Калифорния производит более трети овощей и три четверти фруктов и орехов в Соединённых Штатах. Однако из-за нехватки воды всё больше полей остаются незасеянными, или «заброшенными», особенно в знаменитом сельскохозяйственном центре штата — Центральной долине.
В исследовании, опубликованном в журнале Communications Earth and Environment, учёные показали, что эти заброшенные сельскохозяйственные земли порождают новую проблему: пыльные бури, которые могут стать причиной дорожно-транспортных происшествий, проблем со здоровьем и иметь далеко идущие экологические последствия.
Используя методы дистанционного зондирования, команда выяснила, что 88% антропогенных пыльных бурь в штате, таких как пыльные бури, происходят из-за заброшенных сельскохозяйственных угодий.
Частые засухи в Калифорнии могут означать рост площадей заброшенных сельскохозяйственных угодий.
В 2014 году штат принял Закон об устойчивом управлении подземными водами (SGMA), политику, направленную на обеспечение устойчивости ресурсов подземных вод. Согласно отчёту Института государственной политики Калифорнии, для выполнения требований SGMA фермерам может потребоваться забросить сотни тысяч дополнительных акров, что потенциально усугубит пыльные бури.
Отслеживание сельскохозяйственной пыли
Пыль может поступать как из природных источников, например, когда ветер дует над пустыней, так и из антропогенных, например, при транспортировке, строительстве или сельскохозяйственной деятельности, когда поднимаются частицы. Предыдущие исследования определили сельское хозяйство как значительный источник антропогенной пыли, но автор исследования Адебийи и его коллеги хотели сузить круг сельскохозяйственных практик, которые производят больше всего пыли.
«Если вы перестанете орошать землю, она станет сухой, а мы и так живём в сухом климате. Так что легко превратить её в новый источник пыли», — сказал Адебийи, учёный-атмосферник из Калифорнийского университета в Мерседе.
Исследователи начали с определения заброшенных земель в Калифорнии в период с 2008 по 2022 год, используя данные Министерства сельского хозяйства США. Данные показали, что 77% заброшенных земель штата находится в Центральной долине.
Затем команда изучила спутниковые снимки НАСА атмосферных аэрозолей, определив, какие аэрозоли являются пылевыми частицами на основании того, как они рассеивают свет. Наложив регионы, которые регулярно испытывают пыльные бури, на сельскохозяйственные данные, они увидели, что пыльные бури тесно связаны с заброшенными полями.
Проблема, по-видимому, усугубляется. В период с 2008 по 2022 год как площадь заброшенных земель, так и уровень пыли увеличились: за этот период количество пыли в атмосфере над Центральной долиной выросло примерно на 36% за десятилетие.
Томас Джилл, учёный в области наук о Земле из Университета Техаса в Эль-Пасо, который не участвовал в исследовании, давно беспокоился, что изменения в землепользовании могут привести к проблемам с пылью. «Это исследование, проведённое Адебийи и его коллегами, к сожалению, показывает, что мои опасения сбылись», — сказал он.
Широкие последствия
Пыль с заброшенных полей имеет далеко идущие последствия. «Калифорния — это уже штат с наибольшим количеством смертей, вызванных пыльными бурями», — сказал Тонг, автор исследования о смертельных случаях, связанных с пылью, в Соединённых Штатах в 2023 году.
Одной из проблем, по его словам, является то, что увеличение количества пыльных бурь может привести к росту дорожно-транспортных происшествий. Пыль также способствует респираторным заболеваниям и сердечно-сосудистым заболеваниям и переносит грибок Coccidioides, который вызывает опасную инфекцию — долину лихорадки. Случаи заболевания лихорадкой долины увеличились на 800% в Калифорнии в период с 2000 по 2018 год.
«Население Центральной долины также значительно увеличилось», — сказал Джилл. «Так что не только увеличивается количество твёрдых частиц, но и растёт число людей, живущих там, которые уязвимы к их воздействию».
Заброшенные поля и пыль, которую они производят, могут также противоречить целям управления подземными водами, установленным SGMA. Пыль из Центральной долины дует на восток, в горы Сьерра-Невада, где она ускоряет таяние снега — значительный резервуар воды для штата.
Исследователи также обнаружили, что тепло, сконцентрированное на заброшенных полях, может распространяться на близлежащие поля, заставляя окружающие культуры нуждаться в большем количестве воды. «Это двойной удар», — сказал Адебийи.
Он отметил важность предотвращения полного оголения полей при сохранении воды. Одна из стратегий — высаживать местные, засухоустойчивые растения, которые защищают почву от ветровой эрозии, не требуя при этом большого количества орошения.
В настоящее время исследователи проводят аналогичные исследования связи между заброшенными землями и пылью в других сельскохозяйственных штатах, таких как Канзас, Монтана и Вашингтон. Их выводы предполагают, что борьба с проблемами пыли станет всё более важной на национальном уровне.
«Последствия выходят за рамки Калифорнии», — сказал Адебийи. «Они распространяются по всем Соединённым Штатам».
— Эндрю Чепмен (@andrewchapman.bsky.social), научный писатель
Citation: Chapman, A. (2025), Fallowed fields are fueling California’s dust problem, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250223. Published on 13 June 2025.
Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0