Burza piaskowa – kolejne zagrożenie związane ze zmianami klimatycznymi
Burze piaskowe to dla Polaków temat egzotyczny, gdyż tworzą się one wyłącznie na obszarach suchych i pół-suchych. Tych ostatnich może być na świecie jednak coraz więcej w związku z postępującym procesem pustynnienia i erozji gleb. A burze piaskowe przyjmują postać wielkich kataklizmów, które w samych tylko Stanach Zjednoczonych zabiły setki ludzi w ciągu ostatniej dekady. Czy ofiar będzie przybywać?
Ogromna chmura piasku, która niszczy wszystko na swojej drodze – ten scenariusz jest dobrze znany na Półwyspie Arabskim, w północnej Afryce i środkowej Azji, w szczególności na pustyniach Gobi i Saharze. Obserwuje się go jednak również na Wielkich Równinach USA, a paradoksalnie również na Marsie. Co ciekawe, burze piaskowe na Czerwonej Planecie nie są tak niszczycielskie jak te na Ziemi, ale mogą trwać nawet kilkaset dni.
Ciekawostka: Burzy piaskowej jak dotąd nigdy nie zaobserwowano w Europie i Ameryce Południowej.
Co to jest burza piaskowa?
Mianem burzy piaskowej (lub burzy piaskowo-pyłowej) określamy zjawisko meteorologiczne, w ramach którego silny podmuch wiatru podrywa w powietrze wolne cząstki piasku lub pyłu. Jeśli podłoże jest odpowiednio suche, cała jego wierzchnia warstwa może być poderwana, podlegając mechanizmowi tzw. saltacji, czyli opadania, zderzania się i wybijania kolejnych okruchów. Zawieszone w powietrzu cząstki pod wpływem wiatru formują gęstą chmurę i przesuwane są na dalekie dystanse. Ich skutki dają się odczuć nawet w odległości tysięcy kilometrów!
Burze piaskowe są typowe dla terenów o minimalnej wegetacji, położonych relatywnie blisko równika. Czasami obserwuje się je jednak również w wyższych szerokościach geograficznych, gdzie zaistnieją odpowiednie warunki wiatrowe.
W czasie burz piaskowych formują się chmury o wysokości nawet ponad 1 km i długości kilkuset kilometrów, które przesuwają się z prędkością do 90 km/h. Same pyły potrafią się wnieść nawet 6km nad powierzchnię ziemi. Największe cząstki są jednak najbliżej gruntu, w rezultacie czego widoczność staje się niemal zerowa, oddychanie jest utrudnione, czasem wręcz niemożliwe, a na powierzchni tworzą się osady i zawieje z piasku i pyłu.
Przyczyny powstawania burz piaskowych
Zaistnienie burzy piaskowej wymaga wystąpienia dwóch podstawowych warunków: suchego podłoża o dużej ilości piasku lub pyłów oraz odpowiednio silnych wiatrów. Te ostatnie są zazwyczaj wynikiem klasycznych burz lub drastycznych zmian ciśnienia atmosferycznego. W ostatnich dekadach wskutek zmian klimatu obserwuje się zwiększenie częstotliwości zarówno suszy, jak i sytuacji, w których ścierają się dwie masy powietrza o różnym ciśnieniu, znad biegunów oraz równika.
Drobinki pyłu lub piasku muszą być odpowiednio luźne, czemu sprzyja brak roślin oraz wcześniejsza intensywna eksploatacja gleby w celach uprawnych. Idealne warunki panują oczywiście na pustyni, która sama w sobie jest wynikiem trwającego miliony lat wietrzenia skał. Formacji burz sprzyjają jednak również nabrzeża oraz tereny kopalni odkrywkowych. Wszystkie przedłużone okres suszy oraz wielkopowierzchniowe pożary znacząco zwiększają ryzyko.
Naukowcy, którzy zgłębiają zjawisko burz piaskowych, podzielili cały proces powstawania piaskowej burzy na cztery fazy: abrazji, czyli uwalniania się drobinek, deflacji, czyli ich oderwania od podłoża, transportu oraz osadzania się. Obrazują one oddolny mechanizm wzburzania się piasku oraz pyłu i przemieszczania się najpierw na niewielkie odległości, a później wznoszenia się na coraz większe wysokości. Im wyżej zawędruje pył, tym dłużej pozostanie zawieszony w powietrzu i na większą odległość zawędruje.
W badaniu opublikowanym w 2008 r. przez naukowców z Uniwersytetu w Michigan wskazano również, że ilość piasku i pyłów w powietrzu w czasie burzy jest bardzo wysoka wskutek ich elektryzacji. Gwałtowne drgania nadają drobinkom ujemnego ładunku elektrycznego w stosunku do powierzchni ziemi, a tym samym sprzyjają uwalnianiu kolejnych cząsteczek podłoża.
Jakie są skutki burz piaskowych?
Burza piaskowa w swojej nagłości i intensywności potrafi sparaliżować życie w mieście. Z powodu braku widoczności ruch drogowy ulega całkowitemu paraliżowi, a wypadki są nagminne i katastroficzne w skutkach. Ogromne zagrożenie dotyczy również transportu lotniczego, który musi zostać odpowiednio wcześnie uziemiony.
Drobinki, które wznoszą się najwyżej, są oczywiście najmniejsze – mają wielkość poniżej 20 nanometrów i mogą pozostawać w powietrzu nawet kilka tygodni po burzy. Stwarza to poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka. W powietrzu unoszą się bowiem nie tylko pyły, ale również mikroorganizmy i spory grzybów.
W zależności od wielkości drobinek i poziomu ekspozycji na nie, jak również indywidualnego zdrowia, po burzach piaskowych obserwuje się takie dolegliwości jak podrażnienie oczu, nosa i gardła, kaszel i kichanie oraz pogorszenie objawów astmy. W długim okresie czasu społeczności narażone na częste burze piaskowe mogą rozwijać chroniczne choroby dróg oddechowych, takie jak pylica krzemowa. Nieleczona może ona prowadzić do uduszenia lub rozwoju raka płuc. Ułatwione staje się również szerzenie się infekcji wirusowych przenoszonych drogą kropelkową.
Analitycy podkreślają też ekonomiczne skutki burz piaskowych. Należy do nich redukcja żyzności gleb uprawnych, które pozbawione zostają najbogatszej w związki odżywcze górnej warstwy. Intensyfikujące się w ostatnich dekadach burze piaskowe nad Saharą zniszczyły już urodzajną warstwę gleby na dużych obszarach Nigeru, Nigerii, Czadu oraz Burkiny Faso. Piaskowe kataklizmy niszczą też istniejące plony i zabijają trzodę. Do kosztów należy też doliczyć straty związane z przerwaniem łańcuchów dostaw i mechanicznymi uszkodzeniami ważnych instalacji, np. produkujących odnawialną energię.
Fakty UNCCD: W Kuwejcie burze piaskowe kosztują branżę ropy naftowej 190 mln dolarów rocznie, zaś w Australii tylko w roku 2009 straty oszacowano na 229-243 mln dolarów.
Historia największych burz piaskowych
Za najsilniejszą burzę piaskową w historii wiele źródeł wskazuje „Dust Bowl”, czyli serię burz, które przetoczyły się nad Wielkimi Równinami w latach 1935-1938. Swoim zasięgiem objęły one 10 milionów akrów w Teksasie, Oklahomie, Nowym Meksyku, Kolorado i Kansas. Straty żniw w 1936 r. oszacowano na poziomie pół miliarda ówczesnych dolarów. Pył dotarł aż do Chicago, a w Nowej Anglii spowodował opady czerwonego śniegu.
W Australii burza piaskowa wokół Melbourne w 1983 r. pochwyciła ok. 50 tysięcy ton ziemi upranej, z czego tysiąc „spuściła” na miasto. Szkody oszacowano na miliony dolarów. W 1991 r. kolejna amerykańska burza w Kalifornii spowodowała zderzenie 104 aut, w którym życie straciło 17 osób, a 150 zostało rannych. W 2010 r dotkliwe burze nawiedziły Chiny i Tajwan prowadząc do wzrostu zanieczyszczenia powietrza 15 razy przekraczającego normy WHO.
W 2014 r. w Teheranie burza piaskowa zabiła 5 osób i zniszczyła 65 linii elektrycznych. Cztery lata później w Indiach z tego samego powodu zmarło 125 osób, a ponad 200 zostało rannych. 8 tysięcy słupów elektrycznych zostało wyrwanych z ziemi. W 2021 r. burze piaskowe przeszły przez Chiny i Południową Koreę katastroficznie, pogarszając stan zanieczyszczenia powietrza – normy stężenia pyłów w niektórych regionach przekroczone zostały aż 160 razy!
Czy grozi nam nasilenie burz piaskowych?
Według Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zwalczania pustynnienia (UNCCD) aż 25% globalnej emisji pyłów jest dziś spowodowane działalnością człowieka. Na niektórych obszarach w ciągu XX w. zwiększyły się one dwukrotnie. Z badania opublikowanego w 2020 r. w periodyku „Geophysical Research Letters” wynika, że poziom wiatrów niosących ze sobą piasek i pyły na Wielkich Równinach Amerykańskich wzrósł dwukrotnie w ciągu ostatnich dwóch dekad. Analitycy nie pozostawiają żadnych złudzeń co do przyczyn tego zjawiska, winiąc zmiany klimatu oraz intensywne formy rolnictwa.
Niestety, oba te czynniki najprawdopodobniej będą się nasilać. Z coraz dłuższymi i coraz bardziej drastycznymi suszami kolejne obszary wejdą w strefę ryzyka rozwoju burz piaskowych. Ekspansji pól uprawnych i plantacji również trudno jest się wystrzec, biorąc pod uwagę coraz większą populację świata i rosnące potrzeby żywieniowe.
Czy możemy się jakoś uchronić przed najgorszym? Eksperci wskazują na pilną potrzebę udoskonalenia systemu monitoringu gromadzącego się w powietrzu pyłu i piasku. Potrzeba również rozwinąć efektywne systemy wczesnego ostrzegania – dla obywateli pozostanie w domach jest najlepszą formą ochroną przed negatywnymi skutkami zdrowotnymi burz piaskowych.
Naturalnie, problem trzeba zwalczać również u źródła. Służyć temu ma przede wszystkim racjonalna gospodarka wodna, rolna i zagospodarowania przestrzennego. Za kluczowe uważa się ograniczanie eliminacji wegetacji na dużych obszarach, uprawę roślin okrywowych, poprawę jakości gleby, przywracanie bioróżnorodności na zdewastowanych obszarach oraz wsparcie dla rolnictwa małej skali. Działania te wymagają oczywiście koordynacji wysiłków różnych stron i perspektywicznego myślenia z uwzględnieniem celów zrównoważonego rozwoju.
