Ατμοσφαιρική σκόνη: ο παραβλεπόμενος ύποπτος για την αστική ρύπανση
Μια εικόνα δύο χεριών που πλαισιώνουν τον Πύργο του Άιφελ. Κάποιες μέρες ο Πύργος του Άιφελ στο Παρίσι είναι μόλις ορατός. Η γαλλική πρωτεύουσα είναι η δεύτερη μεγαλύτερη μεγαλούπολη της Ευρώπης. Minsky/Shutterstock.
Οι πόλεις γίνονται γρήγορα ο καθοριστικός οικιστικός χώρος της ανθρώπινης ζωής . Πάνω από το 55% του παγκόσμιου πληθυσμού ζούσε σε αστικές περιοχές το 2018, ένα ποσοστό που προβλέπεται να φτάσει σχεδόν το 68% έως το 2050, σύμφωνα με τα Ηνωμένα Έθνη (ΟΗΕ).
Ενώ αυτή η άνευ προηγουμένου αστική ανάπτυξη τροφοδοτεί την καινοτομία και την οικονομική δραστηριότητα, ταυτόχρονα επικεντρώνει την ανθρώπινη έκθεση σε περιβαλλοντικούς παράγοντες στρες και εντείνει τις πιέσεις στο αστικό περιβάλλον. Σε αυτό το πλαίσιο, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) έχει υπογραμμίσει τις πολύπλευρες προκλήσεις και τους σοβαρούς κινδύνους που θέτει η κακή ποιότητα του αέρα στις κοινωνικοοικονομικές δραστηριότητες και την ανθρώπινη υγεία. Και παρόλο που οι εκπομπές - όπως NO₂, SO₂, CO₂ και O₃ - είναι οι συνήθεις ύποπτοι όσον αφορά την υποβάθμιση της ποιότητας του αέρα, η πρόσφατη μελέτη μας υπογραμμίζει ότι η ατμοσφαιρική σκόνη που συσσωρεύεται πάνω από τις αστικές περιοχές αντιπροσωπεύει έναν επιπλέον και σημαντικό, αν και συχνά παραβλεπόμενο, παράγοντα που συμβάλλει στις αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία.
Ο αντίκτυπος της ορυκτής σκόνης στη δημόσια υγεία αξίζει περισσότερης προσοχής.
Μεταξύ των ειδών αερολυμάτων που συμβάλλουν στην υποβάθμιση της ποιότητας του αέρα, η ατμοσφαιρική σκόνη που προέρχεται από φυσικές πηγές και ανθρωπογενείς δραστηριότητες θεωρείται συχνά λιγότερο σημαντική. Ωστόσο, αυτή η υπόθεση παραβλέπει ένα αυξανόμενο σύνολο ερευνητικών στοιχείων που αναφέρουν την αερομεταφερόμενη σκόνη ως κίνδυνο για την υγεία και παραμελεί πολλά σημαντικά γεγονότα.
Καταρχάς, η σκόνη δεν αποτελεί οριακό συστατικό του συνολικού φορτίου αερολυμάτων. Κατά μάζα, η σκόνη είναι ο δεύτερος πιο άφθονος τύπος αερολύματος παγκοσμίως, ξεπερνώντας μόνο τα σωματίδια θαλασσινού αλατιού, και το κυρίαρχο συστατικό του ατμοσφαιρικού φορτίου αερολυμάτων σε μεγάλες ηπειρωτικές περιοχές.
Πιο συγκεκριμένα, έχει εκτιμηθεί ότι οι φυσικές πηγές - κυρίως οι άνυδρες και ημιάνυδρες περιοχές - εκπέμπουν περίπου 4.680 τεραγραμμάρια (Tg) (1 Tg = 1 δισεκατομμύριο κιλά) σκόνης στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. Ωστόσο, αυτή η εκτίμηση δεν λαμβάνει υπόψη όλη τη σκόνη που υπάρχει στην ατμόσφαιρα.
Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι φυσικές διεργασίες συμβάλλουν περίπου στα 3/4 του συνολικού φορτίου σκόνης, με το υπόλοιπο 1/4 να συνδέεται με ανθρώπινες δραστηριότητες που συχνά εξελίσσονται γύρω από αστικές και ιδιαίτερα βιομηχανικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένων των μεταφορών, της ανάπτυξης υποδομών, της αλλαγής χρήσης γης, της αποψίλωσης των δασών, της βόσκησης και των γεωργικών πρακτικών.
Για να το θέσουμε σε προοπτική, αυτή η εκπληκτική μάζα αερομεταφερόμενης σκόνης υπερβαίνει 615.000 φορές το ισοδύναμο βάρος του Πύργου του Άιφελ που απελευθερώνεται παγκοσμίως στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο.
Επιπλέον, αυτά τα σωματίδια που αποτελούν τα στρώματα της ατμοσφαιρικής σκόνης δεν έχουν καθόλου ομοιόμορφο μέγεθος. Πειράματα μεγάλης κλίμακας (σχεδιασμένα για τη λεπτομερή μελέτη των ατμοσφαιρικών ρύπων) που επικεντρώνονται στη σκόνη ορυκτών και χρησιμοποιούν αερομεταφερόμενα in situ όργανα έχουν αποκαλύψει ότι τα σωματίδια στα ατμοσφαιρικά στρώματα που μεταφέρονται από τον άνεμο κυμαίνονται σε μεγάλο βαθμό σε μέγεθος, από λιγότερο από 0,1 μm (περίπου το μέγεθος ενός ιού SARS-CoV-2 (κορωνοϊός) έως περισσότερο από 100 μm (περίπου η διάμετρος μιας ανθρώπινης τρίχας).
Ακόμα πιο ανησυχητικό είναι ότι τα συσσωρευμένα στοιχεία από επιδημιολογικές μελέτες συνδέουν την αερομεταφερόμενη σκόνη με πολλαπλές αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία. Ενώ η χονδροειδής ορυκτή σκόνη θεωρείται συχνά σχετικά ακίνδυνη, προκαλώντας συνήθως ελαφρύ ερεθισμό του δέρματος ή αλλεργικές αντιδράσεις ακόμη και σε μεγάλες περιόδους έκθεσης, είναι μια εντελώς διαφορετική ιστορία όταν πρόκειται για τα λεπτά σωματίδια . Λόγω του μικρού τους μεγέθους, αυτά τα λεπτά σωματίδια επιτρέπουν τη βαθιά διείσδυση στους πνεύμονες, η οποία ενδεχομένως να πυροδοτεί αναπνευστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις, αλλεργικές αντιδράσεις, ακόμη και καρκίνο. Πέρα από αυτές τις άμεσες επιπτώσεις, οι επιστήμονες εξακολουθούν να διερευνούν τον ρόλο της σκόνης ως φορέα βακτηρίων, όπως υποδηλώνουν τα ξεσπάσματα μηνιγγίτιδας στην έρημο Σαχέλ .
Λεπτά σωματίδια, μεγάλα ερωτήματα
Αυτές οι ανησυχίες εγείρουν φυσικά μια σειρά ερωτημάτων: σε ποιο βαθμό έχουν αλλάξει τα κλάσματα λεπτόκοκκης και χονδρόκοκκης σκόνης που μεταφέρονται με τον αέρα σε ιδιαίτερα βιομηχανικές και πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές τις τελευταίες δύο δεκαετίες;
Μπορούμε να εντοπίσουμε σημαντικές, αυξανόμενες ή μειούμενες χρονικές τάσεις σε αυτές τις αλλαγές; Ποιες μεγάλες πόλεις βιώνουν σήμερα ή είναι πιθανό να βιώσουν στο εγγύς μέλλον συγκεντρώσεις σκόνης που υπερβαίνουν τα όρια ασφαλείας για την ποιότητα του αέρα του ΠΟΥ ;
Μεγαλουπόλεις στο μικροσκόπιο: 15 χρόνια δορυφορικών παρατηρήσεων αποκαλύπτουν πώς αλλάζουν τα επίπεδα σκόνης
Για να κατανοήσουμε καλύτερα πόση σκόνη εισπνέουν στην πραγματικότητα οι αστικοί πληθυσμοί, η πρόσφατη μελέτη μας εξέτασε δορυφορικές παρατηρήσεις της Γης που εκτείνονται σε διάστημα άνω των 15 ετών. Εξετάσαμε τη συσσώρευση και τη χρονική δυναμική της σκόνης στο χαμηλότερο ατμοσφαιρικό στρώμα πάνω από την επιφάνεια της Γης σε 81 από τις μεγαλύτερες πόλεις και αστικές περιοχές του κόσμου (με πληθυσμούς που ξεπερνούν τα 5 εκατομμύρια), όπου η ανθρώπινη δραστηριότητα και η έκθεση είναι πιο διαδεδομένες. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν πολλά σημαντικά συμπεράσματα:
Η ατμοσφαιρική σκόνη αναμφισβήτητα αποτελεί κίνδυνο για τη δημόσια υγεία σε σημαντικό αριθμό μεγάλων αστικών περιοχών παγκοσμίως. Με βάση τα στοιχεία για τον πληθυσμό και τις προβλέψεις που παρέχονται από τον ΟΗΕ, περίπου 9 στα 10 από τα περίπου 800 εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν στις 81 μεγαλύτερες πόλεις εκτίθενται σε επίπεδα σκόνης που υπερβαίνουν τα ετήσια μέσα όρια ασφάλειας για την ποιότητα του αέρα. Αναδύεται ένα σαφές γεωγραφικό μοτίβο, με τις πιο πληγείσες αστικές περιοχές να βρίσκονται στη Μέση Ανατολή, την Ινδική υποήπειρο, την Ανατολική Ασία και το Σαχέλ.
Τα επίπεδα σκόνης φαίνεται να μειώνονται στις περισσότερες μεγάλες πόλεις. Ωστόσο, αυτά τα ενθαρρυντικά, φαινομενικά θετικά νέα συνοδεύονται από δύο σημαντικές προειδοποιήσεις: σε πολλές περιπτώσεις, οι χρονικές τάσεις μείωσης δεν είναι στατιστικά σημαντικές και συχνά τα συνολικά βάρη σκόνης παραμένουν σημαντικά. Με άλλα λόγια, ακόμη και όταν παρατηρούνται μειώσεις, αυτές μπορεί να μην μεταφράζονται σε ουσιαστικές μειώσεις του κινδύνου για την υγεία.
Κοιτάζοντας μπροστά στο εγγύς μέλλον, η πρόκληση είναι απίθανο να εξαφανιστεί. Σύμφωνα με εκτιμήσεις που παρείχε ο ΟΗΕ, οι αστικοί πληθυσμοί σε αυτές τις μεγαλουπόλεις προβλέπεται να αυξηθούν, φτάνοντας σε πάνω από 1 δισεκατομμύριο ανθρώπους στα μέσα της δεκαετίας του '30.
Κατά συνέπεια, η ατμοσφαιρική σκόνη θα παραμείνει ένας περιβαλλοντικός κίνδυνος για την υγεία , ωστόσο σε μικρότερο βαθμό λόγω της φαινομενικής μείωσης του ατμοσφαιρικού φορτίου σε σύγκριση με τις σημερινές συνθήκες, επηρεάζοντας ωστόσο ενδεχομένως μεγαλύτερο αριθμό ατόμων.
Από την επιστήμη στην πολιτική: αντιμετώπιση του κινδύνου της αερομεταφερόμενης σκόνης
Σε απάντηση στα αυξανόμενα επιστημονικά στοιχεία ότι η αερομεταφερόμενη σκόνη αποτελεί κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία, οι χώρες ενισχύουν τη νομοθεσία για την ποιότητα του αέρα και δρομολογούν εθνικές και διεθνείς πρωτοβουλίες για την αντιμετώπιση των προκλήσεων που σχετίζονται με τη σκόνη.
Προσπάθειες όπως το SDS-WAS , το DANA και το CAMS NCP του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού, μεταξύ άλλων, αντικατοπτρίζουν την αυξανόμενη συνεργασία για τη βελτίωση της παρακολούθησης, της μοντελοποίησης και της μετατροπής της επιστήμης σε πρακτικές λύσεις. Ταυτόχρονα, οι κυβερνήσεις προχωρούν σε ευθυγράμμιση των κανονισμών με τις συστάσεις του ΠΟΥ.
Για παράδειγμα, η αναθεωρημένη Οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Ποιότητα του Ατμοσφαιρικού Αέρα αναγνωρίζει ρητά τα φυσικά αερολύματα, όπως η σκόνη, ως σωρευτικό κίνδυνο για την υγεία. Μαζί, η προώθηση της έρευνας, ο συντονισμένος πολιτικός σχεδιασμός και η βελτίωση της νομοθεσίας παρέχουν μια ισχυρότερη βάση για δράση.
Καθώς η αστικοποίηση επιταχύνεται, η αντιμετώπιση της ποιότητας του αέρα, συμπεριλαμβανομένης της ατμοσφαιρικής σκόνης, καθίσταται κεντρικής σημασίας για την προστασία της δημόσιας υγείας, την ενίσχυση της ανθεκτικότητας των πόλεων και τη διασφάλιση ενός πιο βιώσιμου μέλλοντος για τις ταχέως αναπτυσσόμενες πόλεις του κόσμου.
Το Axa Research Fund, το οποίο δημιουργήθηκε το 2007 για να βοηθήσει στην επιτάχυνση και την ανταλλαγή επιστημονικών γνώσεων σε βασικά κοινωνικά ζητήματα, αποτελεί πλέον μέρος του Axa Foundation for Human Progress και έχει υποστηρίξει πάνω από 750 έργα σε όλο τον κόσμο σχετικά με βασικούς περιβαλλοντικούς, υγειονομικούς και κοινωνικοοικονομικούς κινδύνους. Για να μάθετε περισσότερα, επισκεφθείτε την ιστοσελίδα του AXA Research Fund ή ακολουθήστε το @AXAResearchFund στο LinkedIn .
Εμμανουήλ Προεστάκης
Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών
https://theconversation.com/atmospheric-dust-the-overlooked-suspect-in-urban-air-pollution-276422