Опустынивание - Desertification

Не следует путать с отказом от сертификации или дезертирством .
Карта Министерства сельского хозяйства США 1998 года, показывающая глобальную уязвимость к опустыниванию.
Озеро Чад на спутниковом снимке 2001 года, само озеро выделено синим цветом. В период с 1987 по 2005 год озеро потеряло более 90% своей площади.

Опустынивание - это тип деградации земель в засушливых районах, при котором биологическая продуктивность утрачивается из-за естественных процессов или в результате деятельности человека, в результате чего плодородные земли становятся все более засушливыми. Это распространение засушливых районов , вызванных различными факторы, такие как изменение климата ( в частности , в настоящее время глобального потепления ) и переэксплуатацией из почвы в результате человеческой деятельности.

На протяжении всей геологической истории развитие пустынь происходило естественным путем. В последнее время потенциальное влияние человеческой деятельности, ненадлежащего землепользования, обезлесения и изменения климата на опустынивание является предметом многих научных исследований.

Определения слов

Еще в 2005 году возникли серьезные разногласия по поводу правильного определения термина «опустынивание». Helmut Geist (2005) выделил более 100 формальных определений. Наиболее широко принятым из них был словарь Принстонского университета, который определил его как «процесс превращения плодородных земель в пустыню, как правило, в результате обезлесения , засухи или неправильного / несоответствующего сельского хозяйства».
Однако это первоначальное понимание того, что опустынивание связано с физическим расширением пустынь, было отвергнуто по мере развития этой концепции. В тексте Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием (КБОООН) опустынивание определено как «деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных регионах в результате различных факторов, включая климатические колебания и деятельность человека».

Существуют также разногласия по поводу подгруппы типов опустынивания, включая, например, обоснованность и полезность таких терминов, как «искусственная пустыня» и «пустыня без образца».

История

Самые известные пустыни в мире образовались в результате взаимодействия природных процессов на протяжении длительных промежутков времени. В большинстве случаев пустыни росли и уменьшались независимо от деятельности человека. Палеопустыни - это большие песчаные моря, которые сейчас неактивны, потому что они стабилизированы растительностью, некоторые простираются за пределы нынешних границ основных пустынь, таких как Сахара , самая большая жаркая пустыня.

Исторические данные показывают, что серьезное и обширное ухудшение состояния земель, произошедшее несколько столетий назад в засушливых регионах, имело три эпицентра: Средиземное море, Месопотамскую долину и Лессовое плато Китая, где было много населения.

Самое раннее известное обсуждение этой темы возникло вскоре после французской колонизации в Западной Африке , когда Comité д'этюд заказала исследование по desséchement Прогрессива , чтобы исследовать доисторическое расширение пустыни Сахара.

Затронутые районы

Солнце, луна и большие телескопы над пустыней Атакама в Чили

Засушливые земли занимают примерно 40–41% площади суши Земли и являются домом для более 2 миллиардов человек. Было подсчитано, что около 10–20% засушливых земель уже деградированы, а общая площадь, пораженная опустыниванием, составляет от 6 до 12 миллионов квадратных километров, что около 1–6% жителей засушливых земель живут в опустыненных районах и что миллиард человек находится под угрозой дальнейшего опустынивания.

По состоянию на 1998 год нынешняя степень расширения Сахары на юг не была хорошо известна из-за отсутствия недавнего измеримого расширения пустыни в Сахель в то время.

Влияние глобального потепления и деятельности человека представлено в Сахеле. В этом районе уровень опустынивания очень высок по сравнению с другими районами мира. Все районы, расположенные в восточной части Африки (т.е. в регионе Сахеля), характеризуются сухим климатом, высокими температурами и малым количеством осадков (300–750 мм осадков в год). Итак, засухи - это правило в Сахельском регионе. Некоторые исследования показали, что Африка потеряла около 650 000 км² своих продуктивных сельскохозяйственных земель за последние 50 лет; распространение опустынивания в этой области является значительным.

Сахельский регион Мали

Климат Сахары претерпел огромные изменения за последние несколько сотен тысяч лет, колеблясь между влажным (луга) и сухим (пустыня) каждые 20000 лет (явление, которое, как полагают, вызвано долгосрочными изменениями в климатическом цикле Северной Африки, который изменяет траекторию североафриканского муссона , вызванного приблизительно 40000-летним циклом, в котором осевой наклон Земли изменяется от 22 ° до 24,5 °). Некоторые статистические данные показывают, что с 1900 года Сахара расширилась на 250 км к югу на участке земли с запада на восток протяженностью 6000 км. Опрос, проведенный Исследовательским институтом развития, показал, что это означает, что засуха быстро распространяется в странах Сахеля. 70% засушливых территорий ухудшились, а водные ресурсы исчезли, что привело к деградации почвы . Потеря верхнего слоя почвы означает, что растения не могут прочно укорениться и могут быть вырваны с корнем из-за проливной воды или сильного ветра.

В Конвенции Организации Объединенных Наций (UNC) говорится, что около шести миллионов граждан Сахеля должны будут отказаться от опустыненных зон Африки к югу от Сахары в пользу Северной Африки и Европы в период с 1997 по 2020 год.

Озеро Чад , расположенное в регионе Сахеля, особенно сильно пострадало от этого явления. Причина высыхания озера связана с прекращением орошения и уменьшением годового количества осадков. С 1987 года озеро сократилось более чем на 90%, в результате чего миллионы жителей покинули его. Недавние усилия позволили добиться некоторого прогресса в его восстановлении, но считается, что он все еще находится под угрозой полного исчезновения.

Еще одна крупная территория, подверженная опустыниванию, - это пустыня Гоби . В настоящее время пустыня Гоби является самой быстро движущейся пустыней на Земле; Согласно некоторым исследователям, пустыня Гоби ежегодно поглощает более 3370 квадратных километров (1300 квадратных миль) земли. На своем пути это разрушило множество деревень. В настоящее время фотографии показывают, что пустыня Гоби расширилась до такой степени, что вся нация Хорватия (около 4 миллионов человек) может поместиться на ее территории. Это создает серьезную проблему для народа Китая. Скоро им придется иметь дело с пустыней, поскольку она подбирается ближе. Хотя сама пустыня Гоби все еще находится вдали от Пекина , в отчетах полевых исследований говорится, что большие песчаные дюны образуются всего в 70 км (43,5 мили) от города.

Южная Америка - еще один регион, затронутый опустыниванием, поскольку 25% земель классифицируются как засушливые земли. В частности, в Аргентине засушливые земли составляют более половины общей площади суши, и опустынивание может нарушить снабжение страны продовольствием.

В Монголии , около 90% пастбищ считаются уязвимым к опустыниванию в ООН. По оценкам, 13% опустынивания в Монголии вызвано природными факторами, остальная часть вызвана влиянием человека, в частности чрезмерным выпасом пастбищ и повышенной эрозией почв на возделываемых территориях. Площадь монгольских земель, покрытых песком, за последние 40 лет увеличилась на 8,7%. Эти изменения сопровождали деградацию 70% пастбищ Монголии. Помимо чрезмерного выпаса скота и изменения климата, правительство Монголии перечислило лесные пожары , болезни , неустойчивое лесное хозяйство и горнодобывающую деятельность в качестве основных причин опустынивания в стране. В более позднем исследовании также говорится о чрезмерном выпасе пастбищ как основной причине опустынивания, а также о переходе от овцеводства к козоводству для удовлетворения экспортных потребностей в кашемировой шерсти . По сравнению с овцами, козы наносят больше вреда пастбищам, поедая корни и цветы.

Эффекты

Песчаные и пыльные бури

С конца девятнадцатого века до настоящего времени произошло увеличение глобальных годовых выбросов пыли на 25%. Рост опустынивания также увеличил количество рыхлого песка и пыли, которые ветер может уносить, что в конечном итоге приводит к шторму. Например, пыльные бури на Ближнем Востоке «в последние годы становятся более частыми и интенсивными», потому что «долгосрочное сокращение количества осадков способствует снижению влажности почвы и растительного покрова ».

Пыльные бури могут способствовать определенным респираторным заболеваниям, таким как пневмония, раздражение кожи, астма и многие другие. Они могут загрязнять открытую воду, снижать эффективность усилий по использованию чистой энергии и останавливать большинство видов транспорта.

Пыльные и песчаные бури могут негативно сказаться на климате, усугубляя опустынивание. Частицы пыли в воздухе рассеивают приходящую радиацию от солнца. Пыль может на мгновение покрыть температуру земли, но температура воздуха повысится. Это может деформировать и сократить время жизни облаков, что может привести к уменьшению количества осадков.

Продовольственная безопасность

Глобальной продовольственной безопасности угрожают опустынивание и перенаселение . Чем больше растет население, тем больше продуктов нужно выращивать. Сельскохозяйственный бизнес перемещается из одной страны в другую. Например, Европа в среднем импортирует более 50% продуктов питания. Между тем, 44% сельскохозяйственных земель расположены на засушливых землях, и они обеспечивают 60% мирового производства продуктов питания. Опустынивание сокращает количество устойчивых земель для использования в сельском хозяйстве, но спрос на них постоянно растет. В ближайшее время спрос превысит предложение.

Рисунок растительности

По мере опустынивания ландшафт может проходить различные стадии и непрерывно трансформироваться. На местности с постепенным уклоном опустынивание может привести к образованию все более крупных пустых пространств на большой полосе земли - явление, известное как " brousse tigrée ". Математическая модель этого явления, предложенная К. Клаусмайером, связывает эту структуру с динамикой взаимодействия растения и воды. Один из результатов этого наблюдения предлагает оптимальную стратегию посадки для сельского хозяйства в засушливых условиях.

Причины

Предотвращение антропогенного чрезмерного выпаса скота
Козы в загоне в Норте-Чико, Чили. Чрезмерный выпас на засушливых землях из-за плохо управляемого традиционного выпаса скота является одной из основных причин опустынивания.
Гну в Масаи-Мара во время Великого переселения народов. Чрезмерный выпас не обязательно вызван кочующими пастбищами в больших перемещающихся стадах .

Непосредственная причина - потеря большей части растительности. Это вызвано рядом факторов, по отдельности или в сочетании, такими как засуха, климатические изменения, обработка почвы для сельского хозяйства, чрезмерный выпас и вырубка лесов для топлива или строительных материалов. Растительность играет важную роль в определении биологического состава почвы . Исследования показали, что во многих средах скорость эрозии и стока экспоненциально снижается с увеличением растительного покрова. Незащищенные, сухие поверхности почвы сдуваются ветром или смываются внезапными наводнениями, оставляя бесплодные нижние слои почвы, которые нагреваются на солнце и становятся непродуктивным твердым покрытием.

Многие ученые считают, что одной из наиболее частых причин является чрезмерный выпас, чрезмерное потребление растительности скотом или другим домашним скотом.

Пастух ведет своих овец через пустыню недалеко от Марракеша , Марокко.

Ученые сходятся во мнении, что существование пустыни в том месте, где сейчас расположена пустыня Сахара, связано с естественным климатическим циклом; этот круговорот часто вызывает нехватку воды в этом районе от эпохи к эпохе. Есть предположение, что в последний раз Сахара была превращена из саванны в пустыню частично из-за чрезмерного выпаса скота местного населения.

Перенаселение - один из самых опасных факторов, способствующих опустыниванию. Человеческое население увеличивается в геометрической прогрессии, что приводит к чрезмерному выпасу, чрезмерному земледелию и обезлесению, поскольку ранее приемлемые методы становятся менее устойчивыми.

Есть несколько причин, по которым фермеры используют интенсивное земледелие, а не экстенсивное, но главная причина - максимизация урожайности. Повышая производительность, им требуется намного больше удобрений, пестицидов и рабочей силы для обслуживания техники. Такое постоянное использование земли быстро истощает питательные вещества почвы, вызывая распространение опустынивания.

Бедность

По крайней мере 90% жителей засушливых земель проживают в развивающихся странах , где они также страдают от плохих экономических и социальных условий. Эта ситуация усугубляется деградацией земель из-за снижения производительности, неустойчивых условий жизни и трудностей доступа к ресурсам и возможностям.

Нисходящая спираль создается во многих слаборазвитых странах из-за чрезмерного выпаса скота, истощения земель и перетягивания грунтовых вод во многих маргинально продуктивных регионах мира из-за давления перенаселенности, направленного на использование маргинальных засушливых земель для ведения сельского хозяйства. Лица, принимающие решения, по понятным причинам не склонны вкладывать средства в засушливые зоны с низким потенциалом. Отсутствие инвестиций способствует маргинализации этих зон. Когда неблагоприятные агроклиматические условия сочетаются с отсутствием инфраструктуры и доступа к рынкам, а также с плохо адаптированными производственными технологиями и недоедающим и малообразованным населением, большинство таких зон исключаются из развития.

Опустынивание часто приводит к тому, что сельские земли становятся неспособными поддерживать население того же размера, что и раньше. Это приводит к массовой миграции из сельских районов в городские ( урбанизация ), особенно в Африке. Эти миграции в города часто вызывают большое количество безработных, которые в конечном итоге живут в трущобах .

В Монголии земля на 90% представляет собой хрупкую сушу, из-за чего многие пастухи мигрируют в город в поисках работы. Имея очень ограниченные ресурсы, пастухи, которые остаются на суше, пасут очень осторожно, чтобы сохранить землю. С ростом населения Монголии очень трудно надолго оставаться оленеводом.

Число этих экологических беженцев растет с каждым годом, при этом прогнозы для стран Африки к югу от Сахары показывают вероятное увеличение с 14 миллионов в 2010 году до почти 200 миллионов к 2050 году. Это представляет собой будущий кризис для региона, поскольку соседние страны не всегда имеют способность поддерживать большие группы беженцев.

Сельское хозяйство является основным источником дохода для многих пустынных общин. Рост опустынивания в этих регионах привел к деградации земель до такой степени, что люди больше не могут продуктивно заниматься сельским хозяйством и получать прибыль. Это отрицательно сказалось на экономике и увеличило уровень бедности.

Однако в мире усиливается пропаганда борьбы с опустыниванием и восстановления затронутых земель, таких как цель 15 в области устойчивого развития Организации Объединенных Наций среди других контрмер.

Контрмеры

Противопесочные щиты в северной Сахаре , Тунис
Плантации жожоба , такие как показанные, сыграли свою роль в борьбе с крайними эффектами опустынивания в пустыне Тар , Индия .
Саксаул высаживают вдоль дорог в Синьцзяне недалеко от Черчена, чтобы замедлить процесс опустынивания

Существуют методы и контрмеры для смягчения или обращения вспять последствий опустынивания, и некоторые из них обладают различными уровнями сложности. Для некоторых существует множество препятствий на пути их реализации. Однако для других решение просто требует использования человеческого разума.

Одним из предлагаемых препятствий является то, что затраты на внедрение устойчивых методов ведения сельского хозяйства иногда превышают выгоды для отдельных фермеров, даже если они являются социально и экологически выгодными. Другой проблемой является отсутствие политической воли и финансирования для поддержки программ мелиорации земель и борьбы с опустыниванием.

Опустынивание признано серьезной угрозой биоразнообразию . Некоторые страны разработали планы действий по сохранению биоразнообразия для противодействия его последствиям, особенно в отношении защиты находящихся под угрозой исчезновения флоры и фауны .

Лесовосстановление

Лесовосстановление является одной из основных причин опустынивания, а не только лечением симптомов. Экологические организации работают в местах, где обезлесение и опустынивание способствуют крайней нищете . Там они сосредоточены в первую очередь на информировании местного населения об опасностях вырубки лесов и иногда используют их для выращивания саженцев, которые они переносят в сильно обезлесенные районы в сезон дождей. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций приступила к восстановлению Инициативы ФАО засушливых районов в 2012 году , чтобы сблизиться знания и опыт по восстановлению засушливых земель. В 2015 году ФАО опубликовала глобальные руководящие принципы восстановления деградированных лесов и ландшафтов в засушливых районах в сотрудничестве с Министерством лесного и водного хозяйства Турции и Турецким агентством сотрудничества и координации.

« Зеленая стена Китая » является ярким примером одного метода, который оказался успешным в этой битве с опустыниванием. Эта стена представляет собой гораздо более крупномасштабную версию того, что американские фермеры сделали в 1930-х годах, чтобы остановить огромную пыльную чашу Среднего Запада. Этот план был предложен в конце 1970-х годов и превратился в крупный экологический инженерный проект, который, по прогнозам, завершится не раньше 2055 года. Согласно китайским отчетам, на Великой зеленой стене Китая было посажено почти 66 миллиардов деревьев. Зеленая стена Китая сократила площадь пустынных земель в Китае в среднем на 1 980 квадратных километров в год. Частота песчаных бурь по всей стране снизилась на 20% из-за зеленой стены. В связи с успехом, достигнутым Китаем в остановке распространения опустынивания, в настоящее время в Африке разрабатываются планы возвести «стену» по границам пустыни Сахара, а также финансироваться трастовым фондом Глобального экологического фонда Организации Объединенных Наций.

В 2007 году Африканский союз начал проект «Великая зеленая стена Африки» с целью борьбы с опустыниванием в 20 странах. Ширина стены составляет 8000 км, она простирается на всю ширину континента и имеет 8 миллиардов долларов в поддержку проекта. В рамках проекта было восстановлено 36  миллионов  гектаров земли, а к 2030 году инициатива планирует восстановить в общей сложности 100  миллионов  гектаров. Великая зеленая стена создала множество рабочих мест для стран-участниц: только в Нигерии создано более 20 000 рабочих мест.

Восстановление почвы

Методы сосредоточены на двух аспектах: обеспечение водой и фиксация и чрезмерное удобрение почвы. Закрепление почвы часто осуществляется с помощью укрытий , лесных участков и ветрозащитных полос . Ветрозащитные полосы сделаны из деревьев и кустарников и используются для уменьшения эрозии почвы и эвапотранспирации . Они широко поощрялись агентствами развития с середины 1980-х годов в районе Сахеля в Африке .

Некоторые почвы (например, глина ) из-за недостатка воды могут становиться уплотненными, а не пористыми (как в случае песчаных почв ). Затем используются некоторые методы, такие как заи или обработка почвы , чтобы все еще позволять посев сельскохозяйственных культур. Вафельные сады также могут помочь, поскольку они могут обеспечить защиту растений от ветра / пескоструйной обработки и увеличить количество часов тени, падающей на растение.

Еще одна полезная техника - это контурная траншея . Это предполагает рытье траншей длиной 150 м и глубиной 1 м в почве. Траншеи делаются параллельно высотным линиям ландшафта, предотвращая протекание воды внутри траншей и вызывая эрозию. Вокруг траншей ставят каменные стены, чтобы траншеи не закрывались снова. Метод был изобретен Питером Вестервельдом.

Обогащение почвы и восстановление ее плодородия часто достигается за счет растений. Из них наиболее важными являются зернобобовые растения, которые извлекают азот из воздуха и фиксируют его в почве, суккуленты (например, опунция ) и пищевые культуры / деревья, такие как зерно , ячмень , бобы и финики . Заграждения из песка также можно использовать для борьбы с заносом почвы и песчаной эрозией.

Еще один способ восстановить плодородие почвы - это использование богатых азотом удобрений. Из-за более высокой стоимости этого удобрения многие мелкие фермеры неохотно используют его, особенно в районах, где широко распространено натуральное хозяйство . Несколько стран, включая Индию, Замбию и Малави, отреагировали на это введением субсидий, чтобы способствовать внедрению этого метода.

Некоторые исследовательские центры (такие как Bel-Air Research Center IRD / ISRA / UCAD) также экспериментируют с инокуляцией древесных пород микоризой в засушливых зонах. Микориза - это в основном грибы, прикрепляющиеся к корням растений. Таким образом, они создают симбиотические отношения с деревьями, значительно увеличивая площадь поверхности корней дерева (позволяя дереву собирать гораздо больше питательных веществ из почвы).

Биоинженерии почвенных микробов, в частности фотосинтезаторов, также были предложены и теоретически смоделированы как метод защиты засушливых районов. Цель будет заключаться в улучшении существующих связей между почвенными микробами и растительностью.

Освоение пустыни

Поскольку существует много различных типов пустынь, существуют также различные типы методик восстановления пустынь. Примером могут служить солончаки в пустыне Руб-эль-Хали в Саудовской Аравии . Эти солончаки являются одними из самых многообещающих пустынных районов для ведения сельского хозяйства с использованием морской воды и могут быть восстановлены без использования пресной воды или большого количества энергии.

Естественное возобновление, управляемое фермерами (FMNR), - еще один метод, который дал успешные результаты при освоении пустынь. С 1980 года этот метод лесовосстановления деградировавших ландшафтов с некоторым успехом применялся в Нигере. Этот простой и недорогой метод позволил фермерам восстановить около 30 000 квадратных километров в Нигере. Процесс включает в себя обеспечение роста естественных прорастающих деревьев путем выборочной обрезки побегов кустарников. Остатки обрезанных деревьев можно использовать для мульчирования полей, тем самым увеличивая удержание влаги в почве и уменьшая испарение. Кроме того, правильно расположенные и подрезанные деревья могут повысить урожайность. Проект восстановления с помощью Humbo, в котором используются методы FMNR в Эфиопии, получил деньги от Фонда биокарбона Всемирного банка, который поддерживает проекты по улавливанию или сохранению углерода в лесах или сельскохозяйственных экосистемах.

Управляемый выпас

Восстановление пастбищ сохраняет CO 2 из воздуха в качестве растительного материала. Выпас скота, который обычно не бродит, ест траву и сводит к минимуму ее рост. Метод, предложенный для восстановления пастбищ, использует заборы с множеством небольших загонов и перемещение стада с одного загона на другой через день или два, чтобы имитировать естественные пастбища и позволить траве расти оптимальным образом. Сторонники методов управляемого выпаса считают, что увеличение этого метода может увеличить содержание углерода в почвах на 3,5 миллиарда гектаров сельскохозяйственных пастбищ в мире и компенсировать почти 12-летние выбросы CO 2 .

Один из сторонников управляемого выпаса, Аллан Сэвори , в рамках целостного управления , утверждает, что плотное размещение скота на небольших участках земли с одновременным переводом его на другие небольшие участки земли обратит процесс опустынивания; Однако ученые-дальнобойщики не смогли экспериментально подтвердить его утверждения.

Смотрите также

Ветровая эрозия за пределами Leuchars

Смягчение:

Другие связанные порталы:

использованная литература

Библиография

Атрибуция

внешние ссылки