加州大学默塞德分校教授阿德比伊·阿德比亚伊和约翰·阿巴茨格鲁在《通讯-地球与环境》发表的最新研究表明,中央谷地占加州休耕土地的77%,并与88%的主要人为扬尘事件相关联。
工程学院复杂系统管理系气候学家阿巴茨格鲁指出:"克恩、弗雷斯诺和金斯三县的闲置农田与扬尘现象尤其集中,这些区域的小麦、玉米和棉花等一年生作物因农业经营方式、水资源及经济决策的综合影响而休耕。当田地未种植时,风蚀作用会导致尘土飞扬。"
扬尘可能携带引发严重呼吸系统疾病或死亡的化学物质与病原体。例如真菌引发的山谷热就依赖粉尘传播。颗粒物还与多种痴呆症、心血管疾病、慢性阻塞性肺病、哮喘相关,甚至可能引发更持久且痛苦的月经周期。弱势群体不成比例地承受着这些健康影响。
除健康问题外,沙尘暴导致的显著能见度下降已引发多起致命交通事故。扬尘还会因表层肥沃土壤流失和空气中的颗粒物对作物磨损而降低农业生产力,这对于作为美国首要农业产区的加州尤为重要。
自然科学学院生命与环境科学系成员、健康科学研究所附属研究员阿德比亚伊专注于粉尘影响研究,他表示:"加州特别是中央谷地以往未被视作重要尘源,但近期事件表明该区域已成为主要贡献者,其扬尘多源自农业活动。"
尽管研究者尚未完全理解粉尘对气候的影响,但已确认当粉尘沉降在内华达山脉积雪层时会使积雪颜色加深并导致提前融化,这影响着全州民众的重要水资源供给。
研究发现休耕面积存在年际波动,但2008至2022年间未耕作土地的地理覆盖范围呈现扩张趋势,这种扩展可能与扬尘活动增加存在关联。
虽然作物轮作与定期休耕属于常规农业措施,但未种植土地扩张部分源于《可持续地下水管理法案》对农民年度用水量的限制要求。
阿德比亚伊强调:"该法案的核心目标是平衡地下水利用,这对加州未来至关重要。但需注意其对周边社区产生的意外后果,例如因法案实施导致的农田休耕可能引发扬尘。关键在于采取有效缓解措施减少风蚀影响。"
研究人员建议农户考虑种植覆盖作物或实施地面覆盖措施,以改善土壤健康并抑制扬尘。
阿巴茨格鲁指出,虽然大规模扬尘事件通常由强风或暴风雨等气象因素驱动,但土壤干燥和人为扰动会显著增加扬尘概率。人类活动特别是建筑施工和农业操作,是局地扬尘的主要诱因。
持续研究(包括本项成果及名为UC Dust联盟的最新报告)将助力科研人员更全面理解粉尘在多重领域的影响与挑战。
阿德比亚伊表示:"深入掌握农业源人为扬尘的主导因素,有助于我们更准确评估美国其他地区及全球范围的粉尘综合影响。"
在模拟未来粉尘对气候与健康影响的过程中,最大不确定性来自于人为源扬尘的潜在变化。
他强调:"鉴于本研究确认休耕闲置农田是主要尘源,这可能改变我们对整体粉尘影响的评估方式。"
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of California - Merced. Original written by Lorena Anderson.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Adeyemi A. Adebiyi, Md. Minhazul Kibria, John T. Abatzoglou, Paul Ginoux, Satyendra Pandey, Alexandra Heaney, Shu-Hua Chen, Akintomide A. Akinsanola.Fallowed agricultural lands dominate anthropogenic dust sources in California.Communications Earth & Environment, 2025; 6 (1) DOI:10.1038/s43247-025-02306-0