از بیابان تا آبادی

خشکسالی‌ها و تغییرات در الگوهای بارندگی می‌توانند پوشش گیاهی را تضعیف کرده و زمین را مستعد تخریب کنند. جنگل‌زدایی، حذف درختان و پوشش گیاهی برای سوخت یا کشاورزی، عوامل اتصال طبیعی خاک را از بین می‌برد و آن را در معرض فرسایش قرار می‌دهد. چرای بیش از حد دام می‌تواند پوشش گیاهی را کاهش دهد و به فرسایش و تراکم خاک منجر شود. استخراج معدن و سایر منابع نیز می‌تواند به زمین آسیب برساند و به فرسایش و آلودگی خاک منجر شود. فرسایش خاک سطحی می‌تواند توفان‌های گرد و غبار ایجاد کند و بر سلامت انسان، زیرساخت‌ها و کیفیت هوا تاثیر بگذارد. ممکن است مردم به‌دلیل اثرات بیابان‌زایی مجبور به مهاجرت اجباری و ترک زمین‌های خود شوند که این امر به آوارگی و بی‌ثباتی اجتماعی منجر می‌شود. بیابان‌زایی به‌طور نامتناسبی بر جمعیت‌های آسیب‌پذیر که برای امرار معاش خود به زمین متکی هستند، تاثیر می‌گذارد. مشارکت جوامع محلی در شیوه‌های پایدار مدیریت زمین برای موفقیت بلندمدت بسیار مهم است اما مقابله با بیابان‌زایی نیازمند همکاری جهانی و به اشتراک‌گذاری دانش و منابع متنوع است.
 
نقش پنل‌های خورشیدی در کاهش خشکسالی
تحقیقات جدید دانشگاه‌های ایالتی کلرادو و کرنل نشان می‌دهد که وجود پنل‌های خورشیدی در مراتع کلرادو ممکن است تنش آبی را کاهش دهد، سطح رطوبت خاک را بهبود بخشد و به‌ویژه در سال‌های خشک، رشد گیاهان را در مقایسه با مزارع باز حدود ۲۰درصد یا بیشتر افزایش دهد. این یافته‌ها در Environmental Research Letters منتشر شده است. این مقاله مزایا و چالش‌های بالقوه قرارگیری آرایه‌های فتوولتائیک (PV) در اکوسیستم‌های مرتعی را شرح می‌دهد.
درحالی‌که سیستم‌های انرژی خورشیدی منبع کلیدی انرژی تجدیدپذیر هستند، میزان نور خورشید موجود برای رشد گیاهان را کاهش می‌دهند که می‌تواند بر اکوسیستم‌های پیچیده به گونه‌ای تاثیر بگذارد که حیات‌وحش مورد حمایت آنها، کربنی که ذخیره می‌کنند و میزان علوفه‌ای که برای چرای دام تولید می‌کنند کاهش دهد. این کار که بر اساس چهار سال داده‌های یک مرکز خورشیدی کشاورزی در لانگمونت  کلرادو انجام شده است، نخستین تلاش برای آزمایش میدانی چگونگی تغییر این دینامیک‌ها توسط قرارگیری همزمان سیستم‌های خورشیدی و مراتع است.
این تیم دریافت که گیاهان زیر و اطراف سیستم‌های خورشیدی در آن محیط از سایه جزئی و آب اضافی که روی پنل‌ها جمع می‌شود، بهره‌مند می‌شوند که به مبارزه آنها برای زنده‌ماندن در ماه‌های سخت تابستان کمک می‌کند. آنها همچنین دریافتند که در طول یک سال خشک، رشد چمن در سمت شرقی پنل‌ها در برخی موارد تا ۹۰ درصد بیشتر از سایت باز همسایه بود.
متیو استورچیو، دانشیار تحقیقات پسادکترای کرنل و یکی از نویسندگان مقاله گفت: «پنل‌های خورشیدی حتی ممکن است با ترویج جوامع گیاهی متنوع، فرصتی برای احیای اکوسیستم‌های مرتعی فراهم کنند. ساخت تاسیسات خورشیدی در اکوسیستم‌هایی که می‌توانند از قرارگیری استراتژیک آنها بهره‌مند شوند، یک بازی برد ــ برد آشکار است.»
 
کاهش بهره‌وری کشاورزی و امنیت غذایی
بیابان‌زایی به کاهش بازده محصولات کشاورزی منجر شده و پرورش دام را دشوارتر می‌کند. کاهش تولیدات کشاورزی می‌تواند به کمبود غذا و قحطی منجر شود. یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که چگونه تغییرات اقلیمی در طول نیم قرن گذشته شرایط رشد پنج محصول اصلی جهان را تغییر داده و در حال تغییر شکل کشاورزی است. طبق مطالعه‌ای از دانشگاه استنفورد که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است، آب‌وهوای گرم و خشکسالی‌های مکرر، ضربه قابل توجهی به عملکرد محصولات کشاورزی، به‌ویژه برای غلات کلیدی مانند گندم، جو و ذرت وارد کرده است. این تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که گرمایش و خشکی هوا تقریبا در هر منطقه کشاورزی بزرگ افزایش یافته است به‌طوری‌که برخی مناطق فصل‌های رشدی گرم‌تر از تقریبا هر فصلی در ۵۰ سال پیش را تجربه می‌کنند. این مطالعه تخمین می‌زند که محصولات جهانی جو، ذرت و گندم ۴ تا ۱۳ درصد کمتر از آن چیزی است که بدون روندهای اقلیمی می‌توانست باشد.
دیوید لوبل، نویسنده اصلی مطالعه گفت: «فکر می‌کنم اقلیم‌شناسی کار قابل توجهی در پیش‌بینی تاثیرات جهانی بر غلات اصلی انجام داده است و ما باید همچنان برای هدایت تصمیمات سیاسی به این علم تکیه کنیم. اگر بخواهم دقیق‌تر بگویم، فکر می‌کنم نقاط کور روی محصولات تخصصی بوده‌اند که مدل‌سازی زیادی روی آنها نداریم، اما برای مصرف‌کنندگان بسیار برجسته هستند. این شامل مواردی مانند قهوه، کاکائو، پرتقال و زیتون می‌شود. همه اینها شاهد چالش‌های عرضه و افزایش قیمت بوده‌اند.»
لوبل اضافه می‌کند تعجب بسیاری از مردم ممکن است به این دلیل باشد که امیدوار بودند اقلیم‌شناسی اشتباه کند یا تاثیر کاهش ۵ یا ۱۰درصدی محصولات را دست‌کم گرفته بودند. «فکر می‌کنم وقتی مردم ۵درصد را می‌شنوند، معمولا فکر می‌کنند که عدد کوچکی است. اما بعد آن را تجربه می‌کنید و می‌بینید که برای تغییر بازارها کافی است. ما در مورد غذای کافی برای صدها میلیون نفر صحبت می‌کنیم.»
 
زمین‌های کشاورزی بایر؛ عامل افزایش گردوغبار
یکی از عوامل اصلی خشکسالی، مشکل رو به رشد گردوغبار است که پیامدهای عمیقی برای سلامت، ایمنی و رفاه مردم دارد. به‌طور متوسط ​​بیش از یک‌میلیون هکتار زمین کشاورزی بلااستفاده در سال، سهم قابل توجهی در مشکل رو به رشد گرد و غبار در کالیفرنیا دارد که پیامدهایی برای سلامت میلیون‌ها نفر از ساکنان و آب و هوای ایالت دارد. مطالعه جدیدی که توسط اساتید دانشگاه مرسد، آدیمی آدبی و جان آباتزوگلو، در مجله Communications Earth and Environment منتشر شده است، نشان می‌دهد که دره مرکزی حدود ۷۷ درصد از زمین‌های آیش نشده در کالیفرنیا را تشکیل می‌دهد و با حدود ۸۸درصد از رویدادهای عمده گرد و غبار ناشی از فعالیت‌های انسانی مرتبط است.
آباتزوگلو، متخصص اقلیم‌شناسی در گروه مدیریت سیستم‌های پیچیده در دانشکده مهندسی، گفت: «وقتی مزارع کشت نمی‌شوند، فرسایش بادی می‌تواند گرد و غبار ایجاد کند. گرد و غبار می‌تواند با مواد شیمیایی و عوامل بیماری‌زا که باعث بیماری‌های شدید تنفسی یا مرگ می‌شوند، آغشته شود. برای مثال، تب دره، که توسط یک قارچ ایجاد می‌شود، برای انتشار به گرد و غبار متکی است. ذرات معلق همچنین با انواع مختلف زوال عقل، مشکلات قلبی عروقی، بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD)، آسم و شاید به‌طور شگفت‌آوری، چرخه‌های قاعدگی طولانی‌تر و دردناک‌تر مرتبط دانسته شده‌اند. گروه‌های آسیب‌پذیر به طور نامتناسبی متحمل این تاثیرات سلامتی می‌شوند.»
علاوه بر مشکلات سلامتی، کاهش قابل توجه دید در طول توفان‌های گردوغبار به تصادفات رانندگی مرگبار منجر شده است. توفان‌های گردوغبار همچنین می‌توانند به دلیل از بین رفتن خاک سطحی حاصلخیز و سایش محصولات توسط ذرات معلق در هوا، بهره‌وری کشاورزی را کاهش دهند.
اگرچه محققان به‌طور کامل اثرات گرد و غبار بر آب و هوا را درک نمی‌کنند، اما می‌دانند که وقتی گردوغبار روی توده برف می‌نشیند، برف را تیره‌تر کرده و ذوب شدن آن را در اوایل سال زودتر از حد معمول تحریک می‌کند. این امر بر منابع حیاتی آب برای مردم تاثیر می‌گذارد. محققان به کشاورزان پیشنهاد کردند محصولات پوششی یا پوشش زمینی را در نظر بگیرند که سلامت خاک را افزایش داده و گرد و غبار را کاهش می‌دهد.