荒漠化正在以加速的速度将曾经富饶的土地变成干旱、退化的地形。由于气候变化和气温上升，这一过程正在全球范围内加剧。
土壤向沙漠转变会产生沙尘，而这些沙尘随后可能跨越边界、洲际和海洋，影响生态系统，并对远离源头的人类健康造成影响。某一地区扬起的尘埃最终会影响另一地区的空气质量、生态系统和公共卫生。
沙尘的科学与健康影响
气候变化、过度耕作和水资源枯竭正在加速荒漠化。随着这些变化而来的是对人类健康风险的增加、经济动荡、加剧的社会不公以及生态系统的紊乱。
气候变化如何加剧沙尘
随着与人为气候变化相关的全球气温升高，持续时间更长、强度更大的干旱正日益成为现实。当干旱使土壤干裂时，风会卷起颗粒物，形成可横跨洲际、覆盖城市和国家并使天空泛红的沙尘暴。
大量尘云也会以出人意料的方式影响气候。尘云可以将阳光反射回太空，暂时冷却大气；同时它们也会吸收热量，改变温度和降水模式（1）。与此同时，沉积在雪和冰上的尘埃会使其表面变暗，加速融化速率并促使海平面上升（2）。
除了影响空气质量和能见度之外，沙尘还会重塑其沉降之处的环境。
沙尘对生态系统的影响
沙尘在生态系统中扮演着矛盾的角色。它一方面会以磷等养分为雨林和海洋施肥，另一方面也可能掩埋珊瑚礁、改变土壤成分并改变降雨分布（3）（4）。因此，沙尘既可作为养分来源，也可能成为污染物，这取决于它迁移到哪里以及最终沉降在哪里。
在亚马孙，来自撒哈拉沙漠的沙尘有助于维持生物多样性，但在海洋环境中，它却可能助长有害藻华，摧毁水生生物（5）（6）。在陆地上，沙尘沉降会改变土壤化学性质，使某些植物物种比其他物种更具优势，并重塑整个景观（7）。它还会影响光合作用、呼吸作用、蒸腾作用，甚至伤害植物，或使其更易受到其他污染物的影响。
沙尘与空气质量
沙尘会在局地以及距源头数千英里之外影响空气质量。其行为方式部分取决于它是如何产生的，也取决于大气条件和携带它的风。
沙尘可能来自多种局地的人为来源，包括建筑施工、拆除、农业活动、工业过程、景观绿化、道路表面的车辆交通，甚至在未铺装小路上行走（8）。
像哈布布这样的短暂而强烈的沙尘暴，可能仍然只是局部异常，表现为一堵吞没城市的尘墙。然而，与可能传播很远的大型尘羽不同，哈布布通常只持续约10到30分钟（9）。在哈布布期间，空气污染物，尤其是PM2.5和PM10的空气质量监测值，可能会急剧上升。
在非常大的天然沙尘羽中，沙尘会被强风卷起并带到大气高层。这类沙尘羽可能会逐渐扩散并沉降沙尘，在房屋、汽车、田地和植被等表面形成覆盖层。
干旱和沙漠地区能够产生一些最显著的沙尘羽，而地理特征会放大其影响。例如，撒哈拉沙漠中的博德莱凹地被认为是地球上最强烈的空气中沙尘来源。这是因为强风把沙尘吹过盆地，进入一个实际上由山脉和沙丘形成的风洞。随后，这些沙尘可以横穿北非，影响西非数百万人的空气质量，甚至深入北欧（10）。
沙尘与人类健康
沙尘暴携带的不仅仅是土壤颗粒。空气中的尘埃还可能含有生物材料、重金属和微塑料，这些都可能以不同方式影响人类健康（11）（12）（13）。
沙尘中的细颗粒物，PM2.5，对人类健康构成最大担忧。PM2.5，即粒径为2.5微米或更小的颗粒物，可以深深吸入肺部。从那里，PM2.5可诱发哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）以及肺部感染，如谷热；谷热是由美国西南部沙尘中的球孢子菌孢子引起的（14）。这些细颗粒还能进入血液，增加心脏病发作和中风的风险（15）。
沙尘暴也常常与因呼吸困难而就诊人数激增相关（16）。
NASA戈达德太空飞行中心的大气科学家估计，2019年与PM2.5相关的过早死亡中，有22%可直接归因于沙尘（17）。这些影响在本已面临医疗资源有限和环境压力的地区往往最为明显。上述许多死亡发生在受沙漠和沙尘影响的地区，从西非一直延伸到东亚。
沙尘的经济和社会影响
荒漠化和沙尘的长距离影响会给经济和社会带来压力。沙尘暴会迫使航班停飞、降低太阳能发电量并损害农作物。估算显示，蒙古每年的沙尘造成的农作物损失可达数百万美元，而美国则高达1540亿美元（18）（19）。
医疗系统因治疗与沙尘相关的疾病而面临更高成本。随着农田土壤退化并沙漠化，社区可能不得不应对生计被迫转移的问题。这种荒漠化也会损害游牧社区，因为牲畜无法放牧或饮水。
荒漠化正在加速的地区
荒漠化是一个全球性问题。
例如，13个欧盟成员国报告称，其国家部分地区正受到荒漠化影响（20）。保加利亚、匈牙利、西班牙和意大利是受影响最严重的国家之一。
美国西南部的荒漠化
在亚利桑那州、加利福尼亚州南部、内华达州、新墨西哥州和犹他州的干旱地区，沙尘暴和强沙尘暴正成为日益严重的空气质量问题。长期干旱、过度放牧和城市扩张的叠加，使土壤易受风蚀（21）。
在沙尘事件期间，这些州的医院报告称，因哮喘发作、肺炎以及能见度降低导致的机动车事故而入院的人数增加（22）。土壤中存在的球孢子菌（Coccidioides）孢子加剧了这一情况，它们会在风暴中进入空气，被吸入后会感染人体（23）。这些孢子可引发谷热，这是一种真菌感染，可导致咳嗽、发热、乏力和胸痛。
撒哈拉沙尘羽流
每年，来自西撒哈拉沙漠埃尔朱夫地区的大量沙尘羽流会横跨大西洋，行程超过5000英里，到达加勒比地区、美国东南部和亚马孙雨林（24）。
这些常从太空中可见的沙尘羽流携带着数百万吨细颗粒物。在受影响地区，撒哈拉沙尘事件会导致危险的空气质量，引发哮喘发作和其他呼吸系统问题。
“绿色长城”于2007年启动，以应对北非日益加剧的荒漠化（25）。在毗邻撒哈拉沙漠的萨赫勒地区——一个半干旱的稀树草原地区，处于沙漠与更绿的农田和林地之间的过渡地带——干旱和酷热扰乱了粮食生产，并加剧了冲突。“绿色长城”项目种植本土、符合生态特性的树木和植物，同时也在恢复退化土地、创造新的农业机会，并为生活在粮食安全边缘的社区重新带来生机。
阿拉伯半岛风暴
阿拉伯沙漠，以及伊拉克和叙利亚的干旱地区，是阿拉伯半岛自然发生沙尘暴的主要来源，尤其是在夏季。但沙尘事件一年四季都可能发生，即使在冬季也是如此。
该地区有两个主要沙尘来源，包括伊拉克南部的美索不达米亚冲积平原和沙特阿拉伯的“鲁卜哈利”（即空白之地，Empty Quarter）（26）。沙尘也可能从邻近沙漠进入该地区，比如撒哈拉沙漠。在该地区，长期暴露于沙尘与呼吸系统疾病和心血管问题的发生率高于世界上大多数其他地区有关，北非除外（27）。区域性沙尘暴还会降低能见度，造成交通事故并导致航班停飞。
来自该地区的沙尘往往会跨越国界，影响西亚乃至南亚部分地区的空气质量，给整个地区带来共同挑战。
一些国家现在正大力投资于长期遏制和恢复工作。
中国的遏制计划
荒漠化影响着中国北方干旱的华北平原。中国24.7%的土地已因荒漠化而发生转变，影响到4亿人口（28）。
作为回应，中国实施了世界上极具雄心的荒漠化防治项目之一，将大规模植树造林、严格的土地利用政策和技术创新结合起来。通过“三北防护林工程”等举措——该工程常被称为“中国的绿色长城”——政府已种植数十亿棵树木和灌木，以稳定土壤、减少沙尘暴并恢复退化土地。
中国在西部塔克拉玛干沙漠边缘推进绿化的努力形成了一个碳汇，这既在减少荒漠化扩展，也有助于降低大气中的二氧化碳（29）。
中国政府还通过反对过度开垦和过度放牧的政策来减少北方荒漠化，同时转向支持性的技术创新，例如扩大太阳能板覆盖。除了生产清洁能源外，太阳能板还能为适应沙漠环境的植物和灌木提供遮荫，帮助稳定土壤并减缓沙漠扩张（30）。
结论
减少荒漠化和空气中尘埃的影响，需要土地管理、公共卫生和环境政策之间的协调行动。
尘土没有国界。由某一地区荒漠化和干旱扬起的颗粒，可能跨越数千英里，影响远方的健康、经济和生态系统。
由于尘土会跨越国界和大陆，其影响的减轻需要超越任何单一地区的协调行动。
恢复退化土地、投资公共卫生基础设施以及建立早期预警系统，都有助于减轻荒漠化造成的最严重危害。随着荒漠化的扩展，理解尘土如何移动——以及它如何影响健康、生态系统和基础设施——正成为适应气候变化中越来越重要的一部分。
