Prašna posoda v tridesetih letih prejšnjega stoletja je bila ena najhujših okoljskih nesreč 20. stoletja. Intenzivne prašne nevihte so neusmiljeno zajahale južne Velike nižine ZDA, pri čemer so povzročile veliko ekološko škodo, prisilile 2, 5 milijona ljudi, da zapustijo regijo in zahtevajo nešteto življenje, predvsem zaradi "prašne pljučnice."
Raziskave so pokazale, da je to katastrofo spodbudila kombinacija hude suše in preobdelane zemlje. Danes podnebne spremembe, ki jih vodijo človeški ukrepi, povečujejo pojav suš v več regijah po svetu.
Kot raziskovalci, ki delajo na stičišču zdravja okolja, onesnaževanja zraka in podnebnih sprememb, smo želeli vedeti, kako lahko povečane sušne razmere in rast prebivalstva na jugovzhodu ZDA vplivajo na raven prahu v zraku in na javno zdravje.
V nedavno objavljeni raziskavi ocenjujemo, da če bi svet ostal na svoji sedanji poti izpustov toplogrednih plinov, bi lahko zvišanje ravni drobnega prahu povečalo prezgodnjo smrt za 130 odstotkov in trojne hospitalizacije zaradi izpostavljenosti drobnemu prahu v tej regiji.
**********
Če se svetovne emisije toplogrednih plinov ne bodo močno zmanjšale, znanstveniki predvidevajo, da bo ameriški jugozahod - že najbolj vroča in suha regija v državi - v naslednjih desetletjih doživel brezmejne več desetletne "mega suše".
Zdaj je dobro razvidno, da kratkoročne in dolgoročne izpostavljenosti delcem v zraku, vključno s prahom, predstavljajo velika zdravstvena tveganja. Učinki segajo od povečanega sprejema v bolnišnico do večjega tveganja za prezgodnjo smrt, predvsem zaradi srčno-žilnih in dihalnih motenj.
V naši raziskavi se "prah" nanaša na delce, ki nastanejo v zraku, ki nastanejo zaradi vetrne erozije ali človeških dejavnosti, kot so kmetijske operacije ali potovanja po neasfaltiranih cestah. V zrak se lahko dvignejo kakršni koli delci zemlje, manjši od 0, 05 milimetra - približno približno širina človeških dlak. Osredotočili smo se na delce, manjše od 0, 0025 milimetrov (2, 5 mikrona), ki so skupno znani kot "fini" delci (PM). Delci tako majhno ostanejo na zraku dlje in povzročajo največjo škodo za zdravje ljudi, saj lahko prodrejo globoko v pljuča.
Desetletja epidemioloških raziskav so trdno vzpostavile povezavo med izpostavljenostjo finim PM in škodljivim vplivom na zdravje. Čeprav je potrebnih več raziskav za razlikovanje med učinkovitostjo in učinki različnih materialov, ki sestavljajo fin PM, ki vključujejo tudi emisije izgorevanja fosilnih goriv in drugih industrijskih virov, dokazi kažejo, da veliko prispeva prah.
Na primer, silicijev dioksid, ki tvori okoli 60 odstotkov puščavskega prahu, ki ga piha veter, povzroča kronično vnetje pljuč, pljučni rak in avtoimunske bolezni. Prah lahko prevaža tudi patogene, ki jih prenašajo tla, in strupene onesnaževalce na velika območja. Na ameriškem jugozahodu so bile epizode prahu povezane z izbruhi dolinske vročine in zastrupitvijo z arzenom.
Fini delci so veliko manjši od človeških dlak. (USEPA) **********
Jugozahodne Združene države Amerike, ki so večinoma sestavljene iz puščav in sušnih območij, imajo najvišje ravni prahu v zraku. Prvo vprašanje, ki smo ga raziskali, je bilo, kako v zadnjih letih razmere suše, ki se pojavljajo v različnih hidroloških sistemih, kot so površinska tla, območja rečnih izpustov in podtalnica, vplivajo na raven drobnega prahu v zraku.
Z analizo podatkov, zbranih med leti 2000–2015 na 35 mestih za spremljanje v Arizoni, Koloradu, Novi Mehiki in Utahu, smo ugotovili, da se spremembe v ravni prahu v drobnem prahu, ki jih opažamo na vsakem mestu spremljanja, vsako leto ponavadi izvajajo sinhronizirano. Ta vzorec kaže, da obstaja en ali več pogostih vzrokov za velike spremembe nivoja drobnega prahu.
Dejansko smo ugotovili, da so bile te spremembe znatno povezane s pogoji vlažnosti tal po jugozahodni Severni Ameriki. Leta z višjo stopnjo finega prahu, ki je večja od običajne, so zaznamovala tudi vlaga tal, ki bi bila bolj običajna, na območjih, ki segajo v puščave Chihuahuan, Mojave in Sonoran, južne Velike nižine in planoto Kolorado.
Študije so pokazale, da emisije prahu v teh regijah prihajajo predvsem iz puščavskih območij, suhih jezerskih strug, predhodno požganih območij in dežel, ki jih motijo kmetijske dejavnosti in razvoj fosilnih goriv. Naše ugotovitve so skladne s prejšnjimi terenskimi študijami, ki kažejo, da lahko vlaga tal nadzira emisije prahu z modulacijo vegetacijskega pokrova in stabilnosti tal.
V začetku junija 2018 je suša prizadela 27 odstotkov spodnjih 48 držav. (NIDIS) **********
V naslednjem koraku smo količinsko opredelili morebitne prihodnje spremembe ravni drobnega prahu in s tem povezane vplive na javno zdravje v okviru dveh različnih scenarijev podnebnih sprememb, uporabljenih v petem ocenjevalnem poročilu Medvladnega odbora za podnebne spremembe. Za tako imenovani "najslabši" scenarij v poročilu je značilno, da sčasoma naraščajo emisije toplogrednih plinov. V scenariju "v najboljšem primeru" so potrebna dramatična zmanjšanja emisij, da bi bilo globalno segrevanje nižje od dveh stopinj Celzija.
Najprej smo uporabili projekcije temperature in padavin za leta 2076-2095 iz sklopa 22 klimatskih modelov v povezavi z našimi izpeljanimi razmerji vlage prah in zemlja, da bi količinsko opredelili prihodnje spremembe prahu zaradi spreminjanja pogojev suše v obeh podnebnih scenarijih. Ker med projekcijami podnebnih modelov obstajajo razlike, nam uporaba velike skupine omogoča merjenje zanesljivosti rezultatov.
Nato smo ocenili nastale vplive na javno zdravje z uporabo razmerij iz študij, ki so količinsko potrdile povečano tveganje za prezgodnjo smrt in hospitalizacijo v reprezentativni populaciji ZDA zaradi izpostavljenosti finemu PM. Pri teh izračunih smo upoštevali tudi napovedi rasti prebivalstva na jugozahodu in spreminjanje občutljivosti na bolezni.
31. marca 2017 so se debeli plini prahu raztezali na stotine kilometrov od severne Mehike do Teksasa in Nove Mehike. Videti je, da so v glavnem kmetijska zemljišča v bližini mehiškega mesta Janos. (NASA-in observatorij za zemljo) V najslabšem primeru - na poti, na kateri se trenutno nahajamo - se raven finega prahu na jugozahodu lahko do konca tega stoletja poveča za 30 odstotkov v primerjavi z današnjimi vrednostmi. To bi povzročilo 130-odstotno povečanje prezgodnjih smrti in 300-odstotno povečanje sprejema v bolnišnico, ki ga je mogoče pripisati izpostavljenosti drobnemu prahu.
Tudi v najboljšem scenariju za ublažitev podnebja predvidevamo, da bi se raven finega prahu v regiji lahko povečal za 10 odstotkov. To povečanje bi povečalo prezgodnjo smrt in sprejem v bolnišnice zaradi izpostavljenosti drobnemu prahu za 20 odstotkov oziroma 60 odstotkov v primerjavi z današnjimi vrednostmi.
Tu je vredno opozoriti, da smo gledali le na izoliran učinek prihodnjih sušnih razmer. Spremembe drugih dejavnikov, kot so hitrost vetra in uporaba človeške zemlje, lahko izboljšajo ali ublažijo naše rezultate.
**********
Drugi raziskovalci so ugotovili rezultate, podobne naši raziskavi v drugih delih sveta. Raziskovalci so na primer pokazali, da pojav prašnih neviht na Kitajskem in v Savdski Arabiji modulira padavine ali vlaga tal v okoliških regijah, ki vključujejo oddaljene puščave in suho območje.
Danes suha območja predstavljajo 41 odstotkov celotne površine na svetu in živi približno 2, 1 milijarde ljudi. Na trenutni svetovni poti izpustov toplogrednih plinov se bodo suše stopnjevale in suha območja se bodo razširila v delih Južne Amerike, Afrike, Avstralije in Sredozemlja. Naše ugotovitve poudarjajo možnost podnebnih sprememb, da bi poslabšale težave s kakovostjo zraka v mnogih naseljenih sušnih regijah po vsem svetu - ena od mnogih groženj, ki jih podnebne spremembe predstavljajo za zdravje ljudi in njihovo dobro počutje.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Ploy Pattanun Achakulwisut, podoktorski znanstvenik, univerza George Washington
Loretta Mickley, višja znanstvena sodelavka na področju kemijsko-podnebnih interakcij, univerza Harvard
Susan Anenberg, izredna profesorica za okolje in zdravje pri delu ter globalno zdravje, univerza George Washington
