Хоча є чіткі докази деградації ґрунту, причини її виникнення все ще існують. Практично скрізь у світі сьогодні люди, хоч і бачачи наслідки деградації ґрунту, все ще бачать інші причини її деградації. Це зробило деградацію ґрунту серйозною екологічною проблемою.
Ґрунт — це цінний невідновлюваний ресурс , який підтримує життя десятків тисяч тварин, рослин та інших життєво важливих видів. Він підтримує численні екосистеми, а також забезпечує людей життєво важливою їжею та матеріалами. Грунт під нашими ногами часто недооцінюється, але він є важливим для виживання всіх видів на Землі.
«Ґрунт сповнений мільйонів живих видів, які взаємодіють один з одним», — каже Сільвія Прессель, дослідник музею з Відділу водоростей, грибів і рослин. Ці організми мають значний вплив на розвиток, структуру та продуктивність ґрунту».
Проте наша земля вмирає. У нашій боротьбі за кліматичні дії ми часто зосереджуємось на таких проблемах, як викопне паливо або вода, залишаючи якість ґрунту в пилу. Щоб природним чином створити дюйм верхнього шару ґрунту, потрібно 500 років, і ми втрачаємо його в 17 разів більше. Хоча причини деградації ґрунтів включають різноманітні природні фактори, дії людини все більше впливають на якість ґрунту.
Що таке деградація ґрунту?
Деградація ґрунтів – це глобальна проблема , яка визначається як «зміна стану ґрунту, що призводить до зниження здатності екосистеми пропонувати товари та послуги своїм бенефіціарам». Багато людей знають про концепцію деградації ґрунтів, але багато хто не знає її точного опису.
Щоб закрити цей інформаційний пробіл, деградація ґрунту визначається як зниження якості ґрунту, викликане такими факторами, як неефективне землекористування, сільське господарство та пасовища, а також міські та промислові причини. Це тягне за собою погіршення фізичного, біологічного та хімічного стану ґрунту.
Деградація ґрунту стосується втрати продуктивної здатності земель, що вимірюється родючістю ґрунту, біорізноманіттю та погіршенням стану, що призводить до зменшення або зникнення важливих екосистемних процесів. Деградація ґрунту — це погіршення стану ґрунту в результаті неналежного використання або управління землею.
Усе земне життя залежить від ґрунту. Верхня частина Землі забезпечує родючість дерев і сільськогосподарських культур. Це також один з найбільших поглиначів вуглецю на планеті. Деградація ґрунту відбувається, коли погіршується якість ґрунту, що знижує його здатність підтримувати тварин і рослини. Ґрунт може втратити фізичні, хімічні або біологічні властивості, які підтримують мережу життя, що існує всередині нього.
Деградація ґрунту включає ерозію ґрунту . Вона відбувається, коли верхній шар ґрунту та поживні речовини втрачаються через природні причини, такі як вітрова ерозія, або через антропогенні причини, такі як неадекватне управління земельними ресурсами.
Згідно з недавньою оцінкою Організації Об’єднаних Націй, приблизно одна третина світових орних земель зникла за останні чотири десятиліття. Також повідомлялося, що якщо поточні темпи втрат збережуться, весь верхній шар ґрунту може стати непродуктивним протягом 60 років.
Деградація ґрунтів впливає на постачання продовольства у світі, спричиняючи виснаження землі на 36–75 мільярдів тонн і дефіцит прісної води щороку. Грунт є основним компонентом, який має бути здоровим, щоб екосистема була різноманітною та стійкою.
Типи деградації ґрунтів
Деградація ґрунту поділяється на чотири категорії:
- Водна ерозія
- Вітрова ерозія
- Хімічний знос
- Фізичне погіршення
1. Водна ерозія
Водна ерозія — це відокремлення частинок ґрунту внаслідок ерозії бризками (виробляється краплями дощу) або дії потоку води. Факторами, що впливають на водну ерозію, є
- Кількість опадів
- Ерозійність ґрунту
- Градієнт нахилу
- Використання ґрунту/рослинний покрив
1. Опади
Краплі дощу, що потрапляють на поверхню ґрунту, можуть руйнувати ґрунтові агрегати та розсіювати агрегатний матеріал по всій поверхні. Бризки дощових крапель та стікаюча вода можуть легко видаляти легші компоненти агрегату, включаючи дуже дрібний пісок, мул, глину та органічні речовини. Для транспортування більших частинок піску та гравію може знадобитися більше енергії дощових крапель або стоку. Коли на схилі є зайва вода, яка не може поглинутися ґрунтом або затриматися на поверхні, може відбуватися стік . Якщо інфільтрація ускладнена через ущільнення ґрунту, утворення кірки або замерзання, об'єм стоку може збільшитися.
2. Ерозійність ґрунту
Ерозійність ґрунту — це вимірювання здатності ґрунту протистояти ерозії на основі його фізичних особливостей. Ґрунти з більш високою швидкістю інфільтрації, більш високим вмістом органічної речовини та покращеною структурою ґрунту загалом більш стійкі до ерозії. Мул, дуже дрібний пісок і певні глинисті ґрунти більш піддаються розмиванню, ніж піщані, супіщані та суглинисті ґрунти.
3. Градієнт нахилу
Чим крутіший схил поля, тим більша втрата ґрунту через водну ерозію. Через збільшення скупчення стоку водна ерозія ґрунту збільшується зі збільшенням довжини схилу.
4. Використання ґрунту
Покриття рослин і залишків захищає ґрунт від ударів дощових крапель, а бризки уповільнюють поверхневий стік і дозволяє надлишку поверхневої води проникати.
Існує чотири види водної ерозії:
- Ерозія листів: Листова ерозія виникає, коли однорідний шар ґрунту розмивається з великої ділянки землі.
- Ерозія Рила: Це відбувається, коли вода тече в надзвичайно вузьких каналах по поверхні ґрунту, викликаючи абразивний вплив перенесених частинок ґрунту, щоб канали врізалися глибше в поверхню.
- Ерозія балки: Це трапляється, коли хребти з’єднуються, утворюючи більші потоки. З кожним наступним проходом води вони мають тенденцію розвиватися глибше, і вони можуть стати істотними перешкодами для сільського господарства.
- Ерозія банку: Внаслідок врізання в них води розмиваються береги струмків і річок. Це може бути особливо небезпечним під час сильної повені та завдати значної матеріальної шкоди.
2. Вітрова ерозія
На швидкість і ступінь вітрової ерозії ґрунту впливають такі елементи:
- Ерозійність ґрунту: Вітер може стримувати дуже дрібні частинки і переносити їх на великі відстані. Частинки дрібного та середнього розміру можуть бути підняті та осаджені, тоді як грубі частинки можуть роздуватися по поверхні (широко відомий як ефект сальтації).
- Шорсткість поверхні ґрунту: Шорсткі або рифлені поверхні ґрунту забезпечують менший опір вітру. Виступи можуть бути заповнені, а шорсткість зношується через стирання з часом, що призводить до більш гладкої поверхні, яка є більш вразливою до вітру.
- клімат: Ступінь ерозії ґрунту безпосередньо пов’язана зі швидкістю та тривалістю вітру. Під час посухи рівень вологості ґрунту на поверхні може бути дуже низьким, що дозволяє часткам вивільнятися для перенесення вітром.
- Рослинний покрив: У деяких районах відсутність постійного рослинного покриву призвело до значної вітрової ерозії. Найбільш вразливим є пухкий, сухий і голий ґрунт. Відповідна мережа живих вітрозахисних смуг разом із гарним обробітком ґрунту, обробкою залишків та відбором культур має забезпечити найбільш ефективне рослинне покриття для захисту.
3. Хімічний псування
Втрата поживних речовин або органічної речовини, засолення, підкислення, забруднення ґрунту та зниження родючості – все це приклади хімічного погіршення як типу деградації ґрунту. Закислення спричиняється вилученням поживних речовин із ґрунту, що знижує здатність ґрунту підтримувати розвиток рослин і вирощування сільськогосподарських культур. Накопичення солі, яке перешкоджає доступу води до коренів рослин, може спричинити проблеми в посушливих і напівзасушливих місцях. Токсичність ґрунту може бути викликана різними способами.
Хімічне погіршення стану ґрунтів часто спричиняється надмірною сільськогосподарською експлуатацією, яка в основному покладається на врожай штучних добрив для поповнення втрат поживних речовин. Штучні добрива часто не можуть збалансувати всі поживні речовини, що призводить до дисбалансу ґрунту. Вони також не можуть відновлювати органічні речовини, необхідні для засвоєння поживних речовин. Штучні добрива також можуть забруднювати навколишнє середовище (наприклад, фосфати часто забруднені радіоактивно).
4. Фізичне погіршення
Фізичний знос включає утворення ґрунтової кірки, ущільнення та ущільнення, і може бути викликаний різними факторами, такими як важка техніка або ущільнення тварин. Ця проблема існує на всіх континентах, практично за будь-яких температур і фізичних умов ґрунту, але вона стала більш поширеною, оскільки важка техніка стала більш поширеною.
Утворення кірки і ущільнення ґрунту збільшують стікання, зменшують проникнення води, перешкоджають або пригнічують ріст рослин, залишають поверхню оголеною та вразливою для інших видів деградації. Через розпад ґрунтових агрегатів сильне утворення кірки на поверхні ґрунту може перешкодити проникненню води в ґрунт і появі сходів.
Причини деградації ґрунтів
Нижче наведено причини деградації ґрунтів
1. Біологічні фактори
Біологічні фактори є однією з причин деградації ґрунтів. Надмірне зростання бактерій і грибів у певному регіоні може мати значний вплив на мікробну активність ґрунту за допомогою біохімічних реакцій, знижуючи врожайність та потенціал ґрунту. Біологічні змінні мають великий вплив на мікробну активність ґрунту.
2. Вирубка лісів
Вирубка лісів також є однією з причин деградації ґрунту. Сільськогосподарські ландшафти зазвичай складаються з лісових угідь, які були вирубані, щоб фермери могли збирати врожай. Вирубка лісів оголює ґрунтові мінерали, знищуючи дерева та сільськогосподарські угіддя, що сприяє наявності гумусу та шарів підстилки на поверхні ґрунту, що призводить до деградації ґрунту. Оскільки рослинний покрив сприяє зв'язуванню та утворенню ґрунту, його видалення має значний вплив на аерацію ґрунту, його водоутримувальну здатність та біологічну активність.
Коли дерева вирубують для лісозаготівлі, рівень інфільтрації збільшується, залишаючи ґрунт оголеним і вразливим до ерозії та накопичення токсичних речовин. Тактика рубок та підсічно-випалювальних робіт, яку використовують особи, які вторгаються в лісові райони для ведення господарства, роблячи ґрунти безплідними та менш родючими, є прикладами сприяння діяльності.
3. Агрохімікати
Будучи однією з причин деградації ґрунту, пестициди змінюють склад ґрунту та порушують тонкий баланс мікроорганізмів, які підтримують родючість ґрунту. Агрохімікати також можуть сприяти зростанню мікроорганізмів, небезпечних для людини. Вони часто потрапляють у наші струмки, річки та моря, забруднюючи нашу рибу та завдаючи хаосу цілими морськими екосистемами.
Більшість сільськогосподарських процедур, які передбачають використання добрив і пестицидів, часто передбачають неправильне або надмірне застосування, що призводить до загибелі корисних бактерій та інших мікроорганізмів, які сприяють утворенню ґрунту.
4. Кислотний дощ
Кислотні дощі також є однією з причин деградації ґрунту. За даними Агентства з охорони навколишнього середовища, кислотні дощі сприяють пошкодженню ґрунту. Забруднена вода просочується в лісові ґрунти, сповільнюючи ріст дерев та інших рослин. Природні фактори, такі як вулкани, сприяють виникненню кислотних дощів, а також викиди техногенної промисловості.
5. Поширення обробітку на окраїнні землі
Хоча розширення обробітку окраїнних земель є однією з причин деградації ґрунтів. З кожним днем використання землі розширюється в результаті масового зростання населення. Хоча маргінальні землі є життєздатними для сільського господарства, вони менш родючі та більш схильні до деградації. Прикладами маргінальних земель є круті неакуратні землі, мілководні або піщані ґрунти, а також землі в посушливих і напівсухих місцях.
6. Неправильна сівозміна
Неправильна сівозміна також є однією з причин деградації ґрунту. Фермери прийняли інтенсивні моделі посіву товарних культур замість більш збалансованих сівозмін зернових і бобових через дефіцит землі, зростання населення та економічний тиск. За останні два десятиліття площі під продовольчими культурами скоротилися, а площі під непродовольчими культурами розширилися. Інтенсивне землеробство виснажує ґрунт, видаляючи величезну кількість поживних речовин, що призводить до втрати родючості ґрунту.
7. Перевипас
Будучи однією з причин деградації ґрунту, надмірний випас істотно сприяє ерозії ґрунту та втраті поживних речовин, а також верхнього шару ґрунту. Надмірний випас спричиняє ерозію ґрунту, руйнуючи поверхневий покрив посівів та руйнуючи частинки ґрунту. Перетворення землі з природного середовища на пасовище може призвести до значних темпів ерозії, що перешкоджає росту рослин.
Згідно з останніми супутниковими даними, площі пасовищ значно погіршилися. Лісові ґрунти також деградують внаслідок неконтрольованого та невибіркового випасу на лісових угіддях. Надмірний випас спричиняє зникнення рослинності, що є однією з основних причин вітрової та водної ерозії в засушливих районах.
8 Видобуток
Будучи однією з причин деградації ґрунтів, видобуток корисних копалин змінює фізичні, хімічні та біологічні характеристики ґрунту. Фізико-хімічні якості відходів створюються для визначення впливу видобутку на ґрунт. Верхній бруд перевертається вглиб відвалів, змінюючи профіль ґрунту.
Видобуток корисних копалин руйнує рослинний покрив і викидає в ґрунт низку шкідливих сполук, включаючи ртуть, отруюючи його та роблячи непридатним для будь-яких інших цілей. Органічної речовини в шарі, що розмивається, по суті немає, а мінеральні поживні речовини для рослин дефіцитні. За оцінками, гірничодобувна діяльність погіршила близько 0.8 млн. га ґрунту.
9. Урбанізація
Урбанізація також є однією з причин деградації ґрунтів. Насамперед, це виснажує рослинний покрив ґрунту, ущільнює ґрунт під час забудови, змінює схему дренажу. По-друге, він покриває ґрунт непроникним шаром бетону, що збільшує кількість поверхневого стоку і, отже, збільшує ерозію верхнього шару ґрунту.
Знову ж таки, більшість міських стоків і відкладень сильно забруднені нафтою, паливом та іншими забруднювачами. Збільшений стік із столичних районів також спричиняє значні порушення в прилеглих вододілах, змінюючи швидкість та об’єм води, що протікає через них, і виснажуючи їх хімічно забрудненими відкладеннями.
Наслідки деградації ґрунтів
Якщо є причини деградації ґрунту, то будуть наслідки деградації ґрунту. Нижче наведено наслідки деградації ґрунту
- Деградація земель
- Посушливість і посуха
- Втрата орної землі
- Inзбільшення повені
- Забруднення та засмічення водних шляхів
1. Деградація земель
Погіршення ґрунтів є однією з найпоширеніших причин деградації земель, на яку припадає 84 відсотки площі суші, що скорочується. Величезні площі землі втрачаються щороку через ерозію ґрунту, забруднення та забруднення.
Ерозія та використання хімічних добрив завдали серйозної шкоди якості близько 40% сільськогосподарських угідь у світі, не даючи їм відродитися. Погіршення якості ґрунту, викликане сільськогосподарськими хімічними добривами, також призводить до забруднення води та землі, що знижує цінність землі на планеті.
2. Посушливість і посуха
Посуха та посушливість – це проблеми, які посилюються та піддаються впливу деградації ґрунту. ООН визнає, що посуха та посушливість є проблемами, спричиненими антропогенами, особливо в результаті деградації ґрунтів, оскільки це є проблемою, пов’язаною з природними умовами в посушливих і напівзасушливих країнах.
У результаті змінні фактори, які сприяють втраті якості ґрунту, такі як надмірний випас, неадекватні методи обробки ґрунту та вирубка лісів, також є основним фактором опустелювання, яке характеризується посухами та посушливими умовами. Деградація ґрунту також може призвести до втрати біорізноманіття в тому ж контексті.
3. Втрата орної землі
Будь-яка площа, яка може бути використана для вирощування сільськогосподарських культур, називається орною землею. Багато методів, які використовуються для вирощування таких культур, можуть призвести до втрати верхнього шару ґрунту та погіршення властивостей ґрунту, що робить можливим сільське господарство.
Погіршення якості ґрунту, викликане агрохімікатами та ерозією ґрунтів, призвело до втрати майже 40% сільськогосподарських угідь у світі. Більшість стратегій сільськогосподарського виробництва призводять до ерозії верхнього шару ґрунту та пошкодження природного складу ґрунту, що робить можливим сільське господарство.
4. Збільшення повені
Коли погіршення стану ґрунту спричиняє зміну фізичного складу землі, вона зазвичай змінюється з природного ландшафту. В результаті змінений грунт не в змозі поглинати воду, що призводить до частішого затоплення. Іншими словами, деградація ґрунту зменшує природну здатність грунту зберігати воду, що сприяє збільшенню кількості випадків затоплення.
5. Забруднення та засмічення водних шляхів
Більшість еродованого ґрунту, а також хімічні добрива та пестициди, що використовуються в сільськогосподарських угіддях, скидаються в річки та струмки. Процес седиментації з часом може перевантажити водні шляхи , спричиняючи дефіцит води. Сільськогосподарські добрива та пестициди також шкодять морським та прісноводним екосистемам, обмежуючи споживання води для громад, які залежать від неї для існування.
Рішення для деградації ґрунту
Існує багато причин деградації ґрунтів, які суттєво зруйнували третину ґрунтів у світі. Які у нас є варіанти? Ось кілька варіантів боротьби з деградацією ґрунту.
- Обмежити промислове фермерство
- Зупинити вирубку лісів
- Замінити доброту
- Залиште землю в спокої
- Меліорація
- Запобігання засолення
- Зберігаючий обробіток ґрунту
- Використовуйте безпечні для ґрунту сільськогосподарські методи
- Забезпечити стимулювання землеустрою
1. Обмежити промислове фермерство
Використання агрохімікатів є однією з причин деградації ґрунту, але призвело до численних врожаїв, а обробіток підвищило врожайність за рахунок стійкості. Відповідальний контроль над землею та сільським господарством був би корисним, але ми також повинні бути чесними щодо своїх харчових звичок. Згідно з даними, ми повинні споживати значно менше м’яса, вирощеного на трав’яному вигодовуванні – якщо взагалі є – менше молочних продуктів і набагато більше фруктів та овочів.
2. Зупинити вирубку лісів
Як одна з причин деградації ґрунту, чітко видно, що ерозія легко відбувалася б без рослинного та деревного покриву. Боротьба зі погіршенням стану ґрунтів потребує довгострокового ведення лісового господарства та схем лісовідновлення. Окремих людей можна привернути до уваги та навчити сталого ведення лісового господарства та заходів із пересаджування у міру зростання чисельності населення. Крім того, збереження цілісності охоронюваних зон може значно зменшити кількість демонстрацій.
Щоб запобігти деградації ґрунтів, уряди, міжнародні організації та інші зацікавлені сторони навколишнього середовища повинні гарантувати, що вжито належних заходів, щоб нульова чиста вирубка лісів стала реальністю. Повідомляється, що вирубка лісів у Парагваї скоротилася на 65% за два роки після ухвалення в країні Закону про нульову вирубку лісів у 2004 році – однак це залишається серйозною проблемою в країні.
3. Замінити доброту
Органічні фермери, які збагачують ґрунт компостом та гноєм, замінюють поживні речовини, одночасно знижуючи небезпеку повеней та поглинаючи вуглець. Біологічні відходи не слід викидати; натомість їх слід використовувати для виготовлення органічних поліпшувачів ґрунту, добрив та вирощування рослин, стверджують прихильники циркулярної економіки . Мінеральні добрива та торф, наприклад, є матеріалами на основі викопного палива, які можна замінити цими речовинами.
4. Залиште землю в спокої
Ще однією відповіддю на деградацію ґрунтів є залишення більшої частини території неосвоєною, незважаючи на проблеми зростання населення: для утворення лише 2.5 см верхнього шару ґрунту потрібно 500 років. Землі, вилучені з сільськогосподарських угідь, дозволять відновлюватися та стабілізуватися вуглецю ґрунту. Експерти пропонують ротацію пасовищ, що використовуються м'ясним та молочним бізнесом, щоб у будь-який момент часу використовувалася менша кількість угідь.
5. Меліорація
Ерозія та деградація ґрунтів мають значною мірою незворотні наслідки. Органічні речовини в ґрунті та поживні речовини рослин ще можна замінити. Для заміни втрачених мінеральних речовин та органічних речовин у ґрунті знадобиться рекультивація. Меліорація – це комплекс заходів, спрямованих на поповнення ґрунту найважливішими мінеральними та органічними речовинами.
Це може включати такі речі, як додавання рослинних залишків до пошкоджених ґрунтів та покращення управління асортиментом. Корекція рівня солі. Відновлювальні операції та управління засоленням можуть допомогти відновити засолені ґрунти. Посадка рослин, таких як дерева, овочі та квіти, на постраждалих ґрунтах є одним із основних, але часто ігнорованих способів рекультивації земель. Рослини служать захисним покривом, оскільки допомагають зміцнити ґрунт, стабілізуючи поверхню землі.
6. Запобігання засолення
Так само, як говорить стара приказка: «краще попередити, ніж лікувати», той самий принцип застосовується до вирішення глобальної проблеми деградації ґрунтів, спричиненої засоленням. Витрати на попередження засолення є часткою витрат на відновлення засолених територій. Як результат, такі ініціативи, як зниження рівня зрошення, посадка сільостійких культур та підвищення ефективності зрошення, матимуть значні результати, оскільки проекти рекультивації не потребують витрат або трудомістких функцій. Як наслідок, запобігання засолення в першу чергу є екологічно відповідальним способом боротьби з деградацією ґрунтів.
7. Охоронний обробіток ґрунту
Однією з найбільш стійких стратегій, щоб уникнути погіршення якості ґрунту, є використання належних механізмів обробітку ґрунту. Це також відоме як консерваційний обробіток ґрунту, який відноситься до методів обробки ґрунту, які спрямовані лише на незначні зміни природного стану ґрунту, одночасно підвищуючи продуктивність.
Нульовий обробіток ґрунту, також відомий як природоохоронне землеробство, перевіряється невеликою кількістю фермерів у всьому світі, від Кенії до Котсуолдса. Зусилля зосереджені на тому, щоб відкритий ґрунт не був відкритий, висаджуючи «покривні культури» відразу після збору врожаю. Вони не тільки зберігають ґрунт, але й повертають поживні речовини та рослинні матеріали. Вони також допомагають утримувати вологу в жарку погоду.
8. Використовуйте безпечні для ґрунту сільськогосподарські методи
Щоб зробити сільське господарство на схилах пагорбів керованим, необхідно створити терасоване землеробство. Тераси допомагають запобігти ерозії, а також дозволяють більшій кількості води досягати посівів. Крім того, на схилах пагорбів потрібне повне покриття посівами, щоб ґрунт залишався на місці. Це можна зробити за допомогою проміжного посіву, який передбачає посадку двох культур на одному полі, таких як кукурудза або соя, між рядами олійних пальм.
Системи агролісівництва , в яких разом вирощується широкий спектр сільськогосподарських культур, включаючи дерева, можуть бути ефективними для дрібних фермерів. Доступ до гною підвищує вміст органічних речовин у ґрунті, що допомагає запобігти ерозії. Нарешті, чергування культур з глибоким та поверхневим корінням покращує структуру ґрунту, а також зменшує ерозію.
9. Забезпечити стимулювання землеустрою
Хоча наука про сталий землекористування набирає обертів, соціально-економічне середовище часто ускладнює його впровадження. Фермери повинні мати можливість дозволити собі перейти на сталий землекористування. Протиерозійні заходи коштують у середньому 500 доларів США за гектар , що є значними витратами для фермера.
Уряди та банки повинні допомагати фермерським господарствам в отриманні кредитів та впровадженні заходів боротьби з ерозією. Це вигідна ситуація як для фермера, так і для всієї громади. Вартість запобігання ерозії набагато менша, ніж вартість відновлення та реабілітації земель, яка, за одним джерелом, оцінюється приблизно в 1,500–2,000 доларів США за гектар. За іншою оцінкою, це може коштувати до 15 221 долара США за гектар.
Причини деградації ґрунту – поширені запитання
Які наслідки деградації ґрунту?
Деякі з наслідків деградації земель, як описано вище, включають
- Деградація земель
- Посуха і посушливість
- Втрата ріллі
- Збільшення затоплення
- Забруднення і засмічення водних шляхів