Естественная эрозия почв: Что такое эрозия почвы? Как ядерные технологии помогают обнаружить и предотвратить ее?

Содержание

Что такое эрозия почвы? Как ядерные технологии помогают обнаружить и предотвратить ее?

Что есть что в ядерной сфере

16.09.2022

Владимир Тараканов, Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ

Эрозия почвы представляет угрозу для сельского хозяйства и производства продуктов питания. Она является основным фактором деградации земельных ресурсов, которой подвержены 1,9 млрд га земель, что составляет почти две трети всех земельных ресурсов планеты, и ставит под угрозу снабжение продовольствием на глобальном уровне. (Изображение: А. Варгас/МАГАТЭ)

Эрозия почвы — это процесс, в ходе которого разрушается верхний слой почвы, из которого растения получают наибольшее количество питательных веществ и воды. Это самый распространенный вид деградации земель. Когда плодородный верхний слой почвы смещается, продуктивность земли снижается, а фермеры теряют жизненно важный ресурс для выращивания продуктов питания.

В отличие от ветра или солнца, почва — это ограниченный, невозобновляемый ресурс, истощающийся с пугающей скоростью.

Некоторые регионы, такие как Центральная Азия, особенно сильно страдают от этого. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО) и Международной организации по миграции (МОМ), в некоторых странах региона практически все земельные ресурсы подвержены деградации — 97,9% в Таджикистане, 85% — в Кыргызстане и 70% — в Казахстане.

От различных видов деградации земельных ресурсов страдают около 1,5 миллиарда человек, особенно в развивающихся странах. Однако у этой проблемы есть неожиданное решение — ядерная наука. Ядерные методы позволяют экспертам изучать причины возникновения, а также сам процесс эрозии, выявлять ее очаги и оценивать эффективность различных методов землепользования для снижения темпов эрозии с целью повысить устойчивость почвы к изменению климата и защитить ее на долгие годы.

Используя ядерные технологии, такие как метод измерения радионуклидов, содержащихся в выпадениях (РНВ) и анализ компонентно-специфических стабильных изотопов (КССИ-анализ), МАГАТЭ помогает оценить масштабы эрозии для реализации надлежащих стратегий по сохранению почв.

Совместно с ФАО МАГАТЭ помогает странам наращивать потенциал в использовании ядерных и изотопных методов для борьбы с эрозией почв, защиты почвенных ресурсов и поддержки устойчивого сельскохозяйственного производства.

Каковы причины, каковы последствия?

(Изображение: А. Варгас/МАГАТЭ)

Эрозия почвы является естественным процессом и происходит на всех континентах, однако деятельность человека значительно ускоряет ее. Чаще всего эрозия почвы происходит на склонах. Она может быть вызвана естественными факторами, в том числе ветром, сильными дождями или таянием снега в северных странах. Тем не менее, деятельность человека, к примеру вырубка лесов или неправильное управление земельными ресурсами, может ускорять этот процесс в два-три раза.

Эрозия приводит к исчезновению плодородного верхнего слоя почвы, а это, наряду с утратой содержащихся в ней питательных веществ и минералов, представляет угрозу для сельскохозяйственного производства, продовольственной безопасности и окружающей среды (преимущественно водных ресурсов). Почва является источником до 95% всей сельскохозяйственной продукции, поэтому ее качество и доступность влияют на качество и количество нашей пищи. В настоящее время примерно четверть всего населения планеты зависит от пищи, произведенной на землях, подвергшихся деградации. С каждым годом темпы деградации увеличиваются, что приводит к ежегодной потере миллионов гектаров почвы во всем мире.

Почва, подвергшаяся эрозии, также влияет на качество воды и жизнедеятельность водной фауны и флоры. Она может осыпаться или смываться в водоемы (такие как реки и озера), засоряя их и способствуя накоплению в воде питательных веществ, вымываемых с полей, что ведет к чрезмерному разрастанию водорослей. Это ставит под угрозу качество воды и нарушает условия существования водной фауны и флоры. Даже в более крупных водоемах, таких как моря и океаны, осадочные отложения могут накапливаться в больших количествах, замутняя близлежащие воды и снижая их прозрачность, что еще сильнее нарушает устойчивость водных экосистем и часто приводит к гибели водных растений и животных.

Другие последствия эрозии почв включают нарушение экосистемных функций, повышение риска оползней и наводнений, утрату биоразнообразия, повреждение городской инфраструктуры и в тяжелых случаях, перемещение населения.

Как могут помочь ядерные методы?

Эродированная почва может не восстанавливаться в течение множества лет, поэтому важно правильно оценить масштабы эрозии и количество утраченной почвы, а также оптимизировать управление земельными ресурсами и внедрить почвозащитные меры. Именно в этом и могут помочь ядерные методы. Для борьбы с эрозией почв чаще всего используются метод измерения РНВ и КССИ-анализ. Метод измерения РНВ позволяет определить степень эрозии и количество утраченной почвы, а КССИ-анализ — выявить участки, наиболее подверженные эрозии.

На основе полученных данных могут быть реализованы почвозащитные меры, такие как террасирование, контурное и полосное земледелие, минимальная пахота, беспахотная обработка почвы, мульчирование, использование покровных культур, эрозионных гребней и борозд. Ознакомьтесь с примерами нашей работы на Мадагаскаре и в Уганде.

Метод измерения радионуклидов, содержащихся в выпадениях (РНВ)

Радионуклиды, содержащихся в выпадениях (РНВ) оседают на землю вместе с дождем. Концентрация РНВ в почве крайне мала и безвредна для человека, однако, точное определение этой концентрации с помощью ядерных методов может помочь рассчитать темп и масштаб эрозии. (Изображение: А. Варгас/МАГАТЭ)

РНВ можно обнаружить по всему миру, самым распространенным из них является цезий-137 (Cs-137). Наибольшая его часть была выброшена в атмосферу во время испытаний ядерного оружия в 1950-1960-х годах, он постепенно выпадал на землю вместе с дождем и впитывался в верхний слой почвы.

Концентрация РНВ в почве незначительна и безвредна для человека. Тем не менее, с помощью гамма-спектрометрии ее можно замерить и использовать для оценки темпов и масштабов эрозии. Когда верхний слой почвы подвергается эрозии, концентрация Cs-137 на участке снижается, а там, куда в результате смещается почва, концентрация Cs-137 увеличивается. Отслеживание перераспределения РНВ позволяет экспертам точно определить, какое количество почвы сместилось и отложилось в другом месте. Кроме того, для анализа данных необходимо выбрать еще один участок, который не подвергался воздействию эрозии или отложению эродированной почвы. Этот контрольный участок, где содержание РНВ менялось только за счет радиоактивного распада, представляет собой стандартные условия в этой местности и используется в сравнительных целях. Затем содержание РНВ на участке, подвергшемся эрозии и участке, куда сместилась эродированная почва сравнивают с контрольным участком для расчета количества почвы, подвергшейся эрозии или отложившейся в новом месте.

Помимо Cs-137, для отслеживания эрозии почв также используются два других радионуклида, содержащихся в выпадениях: свинец-210 (Pb-210) и бериллий-7 (Be-7).

Использование РНВ для отслеживания эрозии почв удобнее, дешевле и менее трудоемко по сравнению с традиционными методами, такими как измерение смещения почвы по объемным параметрам или измерение перемещения отложений в пространственном масштабе на земельных участках разного размера.

Метод измерения РНВ особенно полезен при изучении влияния разных видов землепользования на темп эрозии и эффективность различных почвозащитных мер. Эта информация необходима для разработки стратегий, выбора наиболее подходящих мер и реализации программ по сохранению почв.

Метод компонентно-специфических стабильных изотопов (КССИ-анализ)

Ученые могут отслеживать наличие стабильных изотопов, таких как углерод-13, в почве, чтобы определить очаги эрозии и выявить влияние различных видов землепользования и культур на распространение эрозии. (Изображение: А. Варгас/МАГАТЭ)

Метод измерения РНВ охватывает многие, но не все аспекты отслеживания и анализа эрозии почв. По этой причине при определении происхождения отложений и очагов эрозии на больших территориях, например водоразделах, используется анализ компонентно-специфических стабильных изотопов (КССИ-анализ). Он был разработан специально для этих целей.

КССИ-анализ позволяет измерить содержание стабильного изотопа углерода-13 (С-13) для определения различных источников органического вещества почвы. Это возможно благодаря тому, что каждое растение имеет свою собственную сигнатуру C-13, которая сохраняется в почве при распаде растительных тканей. Это позволяет идентифицировать экосистемы и виды землепользования, которые влияют на органическое вещество почвы. Для проведения анализа C-13 необходимы пробы составляющих растительной ткани, которые не разлагаются в земле и являются стабильными. Жирные кислоты, присутствующие в корнях растений, наиболее подходят для этой цели. Когда растительные ткани разлагаются, жирные кислоты становятся частью органического вещества почвы. Они имеют уникальные сигнатуры стабильных изотопов, которые можно анализировать и использовать почти как отпечатки пальцев.

Используя КССИ-анализ, ученые сопоставляют «отпечатки пальцев» содержащихся в почве соединений с «отпечатками пальцев» в экосистемах выбранного района. Взяв образец земли, подвергшейся эрозии, или отложений в водоемах, ученые могут определить их источник, а также районы, наиболее уязвимые к эрозии. Эта информация ценна для определения четких мер по сохранению почвы. Ознакомьтесь с примером нашей работы в этой сфере в Мьянме.

Какую роль играет МАГАТЭ?

МАГАТЭ партнерстве с ФАО помогает более чем 60 странам использовать ядерные методы для выявления, мониторинга и борьбы с эрозией почвы в рамках Программы технического сотрудничества и работы Совместного центра ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в области продовольствия и сельского хозяйства.
МАГАТЭ и ФАО стимулируют обмен передовым опытом, предоставляя руководящие материалы по использованию РНВ для отслеживания эрозии почв и оценки эффективности мер для их сохранения, а также по особенностям использования конкретных РНВ, таких как Cs-137 и Be-7.

МАГАТЭ также опубликовало руководящие материалы по отслеживанию отложений с помощью КССИ-анализа.
В странах регионов Азии и Тихого океана, Африки, Латинской Америки и Карибского бассейна МАГАТЭ делится знаниями о ядерных методах с учеными и оказывает им помощь в рамках региональных проектов по борьбе с деградацией земельных ресурсов и отложениями в водоемах, а также по повышению продуктивности почв для улучшения продовольственной безопасности.
МАГАТЭ сотрудничает с Конвенцией ООН по борьбе с опустыниванием (КБОООН) для содействия распространению наилучших методов управления земельными ресурсами, особенно в районах, уязвимых или подверженных эрозии почв.

МАГАТЭ работает над выполнением задачи 15.3 в рамках достижения цели устойчивого развития ООН по нейтрализации деградации земельных ресурсов, которая направлена на борьбу с опустыниванием, восстановление деградировавших земель и почв, а также создание мира, свободного от деградации земельных ресурсов.

Ресурсы по теме

16.09.2022

Что такое эрозия почвы: Статьи экологии ➕1, 19.08.2021

Почва — верхний, плодородный и тонкий слой земной коры — стремительно разрушается под действием вод, ветров и деятельности человека. Plus‑one.ru объясняет, что такое эрозия почв, какие факторы вызывают деградацию земель и как это можно остановить.

Почвы — часть глобальной системы жизни на планете. Они «связывают» углерод, помогая сдерживать изменение климата, служат домом для четверти биологических видов, дают людям работу и средства к существованию. Эрозия грунта влияет на все это: биоразнообразие сокращается, способность к поглощению парниковых газов уменьшается, а фермеры из особо засушливых регионов вынуждены переезжать туда, где почвы еще позволяют заниматься сельским хозяйством.

Эрозия земли — это процесс разрушения плодородного слоя почвы ветром, водой или интенсивной обработкой земель человеком. Исчезновение наиболее питательного и жизненно важного слоя сказывается на урожае и качестве производимых продуктов. Подпочвенные грунты бедны полезными веществами, поэтому фермерам приходится использовать больше удобрений — а это лишь ускоряет деградацию земель.

По данным ФАО, каждые пять секунд эрозия уничтожает участок земли размером с футбольное поле. При этом на восстановление всего двух сантиметров плодородного слоя уходят сотни, а в северной местности — тысячи лет. Скорость разрушения вспаханных полей в 10-100 раз превышает темпы почвообразования. Из-за едких удобрений, неустойчивого сельского хозяйства, строительства дорог и другой инфраструктуры земли ослабевают — истощение обгоняет восстановление. За последние 40 лет из-за эрозии и загрязнения потеряно 33% мировых сельхозугодий. Деградация плодородного слоя будет усугубляться по мере климатических изменений, а производство продуктов питания — стремительно наращивать объемы, чтобы прокормить растущее население планеты. В итоге человечество может столкнуться с продовольственным кризисом.

Эродированные участки почвы хуже удерживают влагу — твердый грунт препятствует протеканию воды в более глубокие слои. Это приводит к острым засухам или, наоборот, к наводнениям и оползням.

Что мешает развитию экологичного сельского хозяйства в России

Как устроен рынок органической продукции

Существует два основных вида эрозии: естественная и антропогенная. Природная происходит постоянно — именно так появляются овраги, каньоны, долины. Подобные геологические процессы занимают тысячелетия, они не обгоняют почвообразование и не влияют на качество грунта. Антропогенная эрозия почв происходит значительно быстрее и непоправимее. От интенсивной деятельности человека земля разрушается за одно или несколько десятилетий и существенно теряет свои свойства.

Ветер и вода — главные факторы, запускающие естественный процесс разрушения. Водная эрозия бывает капельной, плоскостной и линейной. В первом случае почва разрушается под ударами капель дождя, во втором — грунт смывается потоком воды, в третьем — земная поверхность вскрывается силой течения, образуя углубления (промоины и рытвины) на дне водотока или по его берегам. Ветровой эрозии в основном подвержены открытые пространства без растительного покрова — например, сельхозполя. Почвенные частицы выдуваются потоком воздуха и уносятся на тысячи километров. Сильные ветры, проносящиеся над пересушенной землей, превращаются в песчаные и пыльные бури. Они способны полностью снести верхний слой почвы на вспаханном участке, загрязняют водоемы, атмосферу и вредят здоровью людей.

Основные причины антропогенной эрозии почвы: вырубка лесов и уничтожение растений, осушение болот, а также ведение интенсивного сельского хозяйства — чрезмерное удобрение земель и бесконтрольный выпас скота. Одна из разновидностей водной, но при этом антропогенной эрозии — ирригационное разрушение почв из-за некорректного орошения сельхозугодий. Однако виноват не только агросектор — нерациональное градопланирование, строительство дорог, разработка полезных ископаемых, возведение инфраструктуры и прочие техногенные работы также нарушают целостность и структуру почв, вызывая их стремительное разрушение.

25 фактов о гибели дикой природы

Инфографика о причинах и неутешительных последствиях глобального вымирания видов

Ключевой способ предотвращения деградации земель — постоянное поддержание мощного растительного покрова и отслеживание незаконных вырубок леса. Деревья, кустарники, луга помогают защититься от водной и ветровой эрозий. Корни растений удерживают частицы почвы вместе — чем богаче флора региона, тем лучше «сцепление». Кроме того, растения повышают водопоглощающую способность грунтов.

Еще один способ — переход к устойчивым методам ведения сельского хозяйства: отказ от чрезмерной обработки токсичными удобрениями и переход на более естественную «подкормку» (мульчирование), регулирование выпаса скота, уменьшение нагрузки на пахотные земли с помощью севооборота — чередования выращиваемых культур на полях от года к году. В зависимости от местности в борьбе с эрозией могут помочь традиционные подходы к выращиванию культур. Например, при контурном земледелии, которое практиковали еще в Древней Греции, фермеры высаживают растения так, чтобы следовать контурам склона поля, — подобное расположение тормозит поток воды и предотвращает эрозию. Или — террасное земледелие, предполагающее размещение культивируемых полей ступенями друг над другом. Этот подход «консервирует» почву и замедляет эрозию, вызываемую стоком ирригационных вод.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор

Анастасия Троянова

Иллюстрация

Константин Чернов

Эрозия почвы: проблема сельскохозяйственного производства

Статья из энциклопедии

Эрозия почвы — это постепенный процесс, который происходит, когда воздействие воды или ветра отрывает и удаляет частицы почвы, вызывая ухудшение состояния почвы. Ухудшение качества почвы и низкое качество воды из-за эрозии и поверхностного стока стали серьезными проблемами во всем мире. Проблема может стать настолько серьезной, что землю больше нельзя будет обрабатывать, и ее придется оставить. Многие сельскохозяйственные цивилизации пришли в упадок из-за неправильного управления землей и природными ресурсами, и история таких цивилизаций является хорошим напоминанием о необходимости защиты наших природных ресурсов.

Эрозия представляет собой серьезную проблему для продуктивных сельскохозяйственных угодий и проблем с качеством воды. Контроль отложений должен быть неотъемлемой частью любой системы управления почвой для улучшения качества воды и почвы. Эродированный верхний слой почвы может переноситься ветром или водой в ручьи и другие водные пути. Наносы являются продуктом эрозии земли и образуются в основном в результате плоскостной и ручейковой эрозии на возвышенностях и, в меньшей степени, в результате циклической эрозионной активности в оврагах и дренажных каналах.

Влияние эрозии почвы на качество воды становится значительным, особенно в виде поверхностного стока почвы. Образование наносов и эрозия почвы тесно связаны между собой. Таким образом, наиболее эффективным способом минимизации образования наносов является стабилизация источника наносов путем контроля эрозии. Для борьбы с эрозией можно использовать несколько методов сохранения, но сначала вам нужно понять факторы, влияющие на эрозию почвы. Эрозия почвы – это отрыв и перемещение частиц почвы от места образования под действием воды или ветра. Таким образом, сведение к минимуму воздействия воды или ветра является основной целью борьбы с эрозией. Водная эрозия — наиболее актуальная проблема эрозии в Айове.

Водная эрозия почвы возникает, когда голая поверхность почвы подвергается воздействию дождя, а интенсивность дождя превышает скорость поглощения почвой или скорость инфильтрации, что приводит к поверхностному стоку почвы. Эрозия почвы может протекать в две стадии: 1) отрыв частиц почвы от удара капель дождя, брызг или текущей воды; и 2) перенос отделенных частиц брызгами или проточной водой. Следовательно, эрозия почвы — физический процесс, требующий энергии, и борьба с ним требует определенных мер по рассеиванию этой энергии.

Гидрологические процессы дождя и стока играют существенную роль в водной эрозии. Количество и скорость поверхностного стока могут влиять на эрозию и перенос наносов. Таким образом, методы сохранения почвы важны для уменьшения эрозии почвы. Улучшение скорости инфильтрации почвы, что приводит к уменьшению поверхностного стока, может привести к уменьшению эрозии почвы. Для борьбы с эрозией почвы доступны агрономические, культурные или структурные методы. Структурные практики включают физические изменения в форме и топографии земли. Все эти практики не исключают друг друга. В некоторых ситуациях могут потребоваться как управленческие, так и структурные изменения, когда топография очень сложна. В других ситуациях борьба с эрозией может быть достигнута путем применения единственной практики, при которой эрозия минимальна, например, путем создания заросших водоемов.

Типы эрозии

Листовая эрозия (вода) почти незаметна. Более светлые почвы являются признаком того, что с годами эрозия взяла свое.
Ветровая эрозия хорошо видна. Хотя это проблема, водная эрозия, как правило, гораздо более серьезна.
Ручейная эрозия происходит во время проливных дождей, когда небольшие ручейки образуются по всему склону холма, что затрудняет земледелие.
Овражная эрозия делает овраги, некоторые из них огромные, которые невозможно пересечь сельскохозяйственной техникой.
Эфемерная эрозия возникает в естественных депрессиях. Отличается от овражной эрозии тем, что по территории может проезжать сельскохозяйственная техника.

Наиболее эффективным способом борьбы с эрозией поверхности таких лугов или пастбищ является поддержание на поверхности почвы или пастбища постоянного эрозионного покрова. Следовательно, районы, сильно подверженные водной или ветровой эрозии, необходимо рассматривать для программ сохранения почвы. Потери почвы в Айове из-за водной эрозии и поверхностного стока могут в значительной степени усугубить проблемы с качеством поверхностных вод.

Многие исследования показывают, что эрозия почвы приводит к значительному снижению продуктивности почвы. В исследовании, проведенном в Университете штата Айова с участием 40 почвенных ассоциаций, Крафт и его коллеги ( Proceedings of the National Symposium on Erosion and Soil Productivity , 1984) сообщили, что влияние эрозии почвы на продуктивность почвы в значительной степени определяется свойствами недр, поскольку они влияют на рост корней, водообеспеченность почвы и плодородие пахотного слоя. Таким образом, потеря верхнего слоя почвы может оказать значительное влияние на урожайность, где наличие питательных веществ, среда для роста корней и доступность почвенной влаги имеют важное значение для развития растений. В почвах с неблагоприятными почвенными условиями эрозия может оказывать большое влияние на продуктивность, если плодородие почвы пахотного слоя не восстанавливается.

Управление растительными остатками — это еще один способ борьбы с эрозией почвы путем перехвата дождевых капель, тем самым уменьшая поверхностный сток и защищая от отрыва частиц почвы от ударов дождевых капель. Пожнивные остатки могут обеспечить превосходный почвенный покров после уборки урожая и улучшить сбор снега в межсезонье, улучшить водопоглощение почвы, предотвращая уплотнение поверхности почвы из-за воздействия дождевых капель, и, следовательно, уменьшить поверхностный сток. Не менее важным для сведения к минимуму эрозии почвы является внедрение системы земледелия наряду с методами консервирующей обработки почвы, такими как нулевая, полосовая и гребневая обработка. Степень эффективности различных приемов обработки почвы зависит от степени обработки почвы, которая влияет на распределение растительных остатков по поверхности почвы. В таблице 1 показаны комбинации различных систем земледелия и относительный масштаб опасности эрозии, связанной с каждой системой.

Таблица 1. Относительная опасность эрозии отдельных систем земледелия.

Система обрезки Опасность	Относительная эрозия

Пара	244

К-Сб	120
С-С-Сб	112

Непрерывная кукуруза	100

С-С-С-Ох	73
С-С-Окс	68
С-Окс	59

К-К-К-О-М	46
К-К-О-М	32
К-К-О-М-М	27
К-К-О-М-М-М	22

К-О-М	17
К-О-М-М	12
К-О-М-М-М	10
К-О-М-М-М	9

Сплошная крышка	0

С, кукуруза; Sb, соя; О, овес; Бык, овес с сидератом; м, луг.

Первоначально эта статья появилась на страницах 141-143 выпуска IC-484(19) — от 24 июля 2000 г.

Категория:

Управление почвой

Происхождение:

Архив новостей ICM

Культуры:

Автор

Соя

Теги:

эрозия почвы

Эрозия и деградация почвы: простое определение, причины, последствия

Что такое эрозия и деградация почвы? Хотя эрозия почвы является естественным процессом, деятельность человека за последние десятилетия значительно ускорила его. На самом деле, по данным ЮНЕСКО, деградация земель составляет подрывает благополучие двух пятых человечества, приводит к вымиранию видов и усиливает изменение климата. A , по словам высокопоставленного представителя ООН, весь верхний слой почвы в мире может исчезнуть в течение 60 лет.

Эрозия почвы Простое определение

Эрозия почвы – это постепенный процесс перемещения и переноса верхнего слоя почвы (верхнего слоя почвы) различными агентами, в частности водой, ветром и массовым движением, вызывающим его ухудшение в долгосрочной перспективе.

Другими словами, эрозия почвы – это удаление наиболее плодородного верхнего слоя почвы под действием воды, ветра и обработки почвы.

Что такое эрозия почвы? Научное определение эрозии почвы

Согласно синтезу Pereira and Muñoz-Rojas (2017), эрозия почвы является одной из основных причин, доказательств и ключевых переменных, используемых для оценки и понимания деградации земель. Эрозия почвы является следствием неустойчивого землепользования и других нарушений, таких как пожары, добыча полезных ископаемых или интенсивное сельскохозяйственное использование. Потеря почвы может иметь серьезные последствия для количества и качества услуг почвенной экосистемы с серьезными экономическими, социальными и политическими последствиями.

Связанный: Действительно ли посадка деревьев помогает бороться с изменением климата?

Различные причины эрозии почвы

Эрозия почвы — это сложный процесс, который зависит от свойств почвы, уклона земли, растительности, количества и интенсивности осадков. По словам Монтгомери, изменения в землепользовании являются одним из наиболее эффективных способов ускорения эрозии почвы. Затем эти изменения имеют каскадный эффект, поскольку потеря плодородного верхнего слоя почвы приводит к попаданию миллионов тонн отложений в озера и водохранилища, изменяя экосистемы и влияя на сельскохозяйственное производство и качество воды. Так было с рекой Бо во Вьетнаме.

По данным Аль-Каиси из Университета штата Айова, существует 5 основных типов естественной эрозии почвы:

1) Плоская водная эрозия;
2) Ветровая эрозия;
3) Ручейная эрозия – происходит при сильных дождях и обычно образует небольшие ручейки на склонах холмов;
4) Овражная эрозия – когда сток воды смывает почву вдоль дренажных линий
5) Эфемерная эрозия, возникающая в естественных депрессиях.

Несмотря на эти типы эрозии почвы, как мы кратко упомянули выше, если бы не деятельность человека, сегодняшние почвы были бы менее подвержены эрозии и более устойчивы. Каковы тогда человеческие причины эрозии почвы?

Основные причины и последствия эрозии почвы

Наиболее эффективным способом минимизации эрозии является создание постоянного поверхностного покрова на поверхности почвы, например деревьев, пастбищ или лугов. Однако по сравнению с исходными лесными почвами почвы на пастбищах и пахотных землях имеют меньшую сопротивляемость и более подвержены эрозии. Эти почвы также имеют меньшую способность поглощать воду, что делает наводнения (и их экономические, социальные и экологические последствия) более частыми.

1. Вырубка лесов для нужд сельского хозяйства – одна из главных причин эрозии почвы

Растущий спрос растущего населения на такие товары, как кофе, соевые бобы, пальмовое масло или пшеницу, приводит к расчистке земель для сельского хозяйства. К сожалению, вырубка автохтонных деревьев и замена их новыми древесными культурами, которые не обязательно держатся на почве, увеличивает риск эрозии почвы. Со временем верхний слой почвы (самая богатая питательными веществами часть почвы) теряется, что ставит под угрозу сельское хозяйство.

2. Эрозия почв также вызывается чрезмерным выпасом скота, что также вызывает наводнения

Перевыпас скота вызывается интенсивным животноводством. Поскольку у растений нет необходимого периода восстановления, они в конечном итоге раздавливаются и уплотняются скотом. В этом процессе отложения верхнего слоя почвы переносятся в другое место. Что касается оставшейся почвы, то она может потерять свою инфильтрационную способность, а это означает, что из экосистемы будет теряться больше воды, а новым растениям будет труднее расти.

3. Агрохимикаты вызывают эрозию и деградацию почвы

Использование химикатов в виде пестицидов и удобрений на (часто) монокультурных культурах — очень распространенный способ помочь фермерам повысить урожайность. Однако чрезмерное использование фосфорных химикатов в конечном итоге приводит к дисбалансу микроорганизмов во влаге почвы, стимулируя рост вредных бактерий. По мере деградации почвы увеличивается риск эрозии, а отложения смываются (под действием воды и ветра) в реки и близлежащие регионы, возможно, загрязняя близлежащие экосистемы.

В то же время методы обработки почвы (с переворачиванием урожая и кормов), обычно используемые фермерами для подготовки посевного ложа путем внесения навоза и удобрений, выравнивания почвы и удаления инвазивных семян, также оказывают большое влияние. Поскольку обработка почвы разрушает структуру почвы, обработка почвы приводит к ускорению поверхностного стока и эрозии почвы.

4. Строительство и рекреационная деятельность

Строительство зданий и дорог также несут свою долю ответственности, когда речь идет об эрозии почвы, поскольку они не обеспечивают нормальной циркуляции воды. Вместо этого он сбегает, чтобы затопить близлежащие земли, ускорив эрозию в этих районах. Кроме того, двигательная деятельность, такая как мотокросс, также может нарушить экосистемы и изменить их (даже если в меньшем масштабе по сравнению с другими причинами) и вызвать эрозию почвы.

Важность почвы, особенно верхнего слоя почвы

Почва является очень важным ресурсом, позволяющим производить продукты питания, волокна или корма. Несмотря на то, что это возобновляемый ресурс, он обновляется медленно: на создание трех сантиметров верхнего слоя почвы уходит 1000 лет. Поэтому, защищая его, очень важно делать ставку на долгосрочные, устойчивые методы ведения сельского хозяйства, поскольку одна из основных проблем, связанных с эрозией почвы, заключается в том, что она сопровождается снижением продуктивности почвы. Эти потери производительности снижают количество и качество пищи, которую мы едим.

Исследование, основанное на результатах 40 почвенных ассоциаций, показало, что влияние эрозии почвы на продуктивность почвы в основном является результатом свойств недр, таких как водообеспеченность почвы, рост корней или плодородие пахотного слоя, которые влияют на результаты урожайности. В конце концов, при неблагоприятном грунте легче протекает эрозия и больше страдают урожайность и продуктивность.

Почему так важно предотвратить и остановить эрозию почвы

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), некоторые ключевые роли почв:

Почвы помогают бороться с изменением климата и адаптироваться к нему, собирая и сохраняя углерод и сокращая выбросы парниковых газов (ПГ) в атмосферу;
Упругие грунты обеспечивают инфильтрацию воды через почву, фильтрацию загрязняющих веществ и предотвращение их выщелачивания в грунтовые воды;
Почвы собирают и хранят воду для сельскохозяйственных культур, тогда как деградированные почвы удерживают меньше воды;
Сокращение поверхностного испарения и повышение эффективности и производительности водопользования также являются процессами, усиливаемыми здоровыми почвами;
Почвы обеспечивают волокном, топливом, лекарственными препаратами и другими экосистемными услугами;
Почвы являются домом для 1/4 биоразнообразия, и они являются ключевой частью глобальных циклов, которые делают возможной всю жизнь.

Пахотные, плодородные земли теряются с невероятной скоростью

Эксперты Центра Грэнтэма показали на COP21 в Париже (2015 г.), что скорость эрозии на вспаханных полях в среднем в 10-100 раз превышает скорость почвообразования и составляет почти 33%. пахотных земель планеты были потеряны из-за эрозии или загрязнения за последние 40 лет.
Если мы осознаем тот факт, что для образования 2,5 см верхнего слоя почвы в нормальных сельскохозяйственных условиях требуется около 500 лет, сегодняшнее сельское хозяйство явно неустойчиво в долгосрочной перспективе и медленно разрушает мировые экосистемы и биоразнообразие, в котором они обитают. Среди других проблем — широкое использование аммиачных удобрений, массированных по методу Габера-Боша, основной целью которых является повышение урожайности, но с разрушительными последствиями для морских экосистем.
Ученые из Grantham Center предложили несколько решений для борьбы с потерей и деградацией почвы. Среди них: 1) использование биотехнологии для избавления растений от зависимости от удобрений; 2) включая переработку питательных веществ из сточных вод или 3) чередование сельскохозяйственных культур с животноводческими площадями для уменьшения нагрузки на пахотные земли. Однако есть и другие способы защиты почвы.

Как предотвратить эрозию почвы

Несмотря на то, что деятельность человека ускорила эрозию почвы, существуют способы возмещения нанесенного нами ущерба. От лесовосстановления и защиты от ветра до каменных стен или более устойчивых методов ведения сельского хозяйства. Разберем их подробнее.

1. Остановка эрозии почвы с помощью устойчивых методов ведения сельского хозяйства

Регенеративные методы ведения сельского хозяйства могут сохранять и восстанавливать экосистемы и среды обитания, а также улучшать качество и здоровье почвы.

2. Защита почвы путем посадки ветрозащитных полос

Ветрозащитные полосы представляют собой линейные насаждения кустарников и деревьев с целью улучшения растениеводства, защиты почвы, людей и домашнего скота. По данным ФАО, ветрозащитные полосы могут снизить скорость ветра на расстоянии, примерно в 15 раз превышающем высоту самых высоких деревьев. В результате наблюдается более низкая скорость потери почвы на больших посевных площадях.

3. Каменные стены для предотвращения эрозии почвы

Согласно Camera et. al (2018) отложения, скапливающиеся за стенами из сухого камня, создают подходящие земли для земледелия и предотвращают эрозию почвы.

4. Лесовосстановление помогает защитить почву

По данным ФАО, лесовосстановление помогает снизить уровень отложений в долинах вниз по течению. По данным этого агентства ООН, лесовосстановление на неустойчивых землях и вокруг водоемов, таких как реки, увеличивает водоудерживающую способность земли и улучшает качество воды, что приносит пользу производству продуктов питания. Более того, согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature, лесовосстановление также обладает огромным потенциалом для борьбы с изменением климата, поскольку деревья поглощают огромное количество CO2.

5. Защитная обработка почвы и эрозия почвы

Защитная обработка почвы означает любую форму обработки почвы, которая сводит к минимуму количество проходов. Методы консервирующей обработки почвы могут уменьшить вертикальные движения почвы. Таким образом, на поверхности почвы остается больше растительных остатков, что снижает воздействие водной или ветровой эрозии.

Цитаты об эрозии почвы

Каждые 5 секунд из-за эрозии почвы теряется эквивалент одного футбольного поля.

ФАО, обращая внимание на тот факт, что a хотя почвы необходимы для благополучия человека и устойчивости жизни на планете, на всех континентах им угрожает естественная эрозия .

Грязь под нашими ногами становится все беднее, и на многих фермах по всему миру ее становится все меньше и меньше.

Фрагмент статьи из серии «Следуй за едой» BBC Future

Нация, которая разрушает свою почву, уничтожает сама себя.
No related posts.