گزارش‌های اخیر درباره کمبود شن و ماسه با کیفیت بالا موجب افزایش نگرانی‌ها درباره تهیه واکسن کرونا شده است، چرا که شن و ماسه ماده اصلی برای ساخت میلیاردها قوطی شیشه‌ای مورد نیاز برای نگهداری و حمل دوزهای گرانبهای واکسن کرونا است. به ظاهر، ممکن است این پیش‌پا‌افتاده‌ترین مانع برای تولید واکسن باشد، چرا که آن‌گونه که تصور می‌کنیم، شن و ماسه چیزی است که همه‌جا به وفور قابل دسترس است.

اما چالش تأمین شن و ماسه با کیفیت مناسب برای ساخت قوطی‌های شیشه‌ای (که نیاز به ماسه سیلیس خالص دارد) به طور غیرمستقیم به یک مشکل عمیق‌تر درباره استخراج شن و ماسه در مقیاس عظیم اشاره دارد. شن و ماسه بعد از آب دومین ماده اولیه مصرفی در جهان است و از نظر حجم، استخراج آن ۸۵ درصد کل استخراج مواد معدنی را تشکیل می‌دهد.

در حال حاضر، نگرانی‌هایی درباره تامین شن و ماسه سیلیس درجه صنعتی مورد نیاز برای قوطی‌های شیشه‌ای واکسن کرونا وجود دارد، اما شن و ماسه تمام‌شدنی نیست، چون بیشتر بیابان‌ها پر از این ماده است. اما دانه‌های گرد شن و ماسه بیابانی  که بیشترین استفاده از شن و ماسه را تشکیل می‌دهد، به خوبی با سیمان نمی‌آمیزد. در عوض، از بستر رودخانه‌ها و سواحل و کف دریا است که شن و ماسه غالباً  به مقدار بسیار زیاد استخراج می‌شود، و این کار تأثیرات زیست محیطی و اجتماعی عمده‌ای ایجاد می‌کند.

این امر از طریق ایجاد گل و لای صیدماهی را با مشکل مواجه می‌کند، فرسایش در ساحل را تسریع می‌کند، در مواردی توسط باندهای تبه‌کار کنترل می‌شود و حتی باعث ایجاد تنش دیپلماتیک بین کشورها می‌شود.

شن و ماسه، در انواع مختلف آن، جزء سازنده بسیاری از مواد مصرفی ما است، از ساختمانی که در آن زندگی می‌کنیم گرفته تا مواد آرایشی، مواد غذایی و وسایل الکترونیکی. وقتی شن و ماسه با سیمان مخلوط می‌شود، به بتن تبدیل می‌شود. وقتی با قیر مخلوط می‌شود، به آسفالت تبدیل می‌شود. با حرارت، شن و ماسه به شیشه تبدیل می‌شود و هنگامی که مقدار زیادی از آن از کف دریا پمپ می‌شود، به زمین احیا شده‌ای برای گسترش شهرهای ساحلی پراکنده مانند سنگاپور، دبی و هنگ کنگ تبدیل می‌شود. اغراق نیست اگر بگوییم شن و ماسه ستون فقرات دنیای مدرن را تشکیل می‌دهد.

مدیریت پایدار این منبع طبیعی با انتقال به انرژی‌های تمیز و تجدید پذیر (مزارع بادی و صفحات خورشیدی هر دو به ماسه نیاز دارند) و تلاش برای تحقق اهداف توسعه پایدار، به طور فزاینده‌ای مهم خواهد بود. بهبود روش استفاده از این منبع حیاتی دارای سه بعد اصلی است.

اولین کار این است که بدانیم هر سال چه مقدار از این ماده استفاده می‌کنیم. تخمین‌ها معمولاً براساس فروش سیمان است. با استفاده از محاسبات سرانگشتی، سازمان ملل تخمین می‌زند که مصرف جهانی شن و ماسه ممکن است در حدود ۵۰ میلیارد تن در سال باشد. این مقدار کافی است که هر ساله دیواری به ارتفاع ۲۷ و عرض ۲۷ متر به دور کره زمین ساخته شود. با توجه به اینکه این آمار تنها یک نوع کاربرد شن و ماسه را به حساب می‌آورد، به احتمال زیاد مصرف سالانه بسیار بیشتر از این تخمین است.

طی ۲۰ سال گذشته افزایش تقاضا برای شن و ماسه عمدتا ناشی از رشد انفجاری در چین بوده است. اما جمعیت شهرنشین در کشورهای دیگر مانند هند و اندونزی نیز به سرعت در حال افزایش است و این امر،  تقاضا برای شن و ماسه برای مقاصد ساخت و ساز را افزایش می‌دهد. برخی از کارشناسان تخمین می‌زنند که تقریباً دو سوم جاده‌ها، فرودگاه‌ها، خطوط قطار و ساختمان‌هایی که در سال ۲۰۵۰ وجود خواهند داشت، هنوز ساخته نشده‌اند. به علاوه، افزایش سطح دریا و طوفان‌های شدیدتر ناشی از تغییرات آب و هوایی ممکن است به هزاران مایل دیوارهای بتونی جدید دریایی نیاز داشته باشد. فن‌آوری‌های جدید مانند رصد زمین با ماهواره ابزارهایی قدرتمند برای ایجاد تصویری از حرکت شن و ماسه فراهم می‌کند، اما برای تکمیل این تصویر لازم است این روش با نقشه‌برداری بر روی سطح زمین ترکیب شود.

اولویت دوم، کاهش تأثیرات منفی استخراج شن و ماسه بر «سیستم‌های فعال» است. شن و ماسه یک ماده سنگین، حجیم و ارزان است اما حمل و نقل آن گران است. این بدان معنی است که شن و ماسه معمولاً در نزدیکی مکان مورد نیاز استخراج می‌شود. استخراج شن و ماسه در مقیاس‌های مختلفی انجام می‌شود. این کار ممکن است توسط یک کارگر ساختمانی با بیل و فرغان انجام شود، یا با ماشین‌آلات صنعتی در اندازه چند صد هزار تن شن و ماسه دریایی در روز از بستر دریا انجام شود. می‌توان آن را یا از سیستم‌های «فسیلی» غیر فعال مانند ذخایر شن و ماسه در معادن استخراج کرد یا از سیستم‌های «فعال» مانند بستر و سواحل رودخانه یا دریا که این دومی می‌تواند باعث تخریب محیط زیست، گل‌آلود کردن آب در پایین دست و فرسایش سواحل شود.

اولویت سوم، تشویق همکاری بر سر فن‌آوری‌ها و رویکردهای مناسب است که بتواند به ایجاد یک صنعت پایدارتر کمک کند. خبر خوب این است که ایده‌های ابتکاری زیادی وجود دارد: روش‌های جدید برای بازیافت مصالح ساختمانی قدیمی؛ مواد افزودنی که بتواند شن‌های صحرا را در مقیاس عظیم قابل استفاده کند، طرح‌هایی که میزان بتن را در ساختمان‌ها کاهش می‌دهد و غیره. هیچ فن‌آوری یا رویکرد واحدی راه حل جادویی ارائه نمی‌دهد‌، اما می‌توان چیزهای زیادی آموخت. حجم استفاده ما از شن و ماسه به حدی است که حتی اندکی بهبود در کارایی استفاده از آن می‌تواند فواید زیادی برای مردم و کره زمین داشته باشد.

*این یادداشت را اولی براون، پژوهشگر برنامه انرژی، محیط زیست و منابع در چاتم هاوس و دکتر لوئیز گالاگر رهبر حاکمیت زیست‌محیطی برای «طرح جهانی رصد شن و ماسه» نوشته‌اند.