Przeczytaj
Terminem erozji gleb określa się proces, w którym następuje zniszczenie struktury gleby i usunięcie cząstek glebowych przez wodę lub wiatr. Erozja gleb jest jednym z przykładów degradacji fizycznej pedosfery. W odróżnieniu od innych rodzajów, które omówiono w materiale „Przyczyny i skutki degradacji gleb”, erozja nie tylko zmienia właściwości gleby, ale też może doprowadzić do całkowitego zniszczenia profilu glebowego i odsłonięcia skał macierzystych podłoża. Odtworzenie gleby w takim przypadku jest niemożliwe, dlatego najlepszą ochroną jest zapobieganie erozji.
Czynnikami wpływającymi na intensywność erozji gleb są:
rodzaj skał macierzystych, na których powstały gleby,
ukształtowanie terenu,
wielkość opadów atmosferycznych,
temperatura powietrza,
prędkość wiatru,
pokrycie terenu (obecność lub brak roślinności),
działalność człowieka.
Erozja wietrzna (eoliczna)
Do głównych czynników erozyjnych pedosfery należy wiatr. Od jego prędkości zależy ilość oraz wielkość porywanego i przenoszonego materiału skalnego. Proces wywiewania rozpoczyna się już przy 3 m/s. Jest to wystarczająca siła, aby wzbudzić ruch ziaren piasku. Kiedy wiatr osiąga 10 m/s, występuje umiarkowana erozja, ale gdy prędkość wrasta do 20 m/s, mówimy o erozji silnej. Podczas tego procesu ziarna skał są toczone, popychane, ulegają saltacjisaltacji, a najdrobniejsze są unoszone. Taki wiatr potrafi w ciągu godziny przemieścić nawet 3 tony materiału.
Średnia prędkość wiatru | Ilość transportowanego piasku w strefie o |
|---|---|
5,0 m/s (18 km/h) | 3‑4 kg/h |
10,0 m/s (36 km/h) | 85–100 kg/h |
15,0 m/s (54 km/h) | 570–700 kg/h |
20,0 m/s (72 km/h) | 2200–3000 kg/h |
Erozyjna działalność wiatru zależy od szeregu uwarunkowań. Szczególnie narażone na ten rodzaj niszczenia są obszary zbudowane ze skał luźnych. Podatne są zwłaszcza gleby utworzone na piaskach luźnych i słabo gliniastych lub na lessach. Dodatkowym czynnikiem przyspieszającym erozję jest okresowe lub ciągłe przesuszenie gruntu. Takie cechy podłoża powodują, że wiatr łatwiej wywiewa suchy i lekki materiał skalny. Brak dostatecznej ilości wody sprawia również, że takie podłoże pozbawione jest zwykle okrywy roślinnej lub porośnięte jest bardzo skąpo, w związku z czym rośliny nie są w stanie zatrzymać erozji.
Podatność na wywiewanie | Współczesne doliny rzeczne i lokalne obniżenia terenu | Tereny płaskie i lekko faliste | ||||
Lesistość (%) | ||||||
>25 | 25‑15 | <15 | >25 | 25‑15 | <15 | |
Bardzo silnie podatne – piaski luźne drobnoziarniste (np. wydmowe), mursze na torfach, mursze na podłożu mineralnym | 2(3) | 3(4) | 4(5) | 3(4) | 4(5) | 5 |
Silnie podatne – piaski luźne gruboziarniste, piaski gliniaste silnie pylaste, piaski słabo gliniaste, lessy | 1 | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 |
Średnio podatne – piaski gliniaste, gleby pyłowe | - | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 |
Słabo podatne – piaski gliniaste ilaste, pyły ilaste | - | - | 1 | - | 1 | 2 |
Bardzo słabo podatne – gliny i iły | - | - | - | - | 1 | |
Stopień nasilenia erozji wietrznej: 1 – słaby; 2 – umiarkowany; 3 – średni; 4 – silny; 5 – bardzo silny; wartości w nawiasach dotyczą piasków wydmowych.
Indeks dolny Źródło: A. Józefaciuk, C. Józefaciuk, Ochrona gruntów przed erozją, IUNG, Puławy 1999. Indeks dolny koniecŹródło: A. Józefaciuk, C. Józefaciuk, Ochrona gruntów przed erozją, IUNG, Puławy 1999.
Z tych powodów erozja eoliczna występuje głównie w klimatach suchych i półsuchych, często na obrzeżach pustyń i rozległych, ubogich w roślinność stepach. Duża, otwarta przestrzeń dodatkowo wzmacnia efekt wywiewania. Szczególnie silnie zachodzi ono na terenach centralnej Azji, w obszarze Sahelu w północnej Afryce oraz w środkowej części USA. Erozja wietrzna może jednak występować także w strefach wilgotniejszych klimatów, zwłaszcza jeśli tereny są użytkowane niewłaściwie. Należy pamiętać, że każda sytuacja, w której gleba jest odsłonięta i pozbawiona roślinności, sprzyja wywiewaniu. Tak dzieje się np. po bezśnieżnej zimie, ale również po zabiegach bronowania czy orki.
Zapobieganie erozji wietrznej polega przede wszystkim na spowolnieniu prędkości wiatru. Funkcję wiatrochronu spełnia naturalna roślinność, dlatego warto zachowywać śródpolne zadrzewienia lub zasadzać je tam, gdzie ich nie ma. W miejscach, w których jest to utrudnione, można wykonywać konstrukcje w postaci płotów czy murków kamiennych.
Pamiętając, że nawet kilkutygodniowy okres suszy może wzmacniać erozję gleb, należy ograniczać czas, w którym pozostaje ona „naga”. Grunty narażone na erozję w okresie jesienno‑zimowym powinny być pokryte roślinnością w ok. 75–80%. Zaleca się więc wprowadzanie upraw poplonów ścierniskowych lub ozimych po uprawie roślin jarych. Korzystne jest również pozostawienie niezaoranych roślin poplonowych na okres zimy lub okrywanie powierzchni nieobsianej słomą lub liśćmi. Podczas prac rolnych można również stosować taki sposób upraw, który nie odsłania gleby, np. uprawy bezorkowe, siew w mulczmulcz czy uprawę pasową (ang. strip‑till).
Ogromnym międzynarodowym przedsięwzięciem jest projekt Wielkiego Zielonego Muru (Great Green Wall). Intencją jest zasadzenie drzew i krzewów w pasie o szerokości 15 km przebiegającym równoleżnikowo na południe od Sahary. Długość tej roślinnej zapory ma wynosić blisko 8 tys. km i przebiegać przez 11 afrykańskich państw zagrożonych pustynnieniem. W akcję włączają się również przedstawiciele innych krajów, w tym także polscy wolontariusze oraz pracownicy Lasów Państwowych.
Erozja wodna
Erozja wodna polega na wypłukiwaniu z gleby warstwy próchnicy i cząstek mineralnych. Siła niszcząca wody potrafi w krótkim czasie spowodować znaczące ubytki w pedosferze, a nawet całkowicie usunąć warstwę gleby. Skutki takich procesów mogą prowadzić do powstawania potężnych form, np. rozcięć erozyjnych, rynien czy wąwozów powodujących degradację ogromnych przestrzeni. Regiony takie, nazywane badlandsbadlands (‘złe ziemie’), występują między innymi w stanie Dakota w USA.
Głównymi czynnikami wpływającymi na intensywność erozji wodnej są: podatność skał na niszczenie, nachylenie terenu i wielkość opadów. W tabeli przedstawiono uproszczoną klasyfikację zagrożenia gleb erozją wodną, uwzględniającą wspomniane czynniki.
Podatność gleb na zmyw | Nachylenie terenu | ||||
do 3° | 3‑6° | 6‑10° | 10‑15° | >15° | |
Bardzo silnie podatne – gleby lessowe i pyłowe | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Silnie podatne – piaski luźne (np. eoliczne), gleby piaszczyste, rędziny kredowe i jurajskie | 1 | 1(2) | 2(3) | 3(4) | 5 |
Średnio podatne – piaski słabo gliniaste, gliniaste, gleby żwirowe, rędziny trzeciorzędowe i starszych formacji geologicznych | 1 | 1(2) | 2(3) | 3(4) | 4(5) |
Słabo podatne – gliny piaszczyste i piaski naglinowe, gleby wytworzone ze skał osadowych o spoiwie węglanowym | - | 1 | 2 | 3 | 4(5) |
Bardzo słabo podatne – lite skały, gleby ilaste, skaliste, szkieletowe, gleby wytworzone ze skał o spoiwie niewęglanowym i skał krystalicznych, torfy niskie, przejściowe i wysokie | - | 1 | 1(2) | 2(3) | 3(5) |
Stopień nasilenia erozji wodnej: 1 – słaby; 2 – umiarkowany; 3 – średni; 4 – silny; 5 – bardzo silny; wartości w nawiasach dotyczą opadów powyżej 600 mm.
Indeks dolny Źródło: A. Józefaciuk, C. Józefaciuk, Ochrona gruntów przed erozją, IUNG, Puławy 1999. Indeks dolny koniecŹródło: A. Józefaciuk, C. Józefaciuk, Ochrona gruntów przed erozją, IUNG, Puławy 1999.
Najbardziej zagrożone są tereny o dużym nachyleniu i małej odporności skał na erozję położone w klimatach o okresowo dużych opadach oraz z występującym podziałem na porę suchą i deszczową. Takie cechy posiada klimat podrównikowy, ale także zwrotnikowy w odmianie monsunowej czy podzwrotnikowy. Trwający kilka miesięcy okres suszy zmienia strukturę gleby, która staje się bardziej zbita. Wyschnięte podłoże nie jest w stanie wchłonąć intensywnych opadów przychodzących wraz z porą deszczową. Podobne zjawisko, choć na mniejszą skalę, obserwowane jest także w innych klimatach. Regiony o dużych sumach opadów rocznych, jak klimat równikowy wybitnie wilgotny, są zagrożone erozją wodną w umiarkowanym stopniu, ponieważ naturalnie bujna roślinność tropikalnych lasów cechuje się dużą zdolnością retencyjną.
To pokazuje, jak dużą rolę odgrywa w erozji wodnej pokrycie terenu. Obecność okrywy roślinnej ogranicza lub spowalnia proces wymywania. Rośliny zwiększają zdolność retencyjną gleby. Ich system korzeniowy nie tylko wchłania wodę, ale również wiąże i przytrzymuje cząsteczki gleby. Dzięki roślinom zmniejsza się siła erozyjna padających na powierzchnię kropel deszczu.
Wpływ roślinności jest szczególnie dobrze widoczny tam, gdzie występuje duże zróżnicowanie wysokości. Znacząco przyspiesza erozję wodną: wycinanie lasów na stokach, wypalanie traw lub wypasanie zwierząt, które usuwają okrywę roślinną i odsłaniają skały podłoża. Pozbawione roślinności stoki tracą możliwość retencji glebowej, co powoduje wzrost wielkości spływu powierzchniowego. W krótkim czasie strużki spływającej wody potrafią wyżłobić głębokie koleiny, zwłaszcza jeśli w podłożu występują skały podatne na wypłukiwanie. Do gleb najbardziej narażonych na erozję wodną należą gleby pyłowe, zwłaszcza wykształcone z lessów, gleby bardzo lekkie na piaskach luźnych i słabo gliniastych oraz rędziny wapienne.
Zabiegi chroniące glebę przed erozją wietrzną można stosować również do przeciwdziałania erozji wodnej. W obu przypadkach rekomenduje się uprawy roślin silnie wiążących korzeniami glebę, uprawę w wąskich międzyrzędziach, bezorkową czy konserwującą.
Zapobieganiu erozji wodnej, podobnie jak wietrznej, sprzyja również ochrona roślinności. W erozji wodnej szczególną rolę odgrywają lasy porastające stoki. Ich system korzeniowy wchłania wodę, ale również wiąże cząsteczki gleby. Podobnie w uprawach prowadzonych na stokach należy ograniczyć udział roślin okopowych na korzyść roślin silnie wiążących korzeniami glebę. Lepiej jest również sadzić rośliny ozime niż jare.
Szczególne działania przeciwerozyjne dotyczą prac rolnych na obszarach o znacznych spadkach terenu. Gdy nachylenie stoku nie przekracza 18–20%, zaleca się orkę wzdłuż poziomic. Powstałe podczas orki bruzdy i odkładane skiby powinny przebiegać w poprzek potencjalnie spływającej wody. Na stokach o nachyleniu przekraczającym 25% wykonuje się terasowanie, czyli zabieg polegający na zmianie profilu stoku na schodkowy. Terasowanie stoków jest popularnym zabiegiem w krajach Azji Południowo‑Wschodniej.
.jpg){kind=link}
Słownik
obszary o nasilonym procesie spłukiwania, w wyniku którego ulegają one silnemu porozcinaniu przez wąwozy, stając się nieużytecznymi rolniczo
okrywa gleby (słoma, liście) chroniąca jej powierzchnię przed czynnikami środowiskowymi
sposób transportu materiału okruchowego przez wiatr, w czasie którego ziarna wykonują niewielkie skoki