Con người đã sử dụng hoang mạc từ lâu để làm nơi sinh sống,[88] và gần đây là khai thác khoáng sản[89] và thu lấy năng lượng mặt trời.[90] Các hoang mạc có vai trò quan trọng trong văn hóa của con người với nhiều tác phẩm văn học viết về chúng.[91]

Lịch sử

Người chăn cừu ở Marrakech đang lùa đàn cừu sang cánh đồng khác

Con người đã và đang sống trong hoang mạc hàng thiên niên kỷ. Nhiều bộ tộc chẳng hạn như thổ dân Kalahari, thổ dân Úc và các bộ tộc khác nhau của người da đỏ châu Mỹ nguyên thủy sống bằng săn bắn hái lượm. Họ đã phát triển kỹ năng trong việc chế tạo và sử dụng vũ khí, theo dõi động vật, tìm nguồn nước, tìm kiếm thức ăn từ các loại cây ăn được và sử dụng những điều họ tìm thấy trong môi trường tự nhiên của họ để cung cấp nhu cầu hàng ngày của họ. Kỹ năng tự cung tự cấp và kiến ​​thức đã được truyền miệng qua nhiều thế hệ.[88] Các nền văn hóa khác nhau phát triển đời sống du mục như những người chăn nuôi cừu, dê, gia súc, lạc đà, bò Tây Tạng hoặc tuần lộc. Họ đã đi qua khu vực rộng lớn với đàn gia súc của họ, di chuyển đến đồng cỏ mới theo mùa và lượng mưa thất thường đã thúc đẩy phát triển cây trồng mới. Họ mang theo lều làm bằng vải hoặc da treo trên các cây cột và chế độ ăn uống của họ bao gồm sữa, máu và đôi khi thịt.[92]

Đoàn thương nhân chở muối giữa Agadez và các mỏ muối Bilma

Những người du mục sa mạc cũng là các thương nhân. Sahara là một vùng đất rộng lớn của đất trải dài từ vành đai Đại Tây Dương đến Ai Cập. Các tuyến đường thương mại đã được phát triển liên kết Sahel ở phía nam với khu vực Địa Trung Hải màu mỡ ở phía bắc và một lượng lớn lạc đà được sử dụng để vận chuyển hàng có giá trị trên sa mạc. Người Tuareg là các thương nhân và hàng hóa được vận chuyển truyền thống bao gồm nô lệ, ngà voi và vàng đi về phía bắc và muối đi về phía nam. Người Berber với sự hiểu biết về khu vực này đã được sử dụng nó để hướng dẫn các đoàn lữ hành giữa các ốc đảo khác nhau và các giếng nước.[93] Hàng triệu nô lệ đã bị bắt đưa về phía bắc qua Sahara trong khoảng từ thế kỷ VIII đến XVIII.[94] Các phương tiện vận tải đường bộ truyền thống sụt giảm với sự ra đời của xe có động cơ, vận chuyển và vận tải hàng không, nhưng các đoàn lữ hành vẫn đi đi lại theo tuyến giữa Agadez và Bilma và giữa Timbuktu và Taoudenni mang muối từ bên trong sa mạc đến các cộng đồng ở rìa sa mạc.[95]

Xung quanh vành của sa mạc, nơi có lượng mưa nhiều hơn và điều kiện môi trường phù hợp hơn, một số nhóm đã trồng cây. Việc trồng trọt này có thể xảy ra khi hạn hán làm gia súc chết, buộc họ phải chuyển từ chăn nuôi gia súc sang canh tác. Với một ít nguyên liệu đầu vào, họ đã cảm ơn thời tiết và có thể đã sống tự cung tự cấp. Đất mà họ canh tác làm giảm diện tích có sẵn cho những người chăn nuôi du mục, gây ra các tranh chấp về đất đai. Rìa bán khô cằn của sa mạc có lớp đất trồng trọt mỏng, mà có nguy cơ bị xói mòn khi tiếp xúc, như đã xảy ra tại Mỹ Dust Bowl trong những năm 1930. Các loại cỏ giữ đất tại chỗ đã bị cày xới, và một loạt các năm khô gây ra mất mùa, trong khi cơn bão bụi khổng lồ thổi lớp đất mặt đi. Nửa triệu người Mỹ đã buộc phải rời khỏi đất đai của họ trong thảm họa này.[96]

Thiệt hại tương tự đang diễn ra ngày nay ở các khu vực bán khô hạn và khoảng mười hai triệu ha đất đang bị biến thành sa mạc mỗi năm.[97] Sa mạc hóa do các yếu tố như hạn hán, thay đổi khí hậu, canh tác nông nghiệp, chăn thả quá mức và nạn phá rừng. Thảm thực vật đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định thành phần của đất. Trong nhiều môi trường, tỷ lệ xói mòn và dòng chảy mặt tăng lên đáng kể với sự suy giảm lớp phủ thực vật.[98] Các bề mặt khô cằn không được bảo vệ có xu hướng bị gió thổi bay đi hoặc bị cuốn trôi bởi lũ quét, để lại lớp đất màu mỡ trơ trọi dưới ánh nắng mặt trời và trở thành lớp đất không hiệu quả. Mặc dù chăn thả quá mức trong lịch sử được coi là một nguyên nhân gây ra sa mạc hóa, có một số bằng chứng cho thấy động vật hoang dã và thuần thóa thực sự cải thiện khả năng sinh sản và thảm thực vật, và việc tiêu thụ lớp phủ làm thúc đẩy quá trình xói mòn.[99]

Khai thác tài nguyên thiên nhiên

Các hoang mạc có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản đáng kể, đôi khi phủ toàn bộ bề mặt của chúng, làm cho chúng có những màu sắc đặc trưng. Vị dụ như nhiều sa mạc cát màu đỏ là do chúng chứa các khoáng laterit.[100] Các quá trình địa chất trong khí hậu hoang mạc có thể tập trung các khoáng sản thành những mỏ có giá trị. Nước ngầm rò rỉ có thể trích xuất khoáng vật quặng và tích tụ chúng, theo mực nước ngầm để tạo thành dạng tập trung.[89] Tương tự như vậy, sự bay hơn có khuynh hướng tập trụng các khoáng vật trong các hồ hoang mạc, làm cạn hồ hay làm giàu khoáng vật. Sự bốc hơi có thể tập trung nhiều loại khoáng vật tạo thành nhiều dạng mỏ evaporite như thạch cao, natri nitrat, natri clorua và khoáng vật borat.[89] Evaporit được tìm thấy trong hoang mạc Great Basin ở Hoa Kỳ, đã được khai thác từ lâu bằng cách sử dụng "nhóm 20 con la" để kéo các xe chở borax từ Thung lũng Chết đến đường sắt gần nhất.[89] Sa mạc đặc biệt giàu các khoáng sản muối như sa mạc Atacama ở Chile, nơi mà natri nitrat được khai thác dùng làm chất nổ và phân bón từ khoảng năm 1850.[89] Các khoáng sản sa mạc khác như đồng ở Chile, Peru, và Iran, và sắt và urani ở Australia. Nhiều kim loại, muối khác và đá có giá trị thương mại như pumice cũng được khai thác từ sa mạc trên khắp thế giới.[89]

Dầu và khí hình thành ở đáy các vùng biển nông khi các vi sinh vật phân hủy trong điều kiện yếm khí và sau đó bị chôn vùi bởi các trầm tích. Nhiều hoang mạc có thời kỳ từng là biển nông và các loại khác có sự tích tụ hydrocacbon được vận chuyển đến do hoạt động kiến tạo mảng.[101] Một số mỏ dầu lớn như Ghawar được phát hiện dưới cát của Ả Rập Saudi.[89] Các nhà địa chất học tin rằng các loại mỏ khác dầu được hình thành từ các quá trình do gió trong các hoang mạc cổ như những trường hợp của các mỏ dầu ở Mỹ.[89]

Canh tác

Hệ thống canh tác truyền thống trên sa mạch đã được thiết lập từ lâu ở Bắc Phi, tưới tiêu là chìa khóa thành công ở những khu vực mà áp lực về nước là nhân tố hạn chế cho sự phát triển. Các công nghệ có thể được sử dụng như tưới nhỏ giọt, việc sử dụng các chất thải hữu cơ hoặc phân chuồng như phân bón và thực hiện quản lý nông nghiệp truyền thống khác. Một khi khả năng sinh sản đã được xây dựng, sản xuất nông nghiệp tiếp tục giữ đất khỏi sự hủy diệt bởi gió và các hình thức khác của sự xói mòn.[102] Người ta phát hiện ra rằng vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng thực vật đóng một vai trò trong việc tăng sức đề kháng của cây đối với các điều kiện khó khăn và việc giữ các rhizobacteria có thể được cấy vào đất trong vùng lân cận của thực vật. Một nghiên cứu về những vi khuẩn này đã phát hiện ra rằng canh tác trên sa mạc cản trở sa mạc hóa bằng cách thiết lập các đảo của khả năng sinh sản cho phép nông dân đạt được năng suất tăng bất chấp các điều kiện môi trường bất lợi.[102] Một thử nghiệm thực địa ở sa mạc Sonoran khi để lộ gốc rễ của các loài cây khác nhau để rhizobacteria và vi khuẩn cố định nitơ Azospirillum brasilense khôi phục lại các vùng đất bị suy thoái chỉ mới thành công một phần.[102]

sa mạc Judean đã được canh tác vào thế kỷ VII TCN trong thời đại đồ sắt, cung cấp thực phẩm cho các pháo đài trên Sa mạc.[103] Người Mỹ bản địa ở phía nam miền Tây Hoa Kỳ đã trở thành nhà nông nghiệp học khoảng năm 600 khi hạt giống và công nghệ từ Mexico. Họ đã sử dụng các kỹ thuật ruộng bậc thang và khu vườn tăng trưởng bên cạnh thấm, tại các khu vực ẩm ướt dưới chân cồn cát, gần suối để cấp nước tưới và trong khu vực được tưới bằng hệ thống kênh đào được xây dựng đặc biệt. Bộ tộc Hohokam đã xây dựng trên 500 dặm (800 km) kênh mương lớn và duy trì chúng trong nhiều thế kỷ, một thành tích kỹ thuật ấn tượng vào thời đó. Họ trồng ngô, đậu, bí và ớt.[104]

Các thửa ruộng trong Thung lũng Imperial

Một ví vụ canh tác hiện đại trên sa mạc như ở Thung lũng Imperial ở California, nơi có nhiệt độ cao và lượng mưa trung bình năm chỉ 3 in (76 mm).[105] Nền kinh tế chủ yếu dựa vào nông nghiệp và đất được tưới tiêu thông qua một mạng lưới kênh rạch và đường ống dẫn hoàn toàn từ sông Colorado qua kênh đào All-American. Tầng đất sâu và màu mỡ, là một phần của đồng bằng ngập lũ của sông, và những gì nếu nó từng là sa mạc đã được chuyển thành một trong những vùng canh tác năng suất cao nhất ở California. Lượng nước khác từ sông được dẫn đến các cộng đồng đô thị, nhưng tất cả điều này đã được lấy tại con sông, làm cho vị trí lấy nước cao hơn mực nước sông trong nhiều thời điểm của năm. Một vấn đề khác của trồng cây theo cách này là sự gia tăng của độ mặn trong đất gây ra bởi sự bay hơi của nước trong các thửa ruộng.[106] Phủ xanh sa mạc vẫn là một nguyện vọng và tại một thời điểm nào đó nó được xem là một công cụ tương lai để tăng sản xuất lương thực cho dân số ngày càng tăng trên thế giới. Sự mong đợi tiềm năng này đã được chứng tỏ là sai vì nó bỏ qua những thiệt hại môi trường gây ra ở những nơi khác của nguồn nước dùng để tưới tiêu cho dự án sa mạc.[107]

Thu năng lượng mặt trời

Desertec đề xuất sử dụng Saharan và Ả Rập để sản xuất điện mặt trời cung cấp cho châu Âu và Trung Đông.

Các sa mạc ngày càng được xem là những nguồn năng lượng mặt trời quan trọng, một phần vì ít mây che phủ. Nhiều nhà máy năng lượng mặt trời thành công khi xây dựng trên sa mạc Mojave. Các nhà máy này có tổng công suất 354 MW, là tổ hợp khai thác năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới.[108] Những mảng lớn của sa mạc này được bao phủ bởi các tấm gương,[109] bao gồm 9 khu vực thu năng lượng mặt trời. Công viên năng lương mặt trời Mojave hiện đang được xây dựng và sẽ tạo ra 280MW khi hoàn thành.[110]

Tiềm năng phát điện mặt trời từ sa mạc Sahara là bao la. Giáo sư David Faiman thuộc Đại học Ben-Gurion đã chỉ ra rằng với công nghệ hiện tại có thể cung cấp toàn bộ nhu cầu điện cho thế giới chỉ từ 10% của sa mạc Sahara.[111] Desertec Industrial Initiative đang tìm kiếm 560 tỉ USD để đầu tư bào điện mặt trời và điện gió ở Bắc Phi trong vòng 40 năm tới để cung cấp điện cho châu Âu thông qua các cáp điện chạy bên dưới Địa Trung Hải. Sự quan tâm của châu Âu ở sa mạc Sahara bắt nguồn từ hai khía cạnh: ánh nắng mặt trời vào ban ngày gần như liên tục và rất nhiều đất chưa sử dụng. Sahara nhận được ánh nắng mặt trời nhiều hơn trên mỗi mẫu Anh so với bất kỳ phần nào của châu Âu. Sa mạc Sahara cũng có không gian trống rỗng tổng cộng hàng trăm dặm vuông cần thiết để lắp đặt các tấm gương cho các nhà máy năng lượng mặt trời.[112]

Sa mạc Negev ở Israel, và khu vực xung quanh, bao gồm cả thung lũng Arava đón nhận nhiều ánh nắng và nói chung không thể trồng trọt được. Đây là những yếu tố thuận lợi để xây dựng các nhà máy năng lượng mặt trời.[90] David Faiman cho rằng các nhà máy năng lượng mặt trời "khổng lồ" ở Negev có thể cung cấp tất cả nhu cầu điện của Israel.[111]

Chiến tranh

Cả hai cuộc chiến tranh thế giới đã diễn ra trong sa mạc. Trong Chiến tranh Thế giới thứ nhất, các Ottoman Thổ Nhĩ Kỳ đã tham chiến với quân đội chính quy của Anh trong một chiến dịch kéo dài tại bán đảo Ả Rập. Thổ Nhĩ Kỳ đã bị người Anh đánh bại, phía Anh đã được sự ủng hộ của lực lượng không chính quy Ả Rập đang tìm cách nổi dậy chống lại người Thổ Nhĩ Kỳ ở Hejaz, đã nổi tiếng trong quyển sách của T. E. Lawrence Seven Pillars of Wisdom.[113][114]

Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, các chiến dịch Tây Sa mạc bắt đầu ở Libya thuộc Ý. Chiến tranh trong sa mạc cần có sự tiếp tế lớn cho chiến thuật sử dụng các không gian mở rộng lớn mà không gây thương vong cho dân thường. Xe tăng và xe bọc thép đã có thể đi lại một khoảng cách lớn không bị cản trở và mìn đã được đặt với số lượng lớn. Tuy nhiên kích thước và sự khắc nghiệt của địa hình có nghĩa là tất cả các nhu cầu thiết yếu cần được mang đến từ khoảng cách rất xa. Người chiến thắng trong một trận chiến sẽ có ưu thế và chuỗi cung ứng của họ nhất thiết sẽ trở nên dài hơn, trong khi quân đội bại trận có thể rút lui, tái tập hợp và cần tiếp tế. Với những lý do này, tiền tuyến thụt lùi và mặt trận kéo dài hàng trăm kim về mỗi bên để lấy lại đà.[115] Điểm cận phía tây là tại El Alamein ở Ai Cập, nơi quân đồng minh đánh bại dứt điểm phe trục năm 1942.[116]

Trong văn hóa

Marco Polo đến vùng sa mạc bằng lạc đà. Hình thu nhỏ thế kỷ XIV của Il milione.

Sa mạc thường được coi là một cảnh quan cằn cỗi và trống rỗng. Nó đã được các nhà văn, các nhà làm phim, nhà triết học, nghệ sĩ và các nhà phê bình mô tả như là một nơi cực đoan, một ẩn dụ cho bất cứ điều gì từ cái chết, chiến tranh hay đức tin về quá khứ nguyên thủy hoặc tương lai hoang vắng.[117]

Có rất nhiều bài viết về chủ đề hoang mạc.[91] Phải kể đến là những tài liệu của Marco Polo (c. 1254–1324), ông đã đi qua vùng Trung Á đến Trung Quốc, băng qua nhiều hoang mạc trong suốt hành trình 24 năm của ông.[118] Một số tác giả miêu tả một cách sinh động về các môi trường hoang mạc, mặc dù thường các chuyến hành trình của họ băng qua hoang mạc được đan xen với những phản ảnh, như trường hợp trong tác phẩm chính của Charles Montagu Doughty, Travels in Arabia Deserta (1888).[119] Antoine de Saint-Exupéry đã miêu tả chuyến bay của ông và hdescribed both hoang mạc trong tác phẩm Wind, Sand and Stars[120] và Gertrude Bell đã đi qua nhiều nơi trong haong mạc Ả Rập vào đầu thế kỷ XX, trở thành người rành rọt về chủ đề này, ông viết sách và tư vấn cho chính phủ Anh thương thảo với các nước Ả Rập.[121] Một nhà thám hiểm nữ là Freya Stark đã đi một mình ở Trung Đông, thăm Thổ Nhĩ Kỳ, Arabia, Yemen, Syria, Ba Tư và Afghanistan, đã viết hơn 20 quyển sách về những trải nghiệm của bà.[122] Nhà tự nhiên học người Đức, Uwe George đã có nhiều năm sống trong sa mạc, ông đã ghi lại những trải nghiệm và nghiên cứu trong quyển, In the Deserts of this Earth.[123]