Czy pustynię da się zamienić w zielony teren?

Kiedy myślimy o pustyni, przychodzą nam na myśl rozległe obszary Gobi czy Sahary.

W rzeczywistości pustynie są bardzo zróżnicowane — różnią się pod względem ilości roślin, zwierząt i zamieszkujących je ludzi.

Kair, stolica Egiptu, jest największym pustynnym miastem na świecie i liczy ponad 23 miliony mieszkańców.

Ogólnie rzecz biorąc, pustynia to jednak wyjątkowo suchy ekosystem, w którym ograniczona ilość wody sprawia, że większość form życia ma trudności z przetrwaniem.

A pustynie się powiększają. Według ONZ co roku degradacji ulega około 1 milion kilometrów kwadratowych zdrowej ziemi.

W miarę jak żyzne grunty na Ziemi stają się coraz rzadsze, pojawia się pytanie: czy możliwe jest pozyskiwanie wody w nieoczywisty sposób i przekształcenie pustyń w miejsca, gdzie rośliny mogą rosnąć?

Zmiana pogody

Yan Li, profesor nauk geograficznych na Normal University w Pekinie, wyjaśnia, że „pustynnienie oznacza, iż naturalne tereny, takie jak łąki czy zarośla, stopniowo stają się coraz bardziej suche, aż w końcu przekształcają się w pustynię".

W latach 70. naukowiec Jule Charney wykazał, że działalność człowieka odgrywa istotną rolę w tym procesie.

„Gdy jest zbyt dużo bydła, zwierzęta zjadają całą trawę, a roślinność ulega degradacji, przekształcając się w gołą ziemię lub piasek," mówi Li w programie BBC CrowdScience.

Kiedy do tego dochodzi, zmienia się tzw. albedo, czyli zdolność powierzchni do odbijania światła. Goły piasek jest bardzo jasny i odbija dużą ilość promieniowania słonecznego.

Gdy powierzchnia ziemi odbija ciepło zamiast je pochłaniać, powietrze nad nią nie nagrzewa się tak bardzo. Oznacza to, że odparowuje mniej wilgoci i powstaje mniej chmur — co sprawia, że obszar staje się jeszcze bardziej suchy.

Li zastanawiał się, czy możliwe byłoby odwrócenie tego procesu. „A co, gdybyśmy mogli zmniejszyć albedo powierzchni? Czy zwiększyłoby to opady?"

Jego zdaniem panele słoneczne mogłyby w tym pomóc. Są ciemne, a ciemne powierzchnie pochłaniają ciepło, co sprzyja ogrzewaniu powietrza, unoszeniu wilgoci ku górze i powstawaniu chmur.

Jego zespół stworzył model symulujący, co by się stało, gdyby 20% Sahary pokryto ciemnymi panelami słonecznymi.

Dodano także turbiny wiatrowe. „Jeśli mamy turbiny wiatrowe, zmienia się szorstkość powierzchni" — wyjaśnia Li. „Większe tarcie sprawia, że więcej energii może zostać przekazane do atmosfery poprzez turbulencje. A turbulencje sprzyjają powstawaniu zjawisk pogodowych — i chmur."

Model przewidywał, że średnia ilość opadów na całej Saharze mogłaby się podwoić.

Na razie jest to jednak tylko symulacja, a liczba paneli słonecznych i turbin wiatrowych musiałaby być ogromna — obejmując niemal 2 miliony kilometrów kwadratowych, czyli obszar zbliżony do powierzchni Meksyku lub Indonezji.

Li dodaje również, że metoda ta działałaby tylko w miejscach takich jak Sahara, położonych blisko oceanu, skąd wilgotne powietrze może być transportowane w głąb lądu.

Wiele innych pustyń — jak Gobi czy te na Bliskim Wschodzie — znajduje się po prostu zbyt daleko od morza.

Łapanie chmur

Na pustyni Atakama w Chile — często uznawanej za najsuchsze miejsce na Ziemi — istnieje technologia, która pozwala pozyskiwać wodę bezpośrednio z powietrza.

Virginia Carter, geografka i adiunktka na Uniwersytecie Mayor w Chile, jest ekspertką w budowie takich systemów do zbierania mgły.

„Pozyskiwanie wody z mgły powstało w Chile około 50 lat temu" — mówi. „Chodzi o to, by zbierać wodę z chmur nad pustynią".

Sam proces jest zaskakująco prosty — między słupami rozwiesza się siatkę, a gdy nasycone wilgocią chmury przechodzą przez jej drobną strukturę, tworzą się krople wody. Następnie woda jest odprowadzana do rur i zbiorników magazynujących.

Carter podaje, że na dalekiej północy Chile można w ten sposób pozyskać średnio około dwóch litrów wody dziennie z każdego metra kwadratowego siatki, a w niektórych miejscach nawet do siedmiu litrów.

Czy więc zbieranie wody z mgły mogłoby w przyszłości pomóc w zazielenianiu pustyń?

Zdaniem Carter jest to możliwe. Jej zespół realizuje obecnie projekt na pustyni Atakama, w którym woda z mgły wykorzystywana jest do hydroponiki — czyli uprawy roślin w wodnych roztworach odżywczych zamiast w glebie.

Metoda ta ma jednak swoje ograniczenia. Ilość pozyskiwanej wody jest znacznie mniejsza niż w przypadku innych technik, a dodatkowo wymaga warunków sprzyjających powstawaniu mgły — co zwykle oznacza obszary położone blisko wybrzeża.

Woda morska przekształcona w wodę słodką

W obliczu rosnącego poziomu mórz na świecie, czy pobieranie wody bezpośrednio z morza mogłoby pomóc?

Choć odsalanie wody morskiej jest niezwykle skuteczne, obecnie stosowane metody są bardzo energochłonne i często opierają się na paliwach kopalnych.

Christopher Sansom, profesor na Uniwersytecie w Derby, pracuje nad mniejszymi instalacjami odsalającymi, które wykorzystują energię słoneczną.

W jego rozwiązaniu lustra skupiają promienie słoneczne na rurach, co pozwala zagotować wodę morską i oddzielić z niej sól.

Aby jednak nadążyć za potrzebami ludzi — nie mówiąc już o zazielenianiu pustyń — odsalanie musiałoby zostać znacznie rozbudowane.

Niezależnie od zastosowanej metody pozostaje też problem ogromnych ilości pozostałej soli, która może szkodzić środowisku wokół takich instalacji.

Czy powinniśmy to zrobić?

Teoretycznie moglibyśmy zazielenić pustynię, przekształcając wodę morską w słodką, pozyskując wodę z chmur, a nawet zmieniając pogodę na pustyni.

Jednak pustynie nie są z natury czymś złym. Jak mówi Li, pustynie są „naturalnym zjawiskiem na Ziemi". „Jeśli pustynia jest stabilna, wszystko jest w porządku. Możemy zostawić ją taką, jaka jest".

„Zamiast próbować zazieleniać pustynię lub doprowadzać na nią wodę, uważam, że powinniśmy chronić życie, które już tam istnieje" — mówi Zinnia Gonzalez Carranza, naukowczyni zajmująca się roślinami na Uniwersytecie w Nottingham.

Jej zdaniem próby zazieleniania pustyni mogą w dłuższej perspektywie zaszkodzić zarówno środowisku, jak i ludziom, którzy nazywają ją swoim domem.

„Wprowadzając rośliny, być może przez pewien czas uzyskamy dobre plony, ale odbywa się to kosztem ogromnych ilości wody. A to, co obserwujemy, pokazuje, że gdy zużywa się dużo wody na takie uprawy, najbardziej cierpią społeczności żyjące wokół pustyni" — wyjaśnia.

„Myślę, że najlepsze, co możemy zrobić, to naprawdę zrozumieć pustynię, uszanować ją i spróbować z nią współpracować" — dodaje.

Ten tekst został napisany i sprawdzony przez dziennikarzy BBC. Przy tłumaczeniu zostały użyte narzędzia AI, jako część projektu pilotażowego.

Edycja: Kamila Koronska