Zand, kilometerslange stranden, het bekleden van uitgestrekte oceanen en woestijnen, is een visuele metafoor voor onbeperkte middelen. Toch onderzoekers in het tijdschrift van deze week Wetenschap grijp een andere metafoor - zand in een zandloper, het markeren van de tijd die opraakt.

Zand is de letterlijke basis van stedelijke ontwikkeling over de hele wereld, een belangrijk ingrediënt van beton, asfalt, glas, en elektronica. Het is goedkoop en gemakkelijk te winnen. Wetenschappers in de Verenigde Staten en Duitsland zeggen dat gemakkelijke toegang tot een onzorgvuldig begrip heeft geleid van de werkelijke wereldwijde kosten van zandwinning en consumptie.

Zandwinning over de hele wereld wordt in verband gebracht met kusterosie, vernietiging van habitats en de verspreiding van invasieve soorten. Staande waterpoelen gecreëerd door zandwinning worden broedplaatsen voor malariamuggen. De negatieve gevolgen van mijnbouw worden niet gevoeld op het moment van consumptie, maar eerder in armere streken waar zand wordt gewonnen. Verleidelijke winsten uit grootschalige zandhandel leiden tot georganiseerde misdaad en internationale conflicten. Er zijn aanwijzingen dat pogingen tot regulering hebben geleid tot meer illegale en gewetenloze woekerwinsten.

De grootste zorg, de auteurs zeggen, is dat de ware impact en economie van zandwinning niet eens duidelijk wordt begrepen. De eenvoudige anekdotes die enige publiciteit hebben gekregen, maken duidelijk dat oplossingen niet op slechts één plek kunnen worden afgeleverd. De transacties van zand, en de tol van het verkrijgen van de natuurlijke hulpbron, de wereld overspannen in een web van aanbod, vraag en macht.

"Zoals met veel natuurlijke hulpbronnen waar de wereld van afhankelijk is, sand is een perfect voorbeeld van transacties die eenvoudig lijken, maar in werkelijkheid, zijn zeer complex en gaan gepaard met ongelijkheid en risico's, " zei co-auteur Jianguo "Jack" Liu, Rachel Carson Chair in Sustainability van de Michigan State University en directeur van het Center for Systems Integration and Sustainability. "Er is een systeembenadering nodig om rampen te voorkomen en zandduurzaamheid te realiseren."

Zand en grind zijn 's werelds meest gewonnen hulpbron, en als water, zand valt in een categorie van een "common-pool" hulpbron, wat betekent dat het gemakkelijk te verkrijgen is, en moeilijk te reguleren. Maar terwijl sommige bronnen van zand zichzelf aanvullen, de auteurs van het artikel merken op dat de huidige combinatie van een torenhoge vraag en onbelemmerde mijnbouw om aan die vraag te voldoen, een recept is voor tekorten.

"Zand dat een schaarse hulpbron wordt, is een belangrijk opkomend probleem voor het mondiale milieu en de samenleving, maar nog niet volledig erkend of begrepen, " zei eerste auteur Aurora Torres, een research fellow bij het Duitse Centrum voor Integratief Biodiversiteitsonderzoek (iDiv) en de Martin Luther Universiteit Halle-Wittenberg. "Het classificeren van geschikt zand als overvloedig of hernieuwbaar is niet de juiste manier om verder te gaan, tenzij de suppletiesnelheden overeenkomen met de winningssnelheden of deze overschrijden. Helaas, het mondiale zandbudget ontbreekt nog. Tot nu, onderzoek naar zandkwesties is grotendeels gefragmenteerd en heeft meestal conventionele disciplinaire lijnen gevolgd."

De auteurs, waaronder ook Jodi Brandt van de Boise State University en Kristen Lear van de University of Georgia, wijzen erop dat wat het meest zeker is, de flagrante onzekerheid is van de wereldwijde zandvoorraad en de werkelijke kosten van het winnen van zand. "Een dreigende tragedie van de zandcommons" leidt zandwinning door de belangrijkste milieu- en duurzaamheidskwesties van de aarde - transport, handel en de mogelijkheid van schade aan mens en natuur. De groep lanceert de eerste internationale poging om de omvang van vraag en aanbod van zand systematisch te onderzoeken.

Het grote plaatje van Sand moet onder de loep worden genomen, ze zeggen. Begrijpen wat er gebeurt op de plaatsen waar zand wordt gewonnen, de plaatsen waar zand wordt gebruikt en de vele punten waartussen verlies optreedt, voordelen of schade is binnen handbereik met behulp van onderzoekskaders zoals telekoppeling - waarmee onderzoekers sociaaleconomische en milieu-interacties over afstanden kunnen begrijpen.