Beijing's dust storm: part human, part nature

De hemel boven Beijing kleurde onlangs oranje, dankzij wat breed werd gemeld als een enorme zandstorm.

Het probleem, althans wat de volksgezondheid betreft, is dat het eigenlijk geen zandstorm was. Het was een stofstorm.

Dit lijkt misschien op een daad van geologische muggenzifterij, maar het vertegenwoordigt een cruciaal verschil, en het komt neer op een kwestie van grootte. Zandkorrels zijn minerale deeltjes groter dan 0,06 mm in diameter – het soort dat je enkels schaaft op een winderige dag aan het strand en uiteindelijk de picknick bederft door knapperig aan te voelen in je boterhammen. Stof kan potentieel een veel ernstiger probleem zijn dan stuivend zand.

Stofdeeltjes (of slib en klei, zoals veel geologen ze zouden noemen) zijn die kleinere korrels die zijdezacht aanvoelen en de huid niet krassen. Belangrijk is dat deze kleinere, lichtere korrels veel, veel verder kunnen reizen.

Ze zijn niet afhankelijk van de korteafstands ballistische sprongen van de zandkorrels, maar kunnen zichzelf in een wereldwijd atmosferisch proces bevinden waardoor ze over de hele wereld worden getransporteerd. Zand zal niet zomaar honderden kilometers ver waaien, of zelfs de wereld rond – stof wel.

De korrelgrootte is ook van belang, aangezien de fijnere stofdeeltjes – die kleiner zijn dan 10 micrometer (pm10) en vooral kleiner dan 2,5 micrometer (pm2,5) – ernstige gezondheidsrisico's vormen voor de mens, omdat ze klein genoeg zijn om diep in de longen te worden ingeademd.

Stofstormen in China komen al voor sinds lang voordat mensen een wijdverbreide invloed op het landschap hadden. Tijdens de herhaalde ijstijden van de afgelopen 2,6 miljoen jaar werden enorme hoeveelheden stof gegenereerd door de vooruitgang en terugtrekking van ijskappen, die neerstreken en afzettingen vormden die bekend staan als löss.

Door de millennia heen zijn deze opgehoopt tot een dikte van wel 350 meter om het Chinese Lössplateau te vormen, dat een oppervlakte beslaat groter dan Frankrijk. De löss is rijk aan minerale voedingsstoffen en vormt een vruchtbare landbouwgrond. Het is grotendeels deze landbouwgrond die nu opnieuw door de wind wordt geërodeerd en weer als stof circuleert.

Als we in het verleden zulke dramatische veranderingen hebben gezien, verandert de frequentie van stofstormen dan nu? Het is niet verstandig om te extrapoleren van een enkele regio zoals China naar de hele wereld, aangezien het patroon complex is en er veel variabiliteit is, zelfs binnen de regio. Er zijn eigenlijk redelijk wat aanwijzingen dat de frequentie van stofstormen in China de afgelopen paar decennia is afgenomen. Andere onderzoeken hebben gesuggereerd dat er een toename is van stofstormen in sommige regio's van China over de afgelopen paar eeuwen.

Wereldwijd is het beeld eveneens complex. Studies in Israël hebben gesuggereerd dat er een toename is van stofstormen in de afgelopen 30 jaar, terwijl ander onderzoek heeft geïmpliceerd dat de frequentie in andere regio's is afgenomen.

Dus wat veroorzaakt de huidige stofstormen? Is dit een puur natuurlijk proces, of een gevolg van klimaatverandering, of misschien van slecht landbeheer? Het antwoord is complex – en bevat waarschijnlijk een beetje van elk van deze factoren.

Een recente studie onderzocht de gecombineerde rol die verschillende dynastieke regimes en klimaatverandering hebben gehad op de frequentie van stofstormen in China gedurende de afgelopen 2.000 jaar, en toonde aan dat een toename van stofstormen samenviel met zowel bevolkingsgroei als een versterkte Aziatische moessoncirculatie. Paradoxaal genoeg vond de toegenomen stofstormactiviteit plaats tijdens periodes van verhoogde regenval, omdat dit dynastieën in staat stelde te bloeien en de bevolking te laten groeien, waardoor de vraag naar ontginning van landbouwgrond toenam.

Op andere locaties is het proces grotendeels natuurlijk. Bijvoorbeeld, de afgelegen en nauwelijks bewoonde Bodélé-laagte in Tsjaad, in de Sahara, is de grootste bron van atmosferisch stof in de wereld, ondanks zijn bescheiden omvang. Dit is te danken aan het samenvallen van hyperdroge woestijnomstandigheden, een zeer erodeerbaar oppervlak gemaakt van fijne overblijfselen van meerafzettingen en nabijgelegen bergen die de wind over het oppervlak kanaliseren.

Het lijkt op het eerste gezicht een onverbiddelijk somber beeld van landschapserosie, verlies van productief landbouwareaal, atmosferische vervuiling en gezondheidseffecten, maar er is nog een laatste aspect aan het verhaal van stofstormen. Hun rol bij het transporteren van cruciale minerale voedingsstoffen, met name ijzer, naar de oceanen is al enige tijd erkend, en daarom worden stofstormen soms beschouwd als "meststoffen" voor het fytoplankton van de oceanen – de basis van de meeste oceaanvoedselketens.

Een onderzoek uit 2014 studie suggereerde dat meer dan driekwart van het opgeloste ijzer in de noordelijke Atlantische Oceaan afkomstig was van door de wind meegevoerde Saharastof, en andere studies hebben gesuggereerd dat Saharastof een cruciale rol speelt bij het bemesten van het Amazone-regenwoud met de voedingsstof fosfor. Als zodanig is het verhaal van door de wind meegevoerd woestijnstof, zoals dat deze week boven Peking werd waargenomen, veelzijdig en wereldwijd van omvang.

Geschreven door Matt Telfer, hoofddocent Fysische Geografie, Universiteit van Plymouth. Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.