Bolul de praf din anii 1930 a fost unul dintre cele mai grave catastrofe de mediu ale secolului XX. Furtunile intense de praf au zdrobit necontenit Marile Câmpii din sudul Statelor Unite, provocând daune ecologice severe, forțând 2, 5 milioane de oameni să părăsească regiunea și să pretindă vieți fără număr, în principal din „pneumonia de praf”.
Cercetările au arătat că acest dezastru a fost alimentat de o combinație de secete severe și terenuri supra-cultivate. Astăzi, schimbările climatice determinate de acțiunile umane îmbunătățesc apariția secetei în mai multe regiuni din întreaga lume.
În calitate de cercetători care lucrează la intersecția sănătății mediului, poluării aerului și schimbărilor climatice, am dorit să știm cum creșterea condițiilor de secetă și creșterea populației din sud-vestul SUA ar putea afecta nivelul de praf aerian și sănătatea publică.
Într-un studiu publicat recent, estimăm că, dacă lumea rămâne pe calea actuală a emisiilor de gaze cu efect de seră, creșterea nivelului fin de praf ar putea crește decesele premature cu 130 la sută și triple spitalizări din cauza expunerii fine la praf în această regiune.
**********
Dacă emisiile de gaze cu efect de seră la nivel mondial nu sunt reduse brusc, oamenii de știință proiectează că SUA Sud-Vest - deja cea mai caldă și mai uscată regiune a națiunii - va experimenta „mega-secetele” multianuale fără precedent în deceniile următoare.
Acum este bine înțeles că expunerile pe termen scurt și lung la particule aeriene, inclusiv praful, prezintă riscuri majore pentru sănătate. Efectele variază de la spital sporit la risc mai mare de deces prematur, în principal din cauza afecțiunilor cardiovasculare și respiratorii.
În studiul nostru, „praful” se referă la particule aeriene provenite din sol generate de eroziunea eoliană sau activități umane, cum ar fi operațiuni agricole sau călătorii pe drumuri neasfaltate. Orice particule de sol mai mici de 0, 05 milimetri - aproximativ lățimea unui păr uman - pot fi ridicate în aer. Ne-am concentrat asupra particulelor mai mici de 0, 0025 milimetri (2, 5 microni), care sunt cunoscute colectiv sub formă de particule „fine”. Particulele rămân în aer mai mult și provoacă cel mai mare rău sănătății umane, deoarece acestea pot pătrunde adânc în plămâni.
Decenii de cercetare epidemiologică au stabilit ferm o legătură între expunerea la PM fine și efectele adverse asupra sănătății. Deși este nevoie de mai multe cercetări pentru a diferenția între potența și efectele diferitelor materiale care alcătuiesc PM-ul fin, care includ, de asemenea, emisiile provenite de la arderea combustibililor fosili și din alte surse industriale, dovezi sugerează că praful este un factor important.
De exemplu, siliceul, care constituie aproximativ 60 la sută din praful deșertat de vânt, este cunoscut că cauzează inflamații cronice pulmonare, cancer pulmonar și boli autoimune. Praful poate transporta, de asemenea, agenți patogeni cu sol și contaminanți toxici pe suprafețe mari. În sud-vestul SUA, episoadele de praf au fost legate de focare de febră de vale și otrăvire cu arsenic.
Particulele fine sunt mult mai mici decât părul uman. (USEPA) **********
Sud-vestul Statelor Unite, o mare parte din deșerturi și terenuri uscate, are cele mai ridicate națiuni de praf aerian. Prima întrebare pe care am investigat-o a fost modul în care condițiile de secetă apărute în diferite sisteme hidrologice, precum solurile de suprafață, zonele de descărcare de râu și depozitarea apelor subterane, au influențat nivelurile de praf fin din aer în ultimii ani.
Analizând datele colectate între anii 2000-2015 la 35 de site-uri de monitorizare din Arizona, Colorado, New Mexico și Utah, am constatat că schimbările de la an la an ale nivelului fin de praf observate pe fiecare loc de monitorizare tind să se producă în sincronizare. Acest model sugerează că există una sau mai multe cauze obișnuite ale modificărilor la scară largă ale nivelului fin de praf.
Într-adevăr, am constatat că aceste schimbări erau corelate în mod semnificativ cu condițiile de umiditate a solului din sud-vestul Americii de Nord. Anii cu niveluri mai ridicate decât cele normale de praf au fost, de asemenea, marcate de umiditatea solului mai uscată decât cea normală în zonele cuprinse în deșerturile Chihuahuan, Mojave și Sonoran, Marea Câmpie din sudul și Platoul Colorado.
Studiile au arătat că emisiile de praf din aceste regiuni provin în principal din zonele deșertului, albia lacurilor uscate, zone arzate anterior și terenuri perturbate de activitățile agricole și de dezvoltarea combustibililor fosili. Constatările noastre sunt în concordanță cu studiile anterioare de teren care arată că umiditatea solului poate controla emisiile de praf prin modularea acoperirii vegetației și a stabilității solului.
La începutul lunii iunie 2018, seceta a afectat 27% din cele 48 de state inferioare. (NIDIS) **********
În următoarea etapă, am cuantificat potențialele schimbări viitoare ale nivelului fin de praf și a impactului asociat asupra sănătății publice în două scenarii diferite de schimbări climatice utilizate în al cincilea raport de evaluare al Grupului interguvernamental privind schimbările climatice. Raportul așa-numitul „caz cel mai rău” din raport este caracterizat de un timp cu o reducere mai mare a emisiilor de gaze cu efect de seră. În scenariul „cel mai bun caz”, reducerile dramatice ale emisiilor sunt necesare pentru a menține încălzirea globală sub două grade Celsius.
În primul rând, am utilizat proiecții de temperatură și precipitații pentru anii 2076-2095 dintr-un ansamblu de 22 de modele climatice în combinație cu relațiile noastre de umiditate praf-sol derivate pentru a cuantifica schimbările viitoare ale prafului din cauza schimbării condițiilor de secetă în cele două scenarii climatice. Întrucât există variații între proiecțiile modelului climatic, utilizarea unui grup mare dintre ele ne permite să apreciem robustetea rezultatelor.
Apoi, am estimat impactul rezultat asupra sănătății publice prin aplicarea relațiilor extrase din studii care au cuantificat creșterile riscului de decese premature și spitalizări în populații reprezentative din SUA, ca urmare a expunerii la PM. În aceste calcule, am luat în calcul și proiecțiile creșterii populației pentru sud-vest și schimbarea vulnerabilității la boală.
La 31 martie 2017, prune groase de praf s-au întins cu sute de kilometri din nordul Mexicului în Texas și New Mexico. Sursa a părut a fi în principal terenuri agricole în apropierea orașului mexican Janos. (Observatorul Pământului NASA) În cel mai rău caz - calea pe care suntem în prezent - nivelurile fine de praf în sud-vest ar putea crește cu 30 la sută până la sfârșitul acestui secol, comparativ cu valorile actuale. Aceasta ar duce la o creștere de 130 la sută a deceselor premature și la o creștere de 300 la sută a internărilor spitalicești atribuite expunerii fine la praf.
Chiar și în cel mai bun caz de atenuare a climatului, proiectăm că nivelul de praf fin în regiune ar putea crește cu 10%. Această creștere ar crește decesele premature și internările din spital din cauza expunerii fine la praf cu 20% și respectiv 60%, comparativ cu valorile actuale.
Este de remarcat aici că am analizat doar efectul izolat al viitoarelor condiții de secetă. Modificările altor factori, precum viteza vântului și utilizarea terenurilor umane, ne pot îmbunătăți sau amortiza rezultatele.
**********
Alți cercetători au găsit rezultate similare studiului nostru în alte părți ale lumii. De exemplu, cercetătorii au arătat că apariția furtunilor de praf în China și Arabia Saudită este modulată de precipitații sau umiditatea solului în regiunile înconjurătoare, care includ deșerturile îndepărtate și zonele uscate.
Astăzi, zonele uscate reprezintă 41% din suprafața totală a terenului din lume și găzduiesc aproximativ 2, 1 miliarde de oameni. Pe traiectoria actuală a emisiilor de gaze cu efect de seră din lume, secetele se vor intensifica și zonele uscate se vor extinde în anumite părți din America de Sud, Africa, Australia și Mediterana. Descoperirile noastre evidențiază potențialul schimbărilor climatice de a agrava problemele de calitate a aerului în multe regiuni aride populate din întreaga lume - una dintre numeroasele amenințări pe care schimbările climatice le pot aduce sănătății și bunăstării umane.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Ploy Pattanun Achakulwisut, om de știință postdoctoral, Universitatea George Washington
Loretta Mickley, cercetător senior în chimie-interacțiuni climatice, Universitatea Harvard
Susan Anenberg, profesor asociat de sănătate în mediu și muncă și sănătate globală, Universitatea George Washington
