Деградация земель: причины и последствия
За последние 40 лет 30% пахотных земель во всем мире потеряли продуктивность. Ущерб от этого исчисляется миллиардами долларов в год. Каковы причины и процессы деградации земель и почему это серьезная проблема для всего человечества, разбирался Plus-one.ru.
Что такое деградация земель
Под деградацией земель в основном понимают потерю жизненно важных почвенных ресурсов и плодородия в результате эрозии, опустынивания, засоления, закисления, нарушения щелочного баланса и химического загрязнения.
Причины деградации земель
Хотя деградация почвы является естественным процессом, высокую степень интенсивности она приобрела по вине человека. В последние несколько десятилетий процесс ускорился, и этому способствует множество факторов. С чем связана проблема деградации почв?
Вырубка лесов под нужды сельского хозяйства
Растущее население Земли нуждается в доступном продовольствии, поэтому сельхозпроизводители вырубают леса под пашни и пастбища. Чаще всего деревья уступают свое место плантациям кофе, сои, масличных пальм, кукурузы, пшеницы. Животноводство тоже вносит свою лепту: например, соей и кукурузой кормят обитателей молочных и мясных ферм. Сведение лесов ради производства этих сельхозкультур ведет к эрозии и истощению почвы. Со временем она утрачивает плодородный верхний слой и становится непригодной для производства еды. Это грозит продовольственным кризисом.
Семь причин, почему умирает лес
Чем болеют «легкие планеты»
Чрезмерный выпас
Чтобы прокормить большое стадо, требуются огромные пастбища. Животные съедают тысячи тонн травы. Кроме того, перевыпас ведет к тому, что плодородные слои уходят вниз, почва теряет способность фильтровать воду — это затрудняет рост растений. Не стоит забывать и об экскрементах. Скопление на полях большого количества отходов жизнедеятельности животных в долгосрочной перспективе приводит к ухудшению здоровья почвы и выбросам парниковых газов.
Применение химических удобрений и пестицидов
Синтетические удобрения помогают повысить урожайность и бороться с вредителями, однако их чрезмерное применение нарушает баланс микроорганизмов в почве, стимулируя развитие вредоносных бактерий. По мере того как она разрушается, увеличивается риск водной эрозии — осадки вымывают ядохимикаты из почвы, унося их в реки и озера. Синтетические удобрения и пестициды вызывают утрату верхнего плодородного слоя земли. Из-за нехватки разнообразия растений и насекомых почва становится рыхлой и превращается в пыль.
Что мешает развитию экологичного сельского хозяйства в России
Как устроен рынок органической продукции
Уплотнение почвы
Тяжелые комбайны, тракторы и другие механические средства утрамбовывают землю — ее биологическая активность, пористость и проницаемость уменьшаются. Потеря проницаемости приводит к истощению запасов воды и усыханию корней. Уплотнение почвы снижает стойкость растений к засухам, а при сильных дождях вызывает водную эрозию, так как земля не успевает впитывать избытки влаги.
Урбанизация
Строительство зданий, дорог и другой инфраструктуры нарушает дренажную систему и нормальную циркуляцию воды. Асфальт не пропускает воду, поэтому она скапливается на обочинах, затапливая близлежащие земли. Также строительство наносит удар по биоразнообразию, что негативно сказывается на плодородной функции почв.
Последствия деградации почв — почему это большая проблема
Земля обеспечивает производство 95% всех продуктов питания. Деградация почв оборачивается потерей ее продуктивности. Таким образом, человечество лишается средств производства еды. Кстати, почва разрушается быстрее, чем образуется. На формирование 1 см верхнего слоя почвы уходят сотни и тысячи лет. Еще несколько веков необходимо, чтобы он стал плодородным. А еще почва — это дом для четверти микроорганизмов, насекомых, клещей и червей, обитающих на Земле.
Кроме того, почва поглощает углерод, помогая человечеству бороться с глобальным изменением климата и адаптироваться к его последствиям. Не стоит забывать и о том, что здоровые почвы фильтруют загрязняющие вещества, предотвращая их попадание в грунтовые воды.
По данным ЮНЕСКО, деградация земель затрагивает 3,2 млрд человек по всему миру. По подсчетам ученых, за 60 лет верхний слой почвы может исчезнуть, что приведет к голоду, вооруженным конфликтам и массовой миграции людей. Пока значительных воздействий человека избежало около 25% поверхности всей суши, но к 2050 году, по оценкам экспертов Межправительственной научно-политической платформы по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES), этот показатель упадет до 10%.
Следует помнить, что деградация земель — не только экологическая, но и экономическая проблема. В 2019 году международная группа ученых из Испании, Швейцарии и Италии оценила глобальные потери от деградации почв в $8 млрд.
Решение проблемы деградации земель
Конечно, их существует довольно много, ниже основные из них.
Переход к устойчивому сельскому хозяйству. Методы регенеративного земледелия позволяют не только сохранить, но и восстановить экосистемы и среду обитания различных видов.
Создание ветрозащитных полос. Ветрозащитные полосы представляют собой линейные насаждения кустарников и деревьев с целью защиты земли от ветровой эрозии.
Лесовосстановление. Высадка деревьев на землях вблизи рек повышает способность почвы удерживать влагу и улучшает качество воды. Также восстановление лесов сдерживает изменение климата, поскольку они улавливают большое количество CO2.
Поддержание постоянного покрова почвы. Этому способствуют деревья, пастбища и луга. Голая земля подвержена ветровой и водной эрозии.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.
Источник
Основы геоэкологии (50 стр.)
VII.2. Антропогенная деградация почв
Скорости природных процессов, протекающих в почве, и скорости антропогенных процессов, возникающих при использовании почвы, весьма различны. Например, ежегодные темпы водной эрозии пашни в десятки раз превышают естественные темпы восстановления почвы. Строго говоря, с естественно-научной точки зрения почвы – это возобновимый природный ресурс, но практически, вследствие малых скоростей естественных процессов по сравнению с антропогенными, этот ресурс во многих ситуациях может рассматриваться как невозобновимый. Использование почв зачастую приводит к ухудшению их природных свойств, то есть к их деградации. В процессе деградации ухудшаются многие свойства почвы, в том числе уменьшается содержание почвенного гумуса и теряется часть наиболее ценной, тонкодисперсной фракции почвы. Применение удобрений и других агротехнических приемов может временно компенсировать или затушевывать эффект деградации почв.
Деградация почв – явление столь же естественное, сколь и социальное. По определению Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), деградация почв – антропогенный процесс снижения способности почв обеспечивать существование людей.
Явление деградации почв состоит из множества локальных проблем, складывающихся в общемировую мозаику.
В проблеме деградации почвенного покрова многочисленные и разнообразные локальные вопросы складываются в глобальную проблему. Деградация педосферы – одна из самых серьезных, долгосрочных, общемировых проблем, стоящих перед человечеством, потому что она играет столь важную роль в функционировании экосферы и потому также, что она – один из важнейших факторов в проблеме обеспечения населения мира продовольствием.
Методические трудности оценки деградации почв заключаются в невозможности установить единую точку отсчета во времени, от которой отсчитывалась бы деградация, а также установить единый показатель степени деградации. Деградацию почв можно охарактеризовать как «ползучую», как процесс, постепенно и потому незаметно ухудшающий их состояние (см. Раздел 1.3.).
Глобальная оценка деградации почв (Global Assessment of Soil Degradation – GLASOD), выполненная ЮНЕП (1990 г.), указывает на то, что только малонаселенные районы бореальных лесов и пустынь не затронуты антропогенной деградацией почв. На одной шестой части покрытой растительностью территории Земли отмечается та или иная степень деградации почв, развившаяся за последние 50 лет.
По оценке ЮНЕП, 15 % деградированных сельскохозяйственных земель относятся к категории «сильно деградированных». Это почвы, у которых исходные биотические функции – превращать биогенные вещества в формы, ассимилируемые растениями, – преимущественно разрушены, и они уже непродуктивны. Эти почвы столь сильно деградировали, что их восстановление или невозможно, или же трудно достижимо в результате технических сложностей и крайне высокой стоимости такой работы. Например, восстановление богарных (неполивных) почв в США обходится в среднем в 4000 американских долларов на гектар. Другая часть деградированных почв (46 %) относится к категории умеренно деградировавших, со значительно сократившейся продуктивностью. Эти две категории составляют примерно четвертую часть пахотных земель мира.
Деградация почв происходит вследствие различных причин антропогенного характера. Водная и ветровая эрозия почв – важнейшие процессы, распространенные на 84 % деградировавших почв. К другим основным процессам деградации можно отнести ухудшение структуры почвы, ее техногенное загрязнение, засоление, заболачивание и подтопление. Площадь и степень деградации почв мира, по данным GLASOD, приведены в табл. 13.
Основные причины деградации почв мира: сведение лесов, главным образом для сельского хозяйства; перевыпас скота; несовершенное и технологически неправильное сельское хозяйство; переэксплуатация почв. Категории эти не имеют четких границ и переходят одна в другую.
Площадь и степень деградации почв мира
Как и в целом для мира, почвы на территории России значительно деградированы, при этом географическое распределение степени деградации неравномерное.
В России преобладают следующие процессы деградации почв:
1) снижение содержания гумуса (дегумификация); потери гумуса составляют в настоящее время в среднем около 0,6 т/га за год;
2) обесструктуривание, в том числе уплотнение из-за использования тяжелой сельскохозяйственной техники;
3) водная эрозия;
4) ветровая эрозия, или дефляция;
5) техногенное подкисление (выбросами промышленности и от удобрений);
6) загрязнение пестицидами;
7) промышленное загрязнение (вокруг крупных городов и мест горнодобывающей промышленности);
8) деградация вечной мерзлоты;
9) заболачивание и подтопление;
10) вторичное засоление.
В особенности следует отметить, что около 2/3 всей пашни России располагается на черноземах различных типов, то есть исходно на богатейших, наиболее плодородных почвах мира. Качество этих почв весьма сильно ухудшилось, как это демонстрируют данные для черноземов Русской равнины, с интервалом в 100 лет (табл. 14).
Изменение содержания гумуса в пахотном слое (0-30 см) черноземов центральной части Русской равнины за 1881–1981 гг.
Как видим, за сто лет эксплуатации почв и концентрация, и запасы гумуса существенно уменьшились. Запасы гумуса сократились примерно на одну четверть. Деградация почв России – это колоссальная, трудно восполнимая потеря природного богатства. Однако деградация черноземов – это ущерб не только для России, но и для мира в целом, поскольку она связана со снижением потенциального плодородия почв мира и, следовательно, отрицательно влияет на решение проблемы обеспечения человечества продовольствием.
VII.3. Земельные ресурсы мира и их использование
Площадь суши составляет 149 млн км, включая ледниковые покровы, практически безжизненные пустыни, водоемы, пустоши со слаборазвитой или разрушенной почвой. Из них ледниковые покровы занимают около 16 млн кв. км и свободная от льда суша – 133 млн кв. км. Часть суши, относительно пригодная для какого-либо использования, не превышает 95 млн км, или 64 % от общей площади суши. Это тот ограниченный резерв пространства, которым располагает человечество. С очень большим округлением можно сказать, что пашня занимает 10 % всей суши, пастбища – 20 %, леса – 30 % и неудобные земли разного типа – 40 %.
Согласно другой оценке, сельскохозяйственные земли (пашня, пастбища и потенциально пригодные к использованию неудобья) составляют 37 % всей свободной от льда площади суши, из которых примерно одна треть находится под пашней. В литературе встречаются различия в величинах площадей типов использования земель. Главным образом, они связаны с нечеткостью определений, что понимать, например, под пастбищем, лесом, пашней и пр.
Наиболее характерной чертой в использовании земельных ресурсов мира за последнее тысячелетие является увеличение площади пашни, отражающее рост потребностей населения мира в продовольствии. При этом итоговая площадь пастбищ как в мире в целом, так и в каждом из крупных районов изменялась в весьма малых пределах, тогда как площадь лесов несколько сокращалась. За период 1700–2000 гг. площадь пашни мира увеличилась с 2 до 12 % от общей площади свободной от ледников суши. Площадь пастбищ оставалась относительно постоянной, слегка более 50 %, а площадь лесов сократилась с 46 до 38 %.
Если основываться только на цифровых данных по историческим изменениям площади использования земель, то может создаться ложное впечатление, что расширение площади пашни происходило главным образом за счет исчезновения лесов. На самом деле, в зависимости от природной зоны, это происходило или за счет вырубки леса с последующей распашкой или вследствие трансформации в пашню степей, прерий, саванны и других безлесных ландшафтов. Процесс преобразования классов использования земель неоднозначен. Он зависит от многих естественных и общественных факторов. Часть распаханных территорий может вновь зарастать кустарником, вторичным лесом, травами и пр. Результирующая сумма площадей того или иного класса земель зачастую не отражает эти сложные процессы.
Кроме того, происходит перераспределение использования земель. Растущая численность населения мира приводит к необходимости расширения площадей, необходимых для расселения людей и обеспечения их необходимыми услугами, например, системами сбора и преработки мусора, дорогами и автостоянками, системами коллективного транспорта и пр. Как правило, при этом в категорию городских переходят наилучшие сельскохозяйственные, преимущественно пахотные земли, потому что они наиболее удобны для населенных пунктов. Конкуренция между различными пользователями земельных ресурсов возрастает по мере усиления спроса на землю. При этом могут возникать неожиданные ситуации. Например, если бы Китай принял решение идти по пути интенсивной автомобилизации, сравнимой с США, то это привело бы к потере 20 % пашни КНР и без того драгоценной, потому что эта земля потребовалась бы на дороги и стоянки для сотен миллионов личных автомобилей.
В настоящее время площадь пахотных земель в мире составляет около 15 млн кв. км. при годовом приросте всего лишь около 0,1 % в год. Площадь пахотных земель в мире изменялась следующим образом (млн кв. км):
Источник