζημίες, αναγκάζοντας 2, 5 εκατομμύρια ανθρώπους να εγκαταλείψουν την περιοχή και να διεκδικήσουν αμέτρητες ζωές, κυρίως από «πνευμονία της σκόνης».
Έρευνες έδειξαν ότι η καταστροφή αυτή τροφοδοτήθηκε από ένα συνδυασμό σοβαρών ξηρασιών και υπερβολικά καλλιεργούμενων εκτάσεων. Σήμερα, η αλλαγή του κλίματος που οφείλεται σε ανθρώπινες ενέργειες αυξάνει την εμφάνιση ξηρασίας σε πολλές περιοχές του κόσμου.
Δεδομένου ότι οι ερευνητές εργάζονται στη διασταύρωση της περιβαλλοντικής υγείας, της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της αλλαγής του κλίματος, θέλαμε να μάθουμε πώς οι αυξανόμενες συνθήκες ξηρασίας και η αύξηση του πληθυσμού στις ΗΠΑ νοτιοδυτικά θα μπορούσαν να επηρεάσουν τα αεροφερόμενα επίπεδα σκόνης και τη δημόσια υγεία.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη εκτιμούμε ότι αν ο κόσμος παραμείνει στην τρέχουσα πορεία εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, η άνοδος των λεπτών επιπέδων σκόνης θα μπορούσε να αυξήσει τους πρόωρους θανάτους κατά 130% και τις τριπλές νοσηλείες λόγω έκθεσης σε λεπτή σκόνη στην περιοχή αυτή.
**********
Εάν οι παγκόσμιες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου δεν μειωθούν σημαντικά, οι επιστήμονες προβάλλουν ότι η αμερικανική νοτιοδυτική - η πιο ζεστή και ξηρότερη περιοχή του έθνους - θα αντιμετωπίσει πρωτοφανείς "μεγάλες ξηρασίες" εδώ και δεκαετίες.
Είναι πλέον κατανοητό ότι οι βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες εκθέσεις σε σωματίδια που εκπέμπονται από αέρα, συμπεριλαμβανομένης της σκόνης, δημιουργούν σημαντικούς κινδύνους για την υγεία. Τα αποτελέσματα κυμαίνονται από την αύξηση των εισαγωγών στο νοσοκομείο σε υψηλότερο κίνδυνο πρόωρου θανάτου, κυρίως λόγω καρδιαγγειακών και αναπνευστικών διαταραχών.
Στη μελέτη μας, η "σκόνη" αναφέρεται σε αιωρούμενα από το έδαφος σωματίδια που παράγονται από διάβρωση αιολικής ενέργειας ή από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως οι γεωργικές δραστηριότητες ή τα ταξίδια σε μη ασφαλτοστρωμένους δρόμους. Οποιοδήποτε σωματίδιο εδάφους μικρότερο από 0, 05 χιλιοστά - περίπου το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας - μπορεί να ανασηκωθεί στον αέρα. Έχουμε επικεντρωθεί σε σωματίδια μικρότερα των 0, 0025 χιλιοστών (2, 5 μικρά), τα οποία είναι συλλογικά γνωστά ως "λεπτή" σωματιδιακή ύλη (PM). Τα σωματίδια αυτή η μικρή παραμονή στον αέρα είναι μεγαλύτερη και προκαλούν τη μεγαλύτερη βλάβη στην ανθρώπινη υγεία, καθώς μπορούν να διεισδύσουν βαθιά στους πνεύμονες.
Οι δεκαετίες επιδημιολογικής έρευνας έχουν εδραιώσει σταθερά τη σχέση μεταξύ της έκθεσης σε πρόστιμο PM και των αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία. Αν και χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να γίνει διάκριση μεταξύ της ισχύος και των αποτελεσμάτων των διαφόρων υλικών που συνθέτουν τα λεπτά σωματίδια, τα οποία περιλαμβάνουν επίσης τις εκπομπές από την καύση ορυκτών καυσίμων και άλλες βιομηχανικές πηγές, τα στοιχεία δείχνουν ότι η σκόνη είναι σημαντικός παράγοντας.
Για παράδειγμα, το διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο αποτελεί περίπου το 60 τοις εκατό της σκόνης ερήμου ανεμοστρόβιλος, είναι γνωστό ότι προκαλεί χρόνια πνευμονική φλεγμονή, καρκίνο του πνεύμονα και αυτοάνοσες ασθένειες. Η σκόνη μπορεί επίσης να μεταφέρει παθογόνους μικροοργανισμούς και τοξικούς ρύπους σε μεγάλες εκτάσεις. Στις ΗΠΑ νοτιοδυτικά, τα επεισόδια σκόνης έχουν συνδεθεί με εστίες πυρετού στην κοιλάδα και δηλητηρίαση με αρσενικό.
Τα λεπτά σωματίδια είναι πολύ μικρότερα από τα ανθρώπινα μαλλιά. (USEPA) **********
Οι νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, πολλές από τις οποίες αποτελούνται από ερήμους και ξηρές περιοχές, έχουν τα υψηλότερα επίπεδα αερομεταφερόμενης σκόνης του έθνους. Το πρώτο ερώτημα που ερευνήσαμε ήταν το πώς οι συνθήκες ξηρασίας που συμβαίνουν σε διαφορετικά υδρολογικά συστήματα, όπως τα επιφανειακά εδάφη, οι εκβολές ποταμών και η αποθήκευση των υπογείων υδάτων, επηρέασαν τα επίπεδα της αερομεταφερόμενης λεπτόκοκκης σκόνης τα τελευταία χρόνια.
Αναλύοντας τα δεδομένα που συλλέχθηκαν μεταξύ 2000-2015 σε 35 σημεία παρακολούθησης στην Αριζόνα, το Κολοράντο, το Νέο Μεξικό και τη Γιούτα, διαπιστώσαμε ότι οι ετήσιες μεταβολές των επιπέδων λεπτής σκόνης που παρατηρήθηκαν σε κάθε σημείο παρακολούθησης τείνουν να συμβαίνουν συγχρόνως. Αυτό το πρότυπο υποδεικνύει ότι υπάρχει μία ή περισσότερες κοινές αιτίες μεταβολών μεγάλης κλίμακας σε επίπεδα λεπτών σκόνης.
Πράγματι, διαπιστώσαμε ότι αυτές οι αλλαγές συσχετίστηκαν σημαντικά με τις συνθήκες υγρασίας του εδάφους σε όλη τη νοτιοδυτική Βόρεια Αμερική. Έτη με υψηλότερη από την κανονική στάθμη σκόνης χαρακτηρίστηκαν επίσης από ξηρότερη από την κανονική υγρασία του εδάφους σε περιοχές που καλύπτουν τις ερήμους Chihuahuan, Mojave και Sonoran, τις νότιες Μεγάλες Πεδιάδες και το Οροπέδιο του Κολοράντο.
Μελέτες έχουν δείξει ότι οι εκπομπές σκόνης στις περιοχές αυτές προέρχονται κυρίως από ερημικές περιοχές, ξηρές λίμνες, προηγουμένως καμένες περιοχές και εδάφη που διαταράσσονται από τις γεωργικές δραστηριότητες και την ανάπτυξη ορυκτών καυσίμων. Τα ευρήματά μας είναι συνεπή με προηγούμενες μελέτες πεδίου που δείχνουν ότι η υγρασία του εδάφους μπορεί να ελέγξει τις εκπομπές σκόνης τροποποιώντας την κάλυψη της βλάστησης και τη σταθερότητα του εδάφους.
Στις αρχές Ιουνίου του 2018, η ξηρασία επηρέασε το 27% των χαμηλότερων 48 κρατών. (NIDIS) **********
Στο επόμενο βήμα μας ποσοτικοποιήσαμε ενδεχόμενες μελλοντικές μεταβολές στα επίπεδα λεπτών σκόνης και τις σχετικές επιπτώσεις στη δημόσια υγεία κάτω από δύο διαφορετικά σενάρια κλιματικής αλλαγής που χρησιμοποιήθηκαν στην πέμπτη έκθεση αξιολόγησης της Διακυβερνητικής Ομάδας για την Αλλαγή του Κλίματος. Το λεγόμενο σενάριο "χειρότερης περίπτωσης" στην έκθεση χαρακτηρίζεται από αμείωτες και αυξανόμενες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου με την πάροδο του χρόνου. Στο βέλτιστο σενάριο απαιτούνται δραματικές περικοπές εκπομπών για να διατηρηθεί η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας κάτω από τους δύο βαθμούς Κελσίου.
Πρώτον, χρησιμοποιήσαμε προβολές θερμοκρασίας και βροχόπτωσης για τα έτη 2076-2095 από ένα συγκρότημα 22 κλιματικών μοντέλων σε συνδυασμό με τις συναφείς σχέσεις σκόνης-υγρασίας του εδάφους για τον υπολογισμό των μελλοντικών μεταβολών της σκόνης λόγω των μεταβαλλόμενων συνθηκών ξηρασίας κάτω από τα δύο κλιματικά σενάρια. Δεδομένου ότι υπάρχουν διαφορές μεταξύ των προβολών κλιματικών μοντέλων, η χρήση μιας μεγάλης ομάδας από αυτές μας επιτρέπει να μετρήσουμε την ευρωστία των αποτελεσμάτων.
Στη συνέχεια εκτιμήσαμε τις επιπτώσεις που προκύπτουν από τη δημόσια υγεία εφαρμόζοντας σχέσεις που προκύπτουν από μελέτες που έχουν ποσοτικά αυξήσει τον κίνδυνο πρόωρων θανάτων και νοσηλείων σε αντιπροσωπευτικούς πληθυσμούς των ΗΠΑ λόγω έκθεσης σε πρόστιμο PM. Σε αυτούς τους υπολογισμούς, λάβαμε επίσης υπόψη τις προβλέψεις πληθυσμιακής αύξησης για τη νοτιοδυτική και μεταβαλλόμενη ευπάθεια στις ασθένειες.
Στις 31 Μαρτίου 2017, πυκνές μάζες σκόνης απλώθηκαν εκατοντάδες χιλιόμετρα από το βόρειο Μεξικό στο Τέξας και το Νέο Μεξικό. Η πηγή φαινόταν να είναι κυρίως γεωργική γη κοντά στη μεξικανική πόλη Janos. (Παρατηρητήριο της Γης της NASA) Κάτω από το χειρότερο σενάριο - τη διαδρομή που βρισκόμαστε σήμερα - τα καλά επίπεδα σκόνης στη Νοτιοδυτική μπορεί να αυξηθούν κατά 30% μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα σε σύγκριση με τις σημερινές τιμές. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση κατά 130 τοις εκατό των πρόωρων θανάτων και 300 τοις εκατό αύξηση στις εισαγωγές νοσοκομείων που οφείλεται στην έκθεση σε λεπτή σκόνη.
Ακόμα και κάτω από το βέλτιστο σενάριο μετριασμού του κλίματος, προβάλλουμε ότι τα λεπτά επίπεδα σκόνης στην περιοχή θα μπορούσαν να αυξηθούν κατά 10 τοις εκατό. Αυτή η άνοδος θα οδηγούσε σε αύξηση των πρόωρων θανάτων και των νοσοκομειακών εισαγωγών λόγω της έκθεσης σε σκόνη κατά 20% και 60% αντίστοιχα, σε σύγκριση με τις σημερινές τιμές.
Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι εξετάσαμε μόνο την απομονωμένη επίδραση των μελλοντικών συνθηκών ξηρασίας. Μεταβολές σε άλλους παράγοντες, όπως η ταχύτητα του ανέμου και η χρήση της ανθρώπινης γης, μπορεί να ενισχύσουν ή να επιβραδύνουν τα αποτελέσματά μας.
**********
Άλλοι ερευνητές βρήκαν αποτελέσματα παρόμοια με τη μελέτη μας σε άλλα μέρη του κόσμου. Για παράδειγμα, οι ερευνητές έχουν δείξει ότι η εμφάνιση καταιγίδων σκόνης στην Κίνα και τη Σαουδική Αραβία ρυθμίζεται από βροχοπτώσεις ή υγρασία εδάφους στις γύρω περιοχές, που περιλαμβάνουν απομακρυσμένες ερήμους και ξηρές περιοχές.
Σήμερα, οι ξηρές περιοχές αποτελούν το 41% της συνολικής έκτασης του κόσμου και φιλοξενούν περίπου 2, 1 δισεκατομμύρια ανθρώπους. Σχετικά με την τρέχουσα πορεία των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου στον κόσμο, οι ξηρασίες θα ενταθούν και οι ξηρές περιοχές θα επεκταθούν σε μέρη της Νότιας Αμερικής, της Αφρικής, της Αυστραλίας και της Μεσογείου. Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τη δυνατότητα κλιματικών αλλαγών να επιδεινώσουν τα προβλήματα ποιότητας του αέρα σε πολλές κατοικημένες και άνυδρες περιοχές σε όλο τον κόσμο - μία από τις πολλές απειλές που θέτει η κλιματική αλλαγή για την ανθρώπινη υγεία και την ευημερία.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Ploy Pattanun Achakulwisut, Μεταδιδακτορικός Επιστήμονας, Πανεπιστήμιο George Washington
Loretta Mickley, Ανώτερος ερευνητής σε χημεία-κλίμα αλληλεπιδράσεις, Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ
Susan Anenberg, Αναπληρωτής Καθηγητής Περιβαλλοντικής και Επαγγελματικής Υγείας και Παγκόσμιας Υγείας, Πανεπιστήμιο George Washington
