Tolmukauss 1930ndatel oli 20. sajandi üks rängemaid keskkonnakatastroofe. Intensiivsed tolmutormid raputasid järeleandmatult USA lõunapoolseid tasandikke, põhjustades tõsiseid ökoloogilisi kahjustusi, sundides 2, 5 miljonit inimest piirkonnast lahkuma ja nõudma nummerdamata inimelu, peamiselt „tolmupõletiku“ tagajärjel.
Uuringud on näidanud, et seda katastroofi õhutasid tõsised põuad ja üleharitud maad. Inimtegevusest tingitud kliimamuutused suurendavad täna põua esinemist mitmes maailma piirkonnas.
Keskkonnatervise, õhusaaste ja kliimamuutuste ristumiskohas töötavate teadlastena tahtsime teada, kuidas USA edelaosas kasvavad põuaolud ja rahvastiku kasv võivad mõjutada õhutolmu ja rahvatervist.
Hiljuti avaldatud uuringus arvatakse, et kui maailm püsib oma praegusel kasvuhoonegaaside heitkoguste teekonnal, võib peentolmu taseme tõus suurendada selles piirkonnas enneaegsete surmajuhtumite arvu 130 protsenti ja kolmekordse haiglaravi tõttu peene tolmuga kokkupuudet.
**********
Kui kasvuhoonegaaside heitkoguseid maailmas järsult ei vähendata, prognoosivad teadlased, et USA edelaosa - juba rahva kuumeim ja kuivem piirkond - kogeb järgmistel kümnenditel enneolematut mitme kümnendi pikkust megapõuda.
Nüüd on hästi mõistetav, et õhu kaudu levivate osakeste, sealhulgas tolmu kokkupuude lühi- ja pikaajaliselt põhjustab suuri terviseohte. Toime ulatub suurenenud haiglaravil viibimisest kuni suurema enneaegse surma riskini, peamiselt südame-veresoonkonna ja hingamisteede häirete tõttu.
Meie uuringus viitab „tolm” mullast pärit õhus leiduvatele osakestele, mis on tekkinud tuuleerosiooni või inimtegevuse, näiteks põllumajandustegevuse või katteta teedel liikumise tagajärjel. Õhku saab tõsta pinnase osakesi, mis on väiksemad kui 0, 05 millimeetrit - umbes juuste laius. Keskendusime osakestele, mis on väiksemad kui 0, 0025 millimeetrit (2, 5 mikronit) ja mida ühiselt tuntakse peente osakestena (PM). Sellised väikesed osakesed püsivad õhus kauem ja põhjustavad inimese tervisele suurimat kahju, kuna need võivad tungida sügavale kopsudesse.
Aastakümnete pikkused epidemioloogilised uuringud on kindlalt leidnud seose peente PM-idega kokkupuute ja kahjulike tervisemõjude vahel. Ehkki peente PM-ide moodustavate materjalide tugevuse ja mõju eristamiseks on vaja rohkem uuringuid, mis hõlmavad ka fossiilkütuste põlemisel tekkivaid heitkoguseid ja muid tööstusallikaid, näitavad tõendid, et tolm on oluline põhjustaja.
Näiteks põhjustab ränidioksiid, mis moodustab umbes 60 protsenti tuulest puhutud kõrbetolmust, põhjustada kroonilist kopsupõletikku, kopsuvähki ja autoimmuunhaigusi. Samuti võib tolm suurtel aladel transportida pinnases leiduvaid patogeene ja toksilisi saasteaineid. USA edelaosas on tolmujuhtumid olnud seotud orgupalaviku ja arseenimürgistuse puhangutega.
Peened osakesed on juustest palju väiksemad. (USEPA) **********
USA edelaosas, millest suur osa koosneb kõrbest ja kuivadest aladest, on kogu riigis õhutolmu kõrgeim tase. Esimene küsimus, mida uurisime, oli see, kuidas erinevates hüdroloogilistes süsteemides, näiteks pinnases, jõeveekogudes ja põhjaveehoidlates esinevad põuaolud on viimastel aastatel mõjutanud õhus leviva peentolmu taset.
Analüüsides ajavahemikul 2000-2015 35 seirekohal Arizonas, Colorados, New Mexico ja Utahis kogutud andmeid, leidsime, et peene tolmu taseme muutused, mida täheldati igas seirekohas igal aastal, kippusid toimuma sünkroonis. See muster viitab sellele, et peentolmu sisalduse ulatuslikel muutustel on üks või enam levinud põhjus.
Tõepoolest, leidsime, et need muutused olid olulises korrelatsioonis Põhja-Ameerika edelaosa pinnase niiskustingimustega. Tavalisest kõrgema peentolmu sisaldusega aastaid iseloomustas tavalisest kuivem pinnase niiskus ka Chihuahuani, Mojave ja Sonorani kõrbete, Lõuna-Suur-tasandike ja Colorado platoo piirkondades.
Uuringud on näidanud, et tolmuheitmed pärinevad nendes piirkondades peamiselt kõrbealadest, kuivadest järvepõhjadest, varem põlenud aladest ning põllumajanduse ja fossiilkütuste arendamise tõttu häiritud maadest. Meie leiud on kooskõlas varasemate väliuuringutega, mis näitavad, et mulla niiskus suudab tolmuheidet kontrollida taimkatte ja mulla stabiilsuse muutmise teel.
2018. aasta juuni alguses põdes põud 27 protsenti alumisest 48 osariigist. (NIDIS) **********
Järgmises etapis kvantifitseerisime peentolmu taseme võimalikud muutused tulevikus ja sellega seotud rahvatervise mõjud kahel erineval kliimamuutuse stsenaariumil, mida on kasutatud valitsustevahelise kliimamuutuste paneeli viiendas hindamisaruandes. Aruande niinimetatud halvima stsenaariumi puhul on kasvuhoonegaaside heide vähenenud ja aja jooksul suurenenud. Parima stsenaariumi korral on vaja heitkoguseid dramaatiliselt vähendada, et globaalne soojenemine püsiks alla kahe kraadi Celsiuse järgi.
Esiteks kasutasime 22 kliimamudeli komplektist koosnevat 22-st kliimamudelist koosnevat temperatuuri ja sademete prognoose aastateks 2076-2095 koosmõjus tuletatud tolmu ja pinnase niiskussuhetega, et kvantifitseerida tolmu muutusi tulenevalt põuaolude muutumisest kahes kliimastsenaariumis. Kuna kliimamudelite prognooside vahel on erinevusi, võimaldab nende suure rühma kasutamine meil tulemuste kindlust mõõta.
Seejärel hindasime sellest tulenevat mõju rahvatervisele, kasutades seoseid, mis on saadud uuringutest, mis on kvantitatiivselt tõestanud USA esinduslikes populatsioonides enneaegsete surmade ja hospitaliseerimiste riski suurenemist peene PM-iga kokkupuute tõttu. Nendes arvutustes võtsime arvesse ka edelaosa rahvastiku kasvu prognoose ja muutuvat haavatavust haiguste suhtes.
31. märtsil 2017 ulatus Mehhiko põhjaosast sadade kilomeetrite taha Texase ja Uus-Mehhikosse paks tolm. Allikas näis olevat peamiselt põllumaa Mehhiko linna Janose lähedal. (NASA maavaatluskeskus) Halvima stsenaariumi - tee, millel me praegu käime - kohaselt võib Edela peen tolmu tase selle sajandi lõpuks suureneda 30 protsenti, võrreldes tänapäeva väärtustega. Selle tulemuseks oleks enneaegsete surmade arv 130 protsenti ja haiglaravi 300 protsenti, mis on tingitud peene tolmu kokkupuutest.
Isegi parimal juhul kliimamuutuste leevendamise stsenaariumi kohaselt ennustame, et peentolmu tase võib piirkonnas tõusta 10 protsenti. See tõus suurendaks peentolmuga kokkupuute tõttu enneaegseid surmajuhtumeid ja haiglaravi vastavalt 20 protsenti ja 60 protsenti, võrreldes tänapäeva väärtustega.
Siinkohal väärib märkimist, et vaatlesime ainult tulevaste põuaolude isoleeritud mõju. Muude tegurite, näiteks tuulekiiruse ja inimeste maakasutuse muutused võivad tulemusi parandada või halvendada.
**********
Teised teadlased on leidnud mujal maailmas meie uuringuga sarnaseid tulemusi. Näiteks on teadlased näidanud, et Hiinas ja Saudi Araabias tolmutormide esinemist mõjutavad sademete hulk või pinnase niiskus ümbritsevates piirkondades, mis hõlmavad kaugeid kõrbeid ja kuivasid alasid.
Praegu moodustavad kuivad maismaad 41 protsenti kogu maailma pindalast ja seal elab umbes 2, 1 miljardit inimest. Maailma praegusel kasvuhoonegaaside heitkoguste trajektooril intensiivistuvad põuad ja kuivused laienevad Lõuna-Ameerika, Aafrika, Austraalia ja Vahemere piirkondade osadesse. Meie avastused tõstavad esile kliimamuutuste potentsiaali õhukvaliteedi probleemide süvenemiseks paljudes asustatud kuivades piirkondades üle maailma - üks paljudest kliimamuutuste ohtudest inimeste tervisele ja heaolule.
See artikkel avaldati algselt lehel The Conversation.
Ploy Pattanun Achakulwisut, George Washingtoni ülikooli järeldoktor
Loretta Mickley, Harvardi ülikooli keemia ja kliima vastasmõju vanemteadur
Susan Anenberg, George Washingtoni ülikooli keskkonna-, töötervishoiu ja globaalse tervise dotsent
