Если верхний слой почвы не орошается должным образом, плодородный верхний слой просто смывается, а с еще большим количеством воды могут образоваться овраги.
Эрозия почвы
Эрозия — это разрушение горных пород и почв поверхностными водами и ветром, включая отрыв и вынос валунов и их отложение.
Эрозия почвы 1 — Разрушение и удаление верхних плодородных горизонтов почвы под воздействием воды и ветра.
Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких как океанские волны, ледники, гравитация, и в этом случае эрозия является синонимом абляции. Однако существуют и специальные термины для обозначения этих процессов: Абразия (волновая эрозия), выветривание (ледниковая эрозия), гравитационные процессы, твердая эрозия и т.д. Этот же термин (дефляция) используется и для ветровой эрозии, хотя последняя встречается гораздо чаще.
В зависимости от скорости своего развития эрозия делится на нормальную и ускоренную. Нормальная эрозия всегда происходит во время сильного стока, протекает медленнее, чем формирование почвы, и не приводит к заметным изменениям уровня и формы поверхности почвы. Оно происходит быстрее, чем образование земли, и приводит к деградации почвы и заметным изменениям в рельефе.
В зависимости от причин различают естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда ускоряется и наоборот.
Гнейсовые валуны, подвергшиеся ветровой эрозии (горы Наньшань (en:Qilian), Китай).
Они делятся на два типа:
Начало пыльной бури связано с определенной скоростью ветра, но поскольку летящие частицы вызывают цепную реакцию новых частиц, она заканчивается при гораздо меньших скоростях.
Самые сильные бури произошли в США в 1930-х годах (Dust Bowl) и в СССР в 1960-х годах после освоения новых почв и связаны с нерациональной деятельностью человека: массовой распашкой без проведения почвозащитных мероприятий.
Существуют также специальные дефляционные формы рельефа — пузырьковые чаши — негативные формы, которые расширяются в направлении господствующих ветров.
Водная эрозия
Поверхностная эрозия
Поверхностная эрозия — это равномерное удаление материала со склонов, приводящее к их выравниванию. С некоторой долей абстракции можно представить, что этот процесс осуществляется постоянно движущимся слоем воды, но в действительности он производится сетью небольших, временных потоков воды.
Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и повторно смытых почв и, в более широком масштабе, речных отложений.
Линейная эрозия
В отличие от поверхностной эрозии, линейная эрозия происходит на небольших участках и приводит к фрагментации поверхности почвы и образованию различных эрозионных форм (овраги, балки, овраги, долины). Сюда также относится речная эрозия, вызванная постоянными потоками воды.
Эродированный материал обычно откладывается в виде вееров и образует речные отложения.
Виды линейной эрозии
- Глубинная (донная) — разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.
- Боковая — разрушение берегов.
В любом постоянном и временном водотоке (реке, канале) всегда присутствуют обе формы эрозии, причем на ранних стадиях развития преобладает глубинная эрозия, а на поздних — боковая.
Механизм водной эрозии
Химическое воздействие поверхностных вод, включая речную воду, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие воды и обломков, переносимых водой, на породы, которые ранее подверглись эрозии. Если в воде есть мусор, эрозия резко возрастает. Чем выше скорость потока, тем крупнее переносимые частицы мусора и тем интенсивнее процессы коррозии.
Сопротивление почвы действию потока воды можно оценить по критическим скоростям:
- Неразмывающая скорость — максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.
- Размывающая скорость — минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.
Для почв и стратифицированных грунтов понятие скорости без разложения не имеет естественного смысла, поскольку даже при более низких скоростях происходит увлечение более мелких частиц. В турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных скоростях импульса, поэтому увеличение диапазона изменения скорости потока приводит к снижению критических скоростей для данной почвы.
Эрозия почвы как природный процесс
Эрозия почвы может быть вызвана природными явлениями. Обычно эрозия происходит под воздействием воды и ветра.
Чаще всего водная эрозия вызывается экстремальными погодными явлениями — проливными дождями, наводнениями, быстрым таянием снега. Чем больше воды протекает по земле, тем больше почвы смывается вниз по течению. Особенно уязвимы почвы без деревьев или растительности, которые поглощают воду и буквально удерживают почву своими корнями. Еще опаснее, если это не равнина, а гора — под углом поток воды становится сильнее и разрушительнее.
Причиной ветровой эрозии, как вы можете себе представить, является сильный ветер, который поднимает рыхлую, сухую почву в воздух и переносит ее с одного места на другое. В 2020 году в США была огромная пыльная буря, которую было видно из космоса. Он двигался из Колорадо в Небраску и Канзас, преодолев почти 500 километров! В России сильные пыльные бури часты в Калмыкии, Башкирии, Астраханской и Волгоградской областях, а также на Северном Кавказе. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что частые засухи и расширение площади возделываемых земель сделали пыльные бури более агрессивными за последние 20 лет.
Аральское море, бывшее соленое озеро на границе Казахстана и Узбекистана, сегодня считается крупнейшим источником пыли. Масса песка, переносимого ветром, в районе Аральского моря может достигать 90 миллионов тонн в год.
Эрозия и поля
Эрозия почвы наносит большой ущерб национальной экономике и особенно почвенным ресурсам. В Черноземной зоне России овраги ежедневно выводят из сельскохозяйственного оборота до 70-80 гектаров земли. Но овраги — это крайняя степень эрозии. Поверхностная эрозия распространена более широко. Это не так заметно, но очень вредно. Под воздействием поверхностной эрозии снижается плодородие почвы, уничтожаются растения и происходит потеря урожая на 10-70%.
Сегодня в России насчитывается более 76 миллионов гектаров земли, которые по разным причинам заброшены сельским хозяйством и зарастают лесом. Это эквивалентно площади всей Турции или 4,5 % территории России. На них практически невозможно выращивать сельскохозяйственные культуры, но можно выращивать деревья для всех нужд человеческого хозяйства. Это позволит предотвратить обезлесение и эрозию в диких, особо ценных лесах, чтобы сохранить биоразнообразие и смягчить последствия изменения климата. Как? Ответ вы найдете ниже.
Эрозия и леса
Эрозия и так разрушительна, а человек иногда делает ее еще более опасной, особенно уничтожая большие площади лесов. В Бразилии ценные леса в Амазонии вырубаются для создания пастбищ и сельскохозяйственных угодий. В России леса чаще всего вырубаются для заготовки и продажи.
Обезлесение является мощным толчком к эрозии почвы, и эти два фактора вместе могут привести к очень серьезным последствиям.
1. Загрязнение и дноуглубительные работы в водоемах.
По данным исследователей из Корнельского университета, около 60 % почвы, смытой в результате эрозии, попадает в реки, ручьи и озера вместе со всеми загрязняющими веществами, осевшими в почве. В результате в водохранилище может образоваться вредоносное цветение водорослей, которое наносит вред или даже убивает подводных обитателей. Пруды могут стать мелкими, если в них попадает много частиц почвы; река может стать причиной крупного наводнения, если почва блокирует ее естественный дренаж. Под угрозой окажется не только природа, но и близлежащие населенные пункты. Леса могут смягчить эти природные явления, в то время как вырубка лесов может их усугубить.
2. потеря биоразнообразия
Эрозия почвы и вырубка лесов влияют не только на водные виды, но и на наземные виды животных и растений. Масштабная вырубка лесов означает, что эта территория на десятилетия станет непригодной для жизни многих обитающих в лесах видов — это как бы запретная зона для человека. А эрозия почвы, сопровождающая потерю лесов, «размывает» почву и делает ее непригодной для жизни многих видов растений. В отличие от животных, они не могут сбежать и попытаться найти новый дом. Некоторые редкие виды могут исчезнуть навсегда.
Изменение климата
Деревья — не единственное, что может помочь смягчить последствия изменения климата. Почва — это огромное хранилище углекислого газа, органических веществ и микробов. Однако, когда почва повреждается, например, в результате вырубки лесов и плохой сельскохозяйственной практики, пожаров, ветровой и водной эрозии, она может высвобождать углерод обратно в атмосферу. Потеря здоровых почв означает потерю одного из важнейших инструментов борьбы с изменением климата.
4. истощение почвы
Вырубка деревьев означает, что в почву поступает меньше питательных веществ и минералов, так как источник гумуса значительно сокращается. Естественное мертвое органическое вещество, которое обеспечивает почву гумусом, — это листья, опавшие с деревьев, помет животных, плоды деревьев или разлагающиеся деревья на земле. «Голая» почва более подвержена почвенной эрозии.
Если вы не вырубаете дикие, древние леса и не вторгаетесь в нетронутые природные ландшафты с помощью тяжелой техники, риск эрозии почвы пропорционально снижается.
