沙漠

几个世纪以来，沙漠是损失的代名词：它侵蚀村庄，毁坏庄稼，并将整个地区变为无人居住的地带。人类的应对措施——墙壁、树木、屏障——往往缓慢、昂贵且常常不足。 如今，中国正在尝试一种截然不同的策略：不是在沙漠上种植，而是将沙子转变为肥沃的土壤。这一实验正在宁夏回族自治区的腾格里沙漠进行，这是中国最干旱的地区之一。那里，沙漠化是日常现实，流动的沙丘和无法种植的作物。 关键：蓝藻 该项目由沙坡头沙漠研究实验站（中国科学院）领导，基于使用蓝藻，这些光合微生物能够在极端条件下生存。当有湿气时，它们形成一种生物结皮，该结皮： 将沙粒结合在一起。 保持水分。 减少侵蚀。 创造一个其他生物可以繁衍的微环境。 简单来说，沙子不再表现得像沙子，而开始表现得像土壤。 从实验室到露天环境 2010年，证明蓝藻可以在控制条件下产生土壤，但在露天环境中会死亡。2016年，通过施加压力将其引入沙粒之间，提高了60%的存活率，尽管这种方法在大规模上不可行。 解决方案是创造“土壤种子”：将七种选定的菌株与有机物混合，模制成六边形的固体块。这些团块易于运输和散布，与雨水接触时会苏醒，殖民沙子并形成可抵御高达36公里/小时风速的生物结皮。 这一过程自然需要五到十年，而通过这种技术可缩短至一年。 从沙子到肥沃土壤 这种转变不是权宜之计，而是状态的改变： 松散的沙子 → 稳定的表面 →...

Más de 22亿人在世界上缺乏安全饮用水的保障。这个问题不仅限于贫困地区：即使在拥有先进基础设施的国家，数百万人依赖于脆弱且易受干旱、污染或供应故障影响的系统。 面对河流、水库和含水层的枯竭，麻省理工学院的一组工程师决定将目光投向大气层，在那里存在着一个巨大的资源：水蒸气。 从空气中捕获水的面板 所开发的设备大小如同一个家用窗户，基于一个高吸水性水凝胶，置于一个带有外部涂层的玻璃腔中，以促进凝结。其外观类似于深色气泡塑料，每个圆顶最大化与空气的接触。 夜间，水凝胶吸收水蒸气并膨胀。 白天，环境热量释放出蒸汽，蒸汽在较冷的玻璃上凝结。 液态水靠重力下降，并被简单的管道收集。 不需要马达、泵或电力：仅通过材料和热量的自然动态运作。 极端条件下的测试 该系统在死亡谷安装了一周，这是大陆上最干旱的地方之一。尽管湿度低（接近21%）、极端温度和强烈辐射，该设备每天生产57至161.5毫升的饮用水。虽然这个数字看起来很小，但超过了许多现有的被动系统，并与需要外部能源的主动设计竞争。 关键在于可扩展性：多个面板并排，占用空间小并垂直放置，可以满足一个家庭的基本需求。 应对盐污染的创新 基于水凝胶的系统的历史问题之一是盐分的泄漏，如氯化锂，会污染收集的水。麻省理工学院通过在水凝胶中加入甘油解决了这一挑战： 稳定材料内的盐分。 防止其结晶。 大幅减少其泄漏。 水凝胶不含纳米孔，进一步限制了盐分的流出。 结果是水中的盐分远低于饮用水的限值，无需过滤或额外处理。 潜力和应用 该系统被设计为资源有限地区的可行解决方案，在这些地区安装太阳能板很困难，维护必须最小化。其可能的应用包括： 集成在干旱地区住宅中的面板。 极端干旱中的紧急系统。 难民营的基本供水。 减少瓶装水的运输。 作为当地水基础设施的补充。 研究的未来 团队计划优化材料、改善几何形状，并在不同气候中测试多面板配置。他们还探索使用超材料，能够放大有用的振动或提高抗性而不增加质量或材料消耗。 麻省理工学院的设备不是一个奇迹解决方案，但确实是一种不同思考获取水的方式：利用一个无处不在且迄今为止未充分利用的资源。空气无处不在，湿度也是。有时，最具变革性的解决方案并不来自大型基础设施，而是来自智能材料，设计良好并放置在最需要的地方。

秘鲁西南部伊卡地区的广阔沙漠平原在短短几十年内彻底改变了其景观。曾经只有沙子和风的地区，现在集中种植密集的作物，如蓝莓、葡萄、芦笋和芒果。 这种现象在秘鲁大部分沿海沙漠中重演，转变为一个大型农业走廊，为美国、欧洲和亚洲的市场提供供应。自90年代以来，耕地面积大幅增长，形成了一个在2024年创下纪录的农业出口产业。 农业和灌溉发展部报告称，从2010年到2024年，该行业年均增长11%，出口额达到91.85亿美元。因此，秘鲁巩固了其作为一个全球战略生产者的地位，特别是在北半球面临气候限制的时期。 沙漠增长的基础 扩张始于1990年代，当时该国推动了旨在吸引投资和增强出口能力的改革。在克服了亚马逊土壤和安第斯山脉坡地的限制后，农业产业成为一个具体的替代方案。 私人资本的到来使得滴灌技术、水利工程和应用于蓝莓等作物的遗传改良得以引入，这些作物在该地区之前是不存在的。水的可用性成为在干旱地区大规模农业的关键。 通过这些投资，沿海可耕地面积增加了约30%。伊卡和皮乌拉等地区巩固了其作为生产和出口中心的地位，改变了广大地区的经济和社会动态。 新农业模式的影响和紧张局势 农业出口的增长重塑了当地经济。在以非正式经济为主的地区，正式就业扩大，许多工人因农业企业而获得了更稳定的收入。 然而，这一进展并未使所有人受益。小农面临更高的劳动力成本和争夺基本资源的困难，尤其是水。在许多地区，土地在新模式的经济压力下易手。 生产转型也改变了传统的耕作系统，改变了社会结构，偏向于集中大部分活动的大公司。 水，环境冲突的核心 主要的环境担忧是水的消耗，在水资源有限且人口缺乏定期供应的地区。在像伊卡这样的地区，降雨量极少，大部分资源来自地下。 当人类住区必须依赖水车供应时，农业出口农场则拥有深井和来自其他地区的优先灌溉。地下水位的下降，自十多年前就有报告，引起了当地生产者的担忧。 深井的不断钻探，加上资源的密集使用，加剧了人口与农业部门之间的差距，在一个长期可持续性受到质疑的情景中。 如果不保护水资源，未来将面临风险 水的管理成为农业出口模式的主要挑战。短缺加剧，对含水层的压力使该行业的经济连续性面临风险。 专家警告说，如果没有保障人口供应和生态系统保护的政策，该行业可能面临不可逾越的自然限制。在选举时期，这一讨论变得频繁，但仍然没有结构性解决方案。 在密集生产和水资源可持续性之间取得平衡将决定该国农业和社会的未来。 推动可持续农业产业的环境和社会效益 当前的辩论为旨在改善该行业可持续性的新举措铺平了道路，对环境和社区具有潜在的积极影响。 推广高效灌溉技术可以减少对含水层的压力，并减少干旱地区的水损失。负责任地使用资源也有利于土壤的自然补给，并避免湿地和沿海生态系统的退化。 向负责任的生产模式过渡可以加强地方经济，扩大正式就业的机会，并改善人口的水安全。从长远来看，可持续的农业产业推动气候韧性，保护国家的战略资源。

南美洲拥有著名的沙漠，如智利的阿塔卡马沙漠或阿根廷的巴塔哥尼亚沙漠。然而，还有一个不太为人所知的地方，已经成为一个天文观测的理想目的地：哥伦比亚的塔塔科阿沙漠。 位于乌伊拉省，这个热带干燥森林是该国第二大干旱区，以其侵蚀的景观、丰富的地质和夜空的卓越质量而闻名。 另一个星球的景观 塔塔科阿沙漠分为两个主要区域： 红色沙漠：由粘土岩层形成的峡谷和色调强烈的地貌。 灰色沙漠：以侵蚀的地形和月球般的景观为特征。 尽管被称为“沙漠”，实际上是一个热带干燥森林。其温度在27°C到34°C之间波动，但在最热的日子里可以达到45°C。 生物多样性令人惊讶：仙人掌、蜥蜴、蛇和蜘蛛在这个干旱环境中共存。“塔塔科阿”这个名字来源于一个土著词，意为“蛇”，反映了该地区的动物群。 地质历史和化石 沙漠的形成是经过水蚀和风蚀以及构造运动的数百万年演变而来的。在遥远的时代，该地区曾是一个大湖和湿润的森林，在东部山脉形成之前。 塔塔科阿也富含化石，其中一些在社区博物馆展出，使该地区成为考古和古生物学探索的兴趣点。 天文学认证的天空 由于其低光污染，塔塔科阿沙漠是哥伦比亚观测夜空的最佳地点之一。2019年，它获得了国际认证“Starlight旅游目的地”，由Starlight基金会授予，保证其天空质量作为需保护的自然资源。 可观察到的天文现象包括： 银河系、行星和星座，肉眼即可清晰可见。 流星雨，如英仙座流星雨（八月）和双子座流星雨（十二月）。 日食和月食，如2023年10月的日环食。 罕见的行星排列，由于天空的清晰度而成为可能。 塔塔科阿的天文台 该地区有多个天文台提供教育和科学活动： OATA天文台：位于维拉维耶哈，提供英语和西班牙语讲座，时间为周一至周日，18:00至22:00。 Astrosur天文台：由哈维尔·费尔南多·鲁阿教授指导，提供讲座和专业设备的访问，从19:00开始。 其他场所：塔塔科阿天文台、猎户座星际营地和维克托里亚星也提供天文观测体验。 自然和科学的宝藏 塔塔科阿沙漠不仅仅是一个干旱的景观：它是一个天文学的自然实验室，一个适应的生物多样性空间，以及一个地质和古生物学的兴趣点。 其作为Starlight旅游目的地的认证，使其成为世界上观测夜空的最佳地点之一，而其天文台则将科学带给来自各地的游客。 保护这一独特环境对于保存其自然遗产以及其科学和文化价值至关重要，以确保未来的世代能够继续惊叹于塔塔科阿的晴朗天空。

在萨赫勒地区的中心，一堵由10,000棵树木组成的墙，沿着六公里的距离保护着一个村庄免受风的侵袭。这个小例子是绿色长城的一部分，这是一条长8,000公里、宽15公里的植被带，被认为是非洲大陆最雄心勃勃的生态恢复计划之一。 一个具有历史意义的大陆项目 非洲联盟于2007年在11个国家启动了这一倡议：毛里塔尼亚、塞内加尔、马里、布基纳法索、尼日尔、尼日利亚、乍得、苏丹、埃塞俄比亚、厄立特里亚和吉布提。到2030年，目标是： 恢复1亿公顷退化土地。 创造1000万个绿色就业机会。 捕获2.5亿吨二氧化碳。 虽然最初被设想为抵御沙漠扩张的植被屏障，但如今该提案已扩展为一种综合的农村发展方法：恢复土地，保护土壤和水资源，支持农业和畜牧业生产，并帮助社区适应气候变化。 地方进展和成就 尽管面临障碍，绿色长城在特定地区显示出积极成果： 种植数百万棵树并恢复退化的土壤。 可持续农业和水资源管理实践，改善土壤质量和生计。 创新技术，如半月形梯田和绿色战壕，以在干旱地区保留水分。 国际认可：该倡议因其在抗击荒漠化方面的贡献而获得联合国的奖项。 例如，在尼日利亚，执行率达到50%，在2015年至2024年间生产了超过4500万株幼苗，恢复了约12,000公顷的土地。 持续的挑战 然而，进展不均衡且面临重大挑战： 资金不足：估计至少需要额外330亿美元才能实现目标。 幼苗存活率低：由于缺乏灌溉或降雨季节较弱，许多幼苗死亡。 萨赫勒地区的不安全：武装冲突和恐怖袭击使得在扎姆法拉、卡齐纳和博尔诺等地区的实施变得困难。 进展缓慢：在2020-2030十年间，项目仅实现了30%的执行率。 在塞内加尔，发表在土地使用政策上的一项研究显示，仅有36个种植地块中的2个表现出显著的绿化趋势，这表明过程的脆弱性。 资金问题 在2021年一星球峰会上，承诺提供190亿美元来资助该倡议。其中，已拨付160亿美元，但仍不足够。 联合国防治荒漠化公约（UNCCD）估计至少需要330亿美元才能实现目标。因此，资金已成为国际场合的一个核心议题，如在亚的斯亚贝巴的非洲气候峰会和贝伦的COP30上，尼日利亚再次呼吁更多资源。 区域扩展和未来 绿色长城的推动力已扩展到最初的11个国家之外。南部非洲发展共同体（SADC）正在南部大陆构建一个类似的项目，将涵盖从刚果民主共和国到南非的16个国家。 绿色长城正在推进，但速度缓慢且面临重大挑战。尽管在地方层面取得了积极影响，但距离2030年的初步目标仍有很大差距。 该项目仍然是应对气候变化和荒漠化的希望和韧性的象征，但需要更多的资金、更好的协调以及适应萨赫勒地区实际情况的解决方案。其成功不仅将惠及非洲，还将为全球应对气候变化的斗争做出重要贡献。