Zdjela sa prašinom u 1930-ima bila je jedna od najgorih ekoloških katastrofa 20. stoljeća. Intenzivne olujne oluje nemilosrdno su progutale južne Velike ravnice Sjedinjenih Država, prouzročivši ozbiljnu ekološku štetu, prisilivši 2, 5 milijuna ljudi da napuste regiju i zatraže nebrojene živote, uglavnom od "pneumonije prašine".
Istraživanja su pokazala da je ovu katastrofu potaknula kombinacija jakih suša i preterano obrađenih zemalja. Danas klimatske promjene potaknute ljudskim djelovanjem pojačavaju pojavu suša u više regija širom svijeta.
Kao istraživači koji rade na sjecištu zaštite okoliša, onečišćenja zraka i klimatskih promjena, željeli smo znati kako povećavanje uvjeta suše i porast stanovništva na jugozapadu SAD-a mogu utjecati na razinu prašine u zraku i javno zdravlje.
U nedavno objavljenoj studiji procjenjujemo da bi, ukoliko svijet ostane na svom trenutnom putu emisije stakleničkih plinova, porast razine sitne prašine mogao povećati prijevremenu smrt za 130 posto i trostruke hospitalizacije zbog izlaganja fini prašini u ovoj regiji.
**********
Ako se globalne emisije stakleničkih plinova ne smanje naglo, znanstvenici projiciraju da će američki jugozapad - koja je sada najtoplija i najsušnija regija u zemlji - u narednim desetljećima doživjeti neviđene višestoljetne „mega-suše“.
Već je dobro poznato da kratkoročne i dugoročne izloženosti česticama u zraku, uključujući prašinu, predstavljaju velike zdravstvene rizike. Učinci se kreću od povećanog prihvata u bolnicu do većeg rizika od prerane smrti, prvenstveno zbog kardiovaskularnih i respiratornih poremećaja.
U našoj studiji, "prašina" se odnosi na čestice zraka koje iznose iz tla nastale vjetrom erozijom ili ljudskim aktivnostima, poput poljoprivrednih operacija ili putovanja neasfaltiranim cestama. Sve čestice tla manje od 0, 05 milimetara - otprilike širina ljudske dlake - mogu se podići u zrak. Usredotočili smo se na čestice manje od 0, 0025 milimetara (2, 5 mikrona), koje su u zajednici poznate kao "sitne čestice" (PM). Čestice koje ovaj mali boravak duže ostaju u zraku i uzrokuju najveću štetu ljudskom zdravlju, jer mogu prodrijeti duboko u pluća.
Desetljećima epidemiološka istraživanja čvrsto su uspostavila vezu između izlaganja finim PM i štetnih zdravstvenih učinaka. Iako je potrebno više istraživanja kako bi se razlikovala snaga i učinci različitih materijala koji čine fini PM, koji uključuju i emisije izgaranja fosilnih goriva i drugih industrijskih izvora, dokazi govore da prašina značajno doprinosi.
Na primjer, silicij, koji čini oko 60 posto pustinjske prašine sa vjetrom, uzrokuje kroničnu upalu pluća, rak pluća i autoimune bolesti. Prašina također može transportirati patogene uzrokovane zemljom i toksične kontaminante na velika područja. Na američkom jugozapadu epizode prašine povezane su s izbijanjem dolinske groznice i trovanjem arsenom.
Fine čestice su mnogo manje od ljudske dlake. (USEPA) **********
Jugozapadne Sjedinjene Države, od kojih se većina sastoji od pustinja i sušnih područja, ima najviše razine u zraku prašine u zemlji. Prvo pitanje koje smo istražili bilo je kako uvjeti suše koji se javljaju u različitim hidrološkim sustavima, kao što su površinska tla, područja riječnih ispusta i skladišta podzemne vode, posljednjih godina utječu na razinu fine prašine u zraku.
Analizirajući podatke prikupljene između 2000. i 2015. na 35 mjesta za praćenje u Arizoni, Koloradu, Novom Meksiku i Utahu, otkrili smo da se promjene godišnje razine prašine uočene na svakom mjestu praćenja obično sinkroniziraju. Ovaj obrazac sugerira da postoji jedan ili više uobičajenih uzroka velikih promjena u razini fine prašine.
Doista smo ustanovili da su te promjene značajno povezane s vlažnim uvjetima tla na jugozapadu Sjeverne Amerike. Godine s višom razinom sitne prašine iznad normalne također su obilježene vlažnijom vlagom tla u područjima koja obuhvaćaju pustinje Chihuahuan, Mojave i Sonoran, južne Velike ravnice i visoravni Colorado.
Studije su pokazale da emisije prašine unutar ovih regija uglavnom dolaze iz pustinjskih područja, suhih korita jezera, prethodno spaljenih područja i zemljišta poremećenih poljoprivrednim aktivnostima i razvojem fosilnih goriva. Naša otkrića su u skladu s prethodnim terenskim istraživanjima koja pokazuju da vlaga tla može kontrolirati emisiju prašine modulacijom vegetacijskog pokrova i stabilnosti tla.
Početkom lipnja 2018. suša je zahvatila 27 posto nižih 48 država. (NIDIS) **********
U svom sljedećem koraku kvantificirali smo potencijalne buduće promjene razine prašine i povezane utjecaje na javno zdravlje u dva različita scenarija klimatskih promjena korištenih u Petom izvješću o procjeni Međuvladinog odbora za klimatske promjene. Takozvani „najgori slučaj“ scenarija u izvješću karakterizira neobuzdano povećavanje emisija stakleničkih plinova tijekom vremena. U scenariju "najboljeg slučaja" potrebno je dramatično smanjenje emisija kako bi se globalno zagrijavanje održalo ispod dva Celzijeva stupnja.
Prvo smo koristili projekcije temperature i oborina za godine 2076-2095 iz ansambla od 22 klimatska modela u kombinaciji s našim izvedenim odnosima vlaga prašina-tlo da bi kvantificirali buduće promjene prašine zbog promjena uvjeta suše u dva klimatska scenarija. Budući da postoje projekcije klimatskih modela u različitim varijantama, korištenje velike skupine omogućuje nam izmjeru stabilnosti rezultata.
Potom smo procijenili posljedice na javno zdravlje primjenom odnosa izvedenih iz studija koje su kvantificirano povećale rizik od prerane smrti i hospitalizacije u reprezentativnoj američkoj populaciji zbog izloženosti finim PM. U ovim proračunima također smo uzeli u obzir projekcije rasta stanovništva za jugozapad i promjenu ranjivosti na bolesti.
31. ožujka 2017. gusti pljuskovi prašine protezali su se stotinama kilometara od sjevernog Meksika do Teksasa i Novog Meksika. Činilo se da je izvor uglavnom poljoprivredno zemljište u blizini meksičkog grada Janosa. (NASA Zemaljski opservatorij) Prema najgorem scenariju - putu na kojem se trenutno nalazimo - razina fine prašine na jugozapadu mogla bi se povećati za 30 posto do kraja ovog stoljeća u odnosu na današnje vrijednosti. To bi rezultiralo povećanjem preuranjene smrti za 130 posto i povećanjem broja bolnica za 300 posto, što se može pripisati finoj izloženosti prašini.
Čak iu scenariju ublažavanja klimatskih situacija u najboljim slučajevima, projektiramo da bi se razina fine prašine u regiji mogla povećati za 10 posto. Ovaj porast povećao bi preranu smrt i primanje u bolnicu zbog izlaganja prašini za 20, odnosno 60 posto, u odnosu na današnje vrijednosti.
Ovdje je vrijedno napomenuti da smo gledali samo izolirani učinak budućih uvjeta suše. Promjene drugih čimbenika, poput brzine vjetra i upotrebe ljudskog zemljišta, mogu poboljšati ili ublažiti naše rezultate.
**********
Drugi su istraživači otkrili rezultate slične našoj studiji u drugim dijelovima svijeta. Na primjer, istraživači su pokazali da pojava prašine u Kini i Saudijskoj Arabiji modulira kišu ili vlagu tla u okolnim regijama, koje uključuju udaljene pustinje i sušare.
Danas sušna područja čine 41 posto ukupne svjetske površine u zemlji i ondje žive oko 2, 1 milijarde ljudi. Na trenutnoj svjetskoj putanji emisije stakleničkih plinova pojačaće se suše, a suša će se proširiti u dijelovima Južne Amerike, Afrike, Australije i Sredozemlja. Naša otkrića naglašavaju potencijal klimatskih promjena da pogoršaju probleme kvalitete zraka u mnogim naseljenim sušnim regijama širom svijeta - jedna od mnogih prijetnji koje klimatske promjene predstavljaju ljudskom zdravlju i dobrobiti.
Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation.
Ploy Pattanun Achakulwisut, postdoktorski znanstvenik, Sveučilište George Washington
Loretta Mickley, viša znanstvena novakinja u kemijsko-klimatskim interakcijama, Sveučilište Harvard
Susan Anenberg, izvanredna profesorica za zaštitu okoliša i zdravlje na radu i globalno zdravlje sa Sveučilišta George Washington
