Эрозия почвы проблема опустынивания

Опустынивание земель, как глобальная экологическая проблема

Опустынивание земель относится к группе серьезных экологических проблем, которые затрагивают очень большие пространства на всех континентах. Опустынивание заключается в том, что определенная территория теряет воду, становится все более сухой, что приводит к потере существующих условий для развития различных видов растений и жизни животных. И угроза биоразнообразия – одно из наиболее важных неблагоприятных последствий опустынивания.

Опустынивание земель – это разрушительные сельскохозяйственные угодья и жизни миллионов людей во всем мире. Хотя его движущие силы представляют собой смесь естественной и человеческой деятельности, процесс хорошо понят и может быть смягчен, если есть воля у руководства государств.

Причины опустынивания земель

Как следует из названия, опустынивание земель представляет собой процесс деградации земель, при котором относительно сухая территория постепенно превращается в пустыню . Обычно это связано с потерей любых водоемов и растительности, которые когда-то были в ареале.

Причин опустынивания может быть много. На этот процесс влияют: изменение климата (потепление), а также деятельность человека, которая осуществляется неконтролируемым и отражающим образом. Неадекватное земледелие и вырубка лесов (вырубка деревьев) оказывают наибольшее влияние на интенсивность опустынивания, что быстро приводит к стерилизации почвы – превращению ее в пустыню.

Все причины опустынивания земель условно можно разделить на две группы – естественные и антропогенные (связанные с деятельностью человека). К первым относятся:

1. Сухой тропический климат;
2. Холодное морское течение;
3. Горный барьер (орографическая причина).

Антропогенными причинами считаются:

1. Уничтожение растительности, вырубка лесов;
2. Чрезмерный выпас животных;
3. Сельское хозяйство: превращение сухих лугов в пахотные поля;
4. Отказ от традиционных методов ведения сельского хозяйства в коммерческих целях;
5. Плохой дренаж – приводит к засолению орошаемых земель;
6. Добыча полезных ископаемых;
7. Чрезмерное удобрение.

Следует отметить, что формирование пустынь является естественной частью земных систем, но оно может быть нарушено или ускорено деятельностью человека, особенно животноводством (например, чрезмерным выпасом) и сельским хозяйством. Так называемая «гибель почвы», или процесс безудержного и неконтролируемого истощения питательных веществ в почвах, является одной из основных движущих сил опустынивания.

Как происходит опустынивание земель?

В ходе этого процесса растения и животные, а также геологические ресурсы, такие как вода и почва, испытывают воздействие, превышающее их способность адаптироваться и изменяться.

Процесс происходит постепенно и причины этого хорошо понятны. Поэтому его можно избежать или обратить вспять до того, как проблема станет слишком серьезной.

Опустынивание характеризуется следующими этапами:

1. Прогрессирующей потерей зрелой, стабилизирующей растительности в экосистеме;
2. Потерей сельскохозяйственного растительного покрова в периоды засухи;
3. Потерей неуплотненного верхнего слоя почвы.

Если рассматриваемая область подвергается непрерывному орошению, это может еще больше осложнить проблемы, увеличивая оставшуюся кислотность почвы. Это приводит к загрязнению грунтовых вод. В такой ситуации маловероятно обратить вспять любые потери продуктивности сельскохозяйственных культур.

На последнем, часто необратимом, этапе наблюдается постоянная ветровая и водная эрозия, ведущая к развитию оврагов и песчаных дюн по всей поверхности суши. В этот момент земля становится негостеприимной, непригодной для большинства растений и животных.

Последствия опустынивания земель

Феномен опустынивания особенно неблагоприятен в бедных странах (в этих странах – благодаря характерному управлению экономикой – процесс также является наиболее интенсивным). Причина – он явно ограничивает области, используемые для сельского хозяйства, которые являются важным элементом экономики данной страны.

Опустынивание земель, как глобальная экологическая проблема, актуальна уже сейчас. Чтобы понять масштаб угрозы, ниже некоторые статистические данные:

1. Более 75% земной площади Земли уже деградировано, и к 2050 году этот показатель может превысить 90%;
2. Во всем мире общая площадь ежегодно процессу опустынивания подвергается площадь земли, равная половине размера Европейского Союза (4,18 млн км 2 ). Африка и Азия страдают больше всего;
3. Экономическая стоимость деградации почвы для ЕС оценивается в десятки миллиардов евро в год;
4. По оценкам, деградация земель и изменение климата приведут к сокращению мировых урожаев примерно на 10% к 2050 году. Большая часть этого деструктивного процесса будет происходить в Индии, Китае и странах Африки к югу от Сахары, где деградация земель может вдвое сократить урожайность;
5. В результате ускоренного обезлесения становится все труднее смягчать последствия изменения климата;
6. К 2050 году, по предварительным оценкам, до 700 млн человек будут перемещены из-за проблем, связанных с ограниченными земельными ресурсами. Эта цифра может достигнуть 3-5 миллиардов человек и более к концу текущего столетия.

Последствия опустынивания земель на текущий момент привели к тому, что засушливые земли составляют около 40-41% общей площади Земли и занимают около 2 миллиардов человек. Некоторые оценки показывают, что 10–20% засушливых земель уже деградировали.

Пути решения опустынивания земель

Более умеренные регионы, такие как Европа, не защищены от этой проблемы. Страны ЕС страдают от опустынивания примерно на 8% своей территории. Основные проблемные области — Южная, Восточная и Центральная Европа.

Эти регионы составляют около 14 миллионов гектаров (140 000 км 2 ) и демонстрируют высокую чувствительность к опустыниванию. Тринадцать государств, членов ЕС, заявили, что страдают от опустынивания.

Пути решения опустынивания земель:

1. Ведение устойчивого сельского хозяйства надлежащее искусственное орошение, ограничение выпаса животных;
2. Рекультивация дюн путем посадки растений;
3. Ротационное использование пастбищ, среднепольных деревьев или кустарников, посадка растительности в долинах периодических рек;
4. Снижение антропогенного давления в районах, подверженных риску опустынивания;
5. Посадка деревьев;
6. Повышение влажности местности и т.д.

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что каждый из этих методов требует финансовых затрат, которые не могут быть предоставлены, например, странами Сахеля (район Африки, расположенный к югу от Сахары) – наиболее опасными из-за опустынивания. В этом случае требуется выделение некоторых средств в богатых странах для прекращения опустынивания в бедных странах.

Источник

Билет 24.Эрозия почв и опустынивание.

Опустынивание на данный момент является одной из самых значимых глобальных проблем человечества.

Во время распашки полей частицы плодородного почвенного покрова

поднимаются в воздух, рассеиваются, сносятся с полей потоками воды,

осаждаются в новых местах, уносятся в Мировой океан. Естественный процесс разрушения водой и ветром верхнего слоя почвы многократно усиливается и ускоряется, когда люди распахивают чересчур много земель и не дают почве «отдохнуть».

Особенно тяжёлая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная пустыня.

Естественные пустыни и полупустыни занимают более 1/3 земной

поверхности. Пустыни — это территории с крайне засушливым континентальным климатом, обычно получающие в среднем всего 150-175 мм осадков за год. Испарение с них гораздо выше, чем их увлажнение.

Пустыни — естественные образования, играющие определённую роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты.

В результате деятельности человека к последней четверти XX в. появилось ещё свыше 9 млн. км 2 пустынь, и сегодня они охватили уже 43% общей площади суши.

Опустыниванию подвергаются в среднем за год 6 млн. га обрабатываемых земель, которые полностью разрушаются, и свыше 20 млн. га снижают свою продуктивность. Такова скорость приближения к порогу необратимого разрушения.

Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. Уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, распашка земель, малопригодных для земледелия, и другие виды хозяйственной деятельности, нарушающей хрупкое равновесие в природе, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоёв почвы. Резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, колодцы пересыхают. Разрушается структура почв, усиливается их насыщение минеральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложно организованные бассейновое-речные системы превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты.

Источник

Что такое опустынивание и где оно происходит?

Региональный климат, а не близость к пустыням, определяет риск местности.

kikkerdirk / Getty Images

Опустынивание – это один из видов деградации земель. Оно происходит, когда засушливые земли становятся все более засушливыми или пустынными. Опустынивание не обязательно означает, что эти районы с дефицитом воды превратятся в пустынный климат – только то, что естественная продуктивность их земель будет утрачена, а ресурсы поверхностных и подземных вод уменьшатся. (Чтобы образовалась климатологическая пустыня, место должно испарять весь дождь или снег, которые оно получает ежегодно. Засушливые земли испаряют не более 65% осадков, которые они получают.) Конечно, если опустынивание является серьезным и стойким, оно может влиять на климат региона (1).

Если опустынивание будет решено достаточно рано и будет незначительным, его можно обратить вспять. Но после того, как земли сильно опустыненны, их восстановление становится чрезвычайно трудным (и дорогостоящим).

Опустынивание – серьезная глобальная экологическая проблема, но широко не обсуждается. Одна из возможных причин этого явления заключается в том, что слово «пустыня» искажает понимание частей мира и групп населения, которым грозит опасность. Однако, по данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), засушливые земли занимают около 46% площади суши Земли и до 40% территории США. Теоретически это означает, что примерно половина мира и половина США подвержены не только опустыниванию, но и его негативным последствиям: бесплодие почвы, потеря растительности, потеря дикой природы и потеря биоразнообразия – разновидность жизни на Земле (2).

Каковы причины опустынивания?

Опустынивание вызывается природными явлениями, такими как засухи и лесные пожары, а также деятельностью человека, такой как неправильное управление земельными ресурсами и глобальное потепление.

Обезлесение

LeoFFreitas / Getty Images

Когда леса и лесные массивы окончательно очищены от деревьев и другой флоры, что называется обезлесением, очищенная земля может стать намного теплее и суше. Это связано с тем, что без растительности эвапотранспирация (процесс, который переносит влагу в воздух из листьев растений, а также охлаждает окружающий воздух) больше не происходит. Удаление деревьев также удаляет корни, которые помогают связать почву вместе; поэтому почва подвергается большему риску быть смытой или унесенной дождями и ветрами.

Эрозия почвы

Когда почва размывается или изнашивается, верхний слой почвы (слой, который находится ближе всего к поверхности и содержит необходимые питательные вещества для сельскохозяйственных культур) уносится, оставляя после себя очень бесплодную смесь пыли и песка. Мало того, что песок менее плодороден, но из-за более крупных частиц он не удерживает столько воды, как другие типы почвы, и, таким образом, увеличивает потерю влаги.

Превращение лесов и пастбищ в сельскохозяйственные угодья является одним из основных источников эрозии почвы. В глобальном масштабе темпы деградации почв по-прежнему выше, чем темпы почвообразования (3).

Чрезмерный выпас скота

Martin Harvey / Getty Images

Перевыпас (чрезмерный выпас скота) также может привести к опустыниванию. Если животные постоянно едят с одного и того же участка пастбища, травам и кустарникам, которые они потребляют, не дается достаточно времени для продолжения роста. Поскольку животные иногда поедают растения до корней, а также питаются саженцами и семенами, растения могут вообще перестать расти. В результате образуются большие открытые участки, где почва остается уязвимой для элементов и уязвимой для потери влаги и эрозии.

Плохая практика ведения сельского хозяйства

Плохие методы ведения сельского хозяйства, такие как чрезмерная культивация (чрезмерное возделывание на одном участке земли) и монокультурное выращивание (выращивание одной культуры из года в год на одной и той же земле) могут нанести вред здоровью почвы, поскольку не дают достаточного времени для пополнения питательных веществ почвы. Чрезмерная обработка почвы (слишком частое или слишком глубокое перемешивание почвы) также может привести к ухудшению качества почвы из-за ее уплотнения и слишком быстрого высыхания.

Одно из крупнейших событий опустынивания в истории США – Пыльный котёл 1930-х годов – было вызвано такими неэффективными методами ведения сельского хозяйства в регионе Великих равнин. (Условия также усугубились серией засух.)

Засуха

Засухи, продолжительные периоды (от месяцев до лет) небольшого количества дождя или снега, могут вызвать опустынивание, создавая нехватку воды и способствуя эрозии. Поскольку растения отмирают из-за недостатка воды, почва обнажается и легче выветривается. Когда осадки вернутся, почва также будет легче размываться водой.

Лесные пожары

Крупные лесные пожары способствуют опустыниванию, убивая растительный мир; опаляя почву, что снижает влажность почвы и увеличивает ее уязвимость к эрозии; и допуская вторжение неместных растений, которое возникает при повторном засеивании выжженных ландшафтов. По данным Лесной службы США, инвазивные растения, которые резко сокращают биоразнообразие, встречаются в 10 раз больше на выжженных ландшафтах, чем на невыжженных землях (4).

Изменение климата

Средняя глобальная температура воздуха на Земле с доиндустриальных времен повысилась примерно на 2 градуса по Фаренгейту. Но температура суши, которая нагревается быстрее, чем над океаном или в атмосфере, на самом деле повысилась на 3 градуса по Фаренгейту. Это потепление земель по-разному способствует опустыниванию. Во-первых, это вызывает тепловой стресс у растительности. Глобальное потепление также усугубляет экстремальные погодные явления, такие как засухи и наводнения, которые способствуют эрозии. Более теплый климат также ускоряет разложение органических веществ в почвах, делая их менее богатыми питательными веществами (5).

Где происходит опустынивание?

Горячие точки опустынивания включают Северную Африку, Юго-Восточную Азию (включая Ближний Восток, Индию и Китай), Австралию и Латинскую Америку (Центральную и Южную Америку, а также Мексику). Среди них Африка и Азия сталкиваются с наибольшей угрозой из-за того, что большинство их земель являются засушливыми землями. Фактически, согласно отчету, опубликованному в журнале Nature, на эти два континента приходится почти 60% засушливых земель мира (6).

Запад США, особенно юго-запад, также очень уязвим для опустынивания.

Карта, показывающая глобальную уязвимость к опустыниванию. Области, заштрихованные красным, имеют очень высокую уязвимость.
U.S. Department of Agriculture / Wikimedia Commons / Public Domain

Африка

Учитывая, что 65% земель Африки составляют засушливые районы, неудивительно, что этот континент является наиболее пострадавшим от опустынивания. По данным Института мировых природных ресурсов, опустынивание в Африке настолько велико, что к 2025 году континент сможет прокормить не более четверти своих жителей. Сахель – переходная зона между засушливой пустыней Сахара на севере и поясом суданских саванн к югу – один из самых деградированных регионов континента. Южная Африка – другое дело. И Сахель, и южная часть Африки подвержены сильной засухе. К другим факторам опустынивания на континенте относятся изменение климата и сельское хозяйство (7).

Почти четверть территории Индии подвергается опустыниванию, в основном из-за водной эрозии из-за муссонов, потери растительности в результате урбанизации и чрезмерного выпаса скота, а также ветровой эрозии. Поскольку сельское хозяйство является основным источником валового внутреннего продукта (ВВП) Индии, потеря продуктивности земель обходится стране в 2% ВВП в 2014-2015 годах (8, 9).

90% земель на Аравийском полуострове находится в засушливом, полузасушливом и сухом субгумидном климате и, следовательно, подвержены риску опустынивания. Рост населения полуострова (благодаря доходам от нефти, он имеет один из самых высоких ежегодных темпов прироста населения в мире) ускорил деградацию земель за счет увеличения спроса на продукты питания и воду в регионе, который и без того испытывает дефицит воды. Чрезмерный выпас овец и коз и уплотнение почвы внедорожниками (это снижает способность воды проникать в почву и тем самым разрушает растительный покров) также ускоряют процесс опустынивания в некоторых из наиболее пострадавших арабских стран, включая Израиль, Иорданию, Ирак, Кувейт и Сирию (10, 11).

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, в Китае опустынивание охватывает около 30% территории страны. Экономический ущерб от опустынивания оценивается в 6,8 миллиарда долларов США в год. Северный Китай, особенно регионы вблизи Лёссового плато, особенно уязвим, и опустынивание там в значительной степени вызвано ветровой и водной эрозией (12, 13).

Аэрофотоснимок опустынивания, вторгающегося в регион Нинся в Китае.
Planet Labs, Inc. / Wikimedia Commons / CC By-SA 4.0

Австралия

Опустынивание Австралии проявляется в утрате многолетних трав и кустарников. Засуха и эрозия являются основными факторами, ответственными за расширение засушливых регионов. Засоление почвы – накопление солей в почве, которое увеличивает токсичность почвы и лишает растения воды – также является основной формой деградации земель в Западной Австралии.

Латинская Америка

В Латинской Америке к основным причинам деградации земель относятся обезлесение, чрезмерное использование агрохимикатов и чрезмерный выпас скота. Согласно исследованию журнала Biotropica, 80% вырубки лесов происходит всего в четырех странах: Бразилии, Аргентине, Парагвае и Боливии (14).

По оценкам отчета об изменении климата, миграции и безопасности, опустынивание ежегодно уносит более 640 квадратных километров мексиканских сельскохозяйственных угодий и привело к тому, что около 80 000 фермеров стали экологическими мигрантами (15).

Каковы глобальные последствия опустынивания?

Когда происходит опустынивание, повышается уровень отсутствия продовольственной безопасности и бедности, поскольку земли, которые когда-то служили источником продовольствия и сельскохозяйственных рабочих мест, становятся бесплодными. Чем больше разрастается опустынивание, тем больше сокращается пригодная для жизни среда обитания и больше людей голодают, пока в конечном итоге им не придется покинуть свою родину, чтобы найти другие места для заработка. Короче говоря, опустынивание усугубляет бедность, ограничивает экономический рост и часто приводит к трансграничной миграции. По оценкам Организации Объединенных Наций (ООН), к 2045 году 135 миллионов человек могут быть перемещены в результате опустынивания (16).

Опустынивание также сказывается на здоровье людей из-за увеличения частоты и интенсивности пыльных бурь, особенно в Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии. Например, в марте 2021 года по северному Китаю прокатилась пыльная буря в начале сезона – крупнейшая за десятилетие, обрушившаяся на Пекин, Китай. Пыльные бури переносят твердые частицы и загрязнители на большие расстояния. При вдыхании эти частицы могут вызвать респираторное заболевание и даже повредить сердечно-сосудистую систему (17).

Но опустынивание угрожает не только человечеству. Ряд находящихся под угрозой исчезновения видов животных и местных растений может исчезнуть из-за утраты среды их обитания из-за деградированных земель. Например, индийская большая дрофа, похожая на страуса птица, глобальная популяция которой сократилась до 150 особей, сталкивается с дополнительными проблемами выживания, поскольку ее среда обитания на сухих пастбищах сократилась на 31% в период с 2005 по 2015 год (18, 19).

Большая индийская дрофа.
Yogesh Bhandarkar / Getty Images

Деградация пастбищ также связана с угрозой для индийского нилгирийского тара, популяция которого в 2007 году сократилось до 100 особей (20).

Более того, около 70% территории монгольской степи – одной из крупнейших в мире сохранившихся пастбищных экосистем – в настоящее время считается деградировавшей, в основном из-за чрезмерного выпаса скота (21).

Что мы можем сделать?

Одним из ключевых инструментов ограничения опустынивания является устойчивое управление земельными ресурсами – практика, которая в первую очередь предотвращает опустынивание. Обучая фермеров, владельцев пастбищ, планировщиков землепользования и садоводов сбалансированию потребностей человека и потребностей самой земли, землепользователи могут избежать чрезмерной эксплуатации земельных ресурсов. В 2013 году Служба сельскохозяйственных исследований США и Агентство международного развития США запустили мобильное приложение Land-Potential Knowledge System именно с этой целью. Это бесплатное приложение, доступное для загрузки в любой точке мира, помогает людям контролировать состояние почвы и растительности, определяя типы почвы в их конкретном месте, документируя количество осадков и отслеживая виды диких животных, которые могут жить на их земле. «Прогнозы почвы» также создаются для пользователей на основе данных, которые они вводят в приложение.

Другие решения по борьбе с опустыниванием включают ротационный выпас скота, лесовосстановление и посадку быстрорастущих деревьев для защиты от ветра.

Мужчина сажает молодое дерево в поддержку инициативы «Великая зеленая стена» в Африке.
commerceandculturestock / Getty Images

Например, жители Африки борются с серьезным опустыниванием, высаживая стену из растительности протяженностью почти 8000 километров по всему африканскому региону Сахеля. Так называемая инициатива «Великая зеленая стена» – масштабный проект лесовосстановления, призванный остановить наступление пустыни Сахара – уже создала более 350 000 рабочих мест и позволила более 220 000 жителей пройти обучение по вопросам устойчивого производства сельскохозяйственных культур, животноводства и недревесных продуктов. По состоянию на конец 2020 года было восстановлено почти 20 миллионов гектаров деградированных земель. Стена направлена ​​на восстановление 100 миллионов гектаров к 2030 году. После завершения создания Великая зеленая стена не только изменит жизнь африканцев, но и станет рекордным достижением; согласно веб-сайту проекта, это будет самая большая живая структура на планете – примерно в три раза больше Большого Барьерного рифа (22, 23).

Согласно данным Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства и статье, опубликованной в журнале Nature Sustainability, такие решения, как «озеленение», действительно работают. Оба говорят, что мир стал более зеленым местом, чем 20 лет назад, во многом благодаря усилиям Китая и Индии по борьбе с опустыниванием путем сохранения и расширения лесов (24, 25).

Наше мировое сообщество не может надеяться решить проблему опустынивания, если мы не осознаем полностью ее масштабы. По этой причине также необходимо повышать осведомленность об опустынивании. Хорошее место для начала – отмечать Всемирный день опустынивания и засухи вместе с ООН каждый год 17 июня (26).

Научный журналист, освещающий широкий круг тем, касающихся окружающей среды, климатического кризиса, загрязнения и жизни людей. Внештатный автор сайта «Знание – свет».

Источник