Gleba jest zasobem odnawialnym, ale wyczerpywalnym. Niewłaściwa gospodarka rolna często prowadzi do spadku jej jakości, a w konsekwencji – do spadku produkcji żywności. Czy degradacja gleby może skutkować głodem?

R1bZB31ffi8UW
Nadmierny wypas jedną z przyczyn degradacji gleb.
Zwierzęta u wodopoju w Burkina Faso – zauważ brak roślinności.
Źródło: UNUBonn (https://www.flickr.com), domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • rozkład stref klimatycznych i typów klimatów na Ziemi;

  • wpływ klimatu na zróżnicowanie roślinności i gleb na Ziemi;

  • różnice między wietrzeniem a erozją;

  • rzeźbotwórczą rolę wód płynących i wiatru;

  • potrzebę racjonalnego gospodarowania w środowisku charakteryzującym się poważnymi niedoborami słodkiej wody.

Twoje cele
  • Wymienisz przyczyny degradacji gleb.

  • Podasz przykłady degradacji gleb.

  • Omówisz przykłady wpływu niewłaściwej gospodarki rolnej na produkcję żywności.

iScE42l8BM_d5e156

1. Znaczenie gleby

Gleba składa się ze skał i minerałów, wody, powietrza oraz materii organicznej. Obecność tej ostatniej (próchnicy) jest kluczowa, ponieważ dzięki niej może rozwijać się większość roślin, a przez to całe ekosystemy z nimi związane, jak np. lasy, pola uprawne czy łąki.

Proces glebotwórczy jest długotrwały. Rozpoczyna się od wietrzenia skał. Dzięki obecności wody w zwietrzelinie tworzą się warunki dla najmniej wymagających organizmów, takich jak bakterie, glony, porosty. Ich szczątki podlegające rozkładowi umożliwiają rozwój organizmów bardziej skomplikowanych. W ten sposób zwietrzelina wzbogaca się w materię organiczną, przekształcając się w glebę.

R1Wm9Luy0OtTE
Standardowy skład gleby.
Wśród gleb istnieją duże wahania udziału poszczególnych komponentów, ale 5% materii organicznej to bardzo dużo.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W naturalnych warunkach materia krąży i substancje pozyskane z gleby przez rośliny prędzej czy później do niej wracają (łańcuch pokarmowy), sytuacja jest więc stabilna. Wszystko się zmienia, gdy glebę zaczynamy wykorzystywać rolniczo w sposób rabunkowy – korzystamy z zasobów gleby, a zbierając plony, nie oddajemy jej pobranych przez rośliny związków mineralnych. Jeśli trwa to długo (pojęcie względne, zależy od zasobności gleby, czasem wystarczy kilka lat), gleba traci swoją produktywność. Mówimy wówczas o degradacji gleby.

Ponieważ rolnictwo istnieje od ponad 10 tys. lat, a liczba ludności na Ziemi stale rośnie, gleby wykorzystywane są coraz intensywniej, a jednym ze skutków jest coraz większa powierzchnia gleb zdegradowanych.

RqNhaPiHDJHib
Degradacja gleby na świecie
Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY-SA 3.0.

Szacunki mówią, że ok. 25% gleb znacznie straciło swą naturalną produktywność, a dodatkowe 8% zostało zdegradowanych w stopniu umiarkowanym.

Warto pamiętać, że nie ma jednej definicji degradacji gleby, stąd różne źródła podają odmienne wielkości. Dodatkowo sporo liczb opartych jest na szacunkach, a nie precyzyjnych badaniach. Dlatego należy przede wszystkim skupiać się na relacjach między wielkościami, trendach i proporcjach, a nie samych liczbach.

R1bBzeKwIEOdT
Animacja komputerowa ukazująca powstawanie, budowę i degradację gleby. W animacji pojawia się symbolizacja ukazywanych treści: Gleba składa się ze skał podlegających powolnemu rozkładowi w wyniku oddziaływania energii słonecznej, wody, wiatru oraz zwierząt i roślin, w wyniku czego powstaje 10 centymetrów gleby w ciągu 2000 lat. To powierzchnia, która jest niszczona przez człowieka w przeciągu kilku lat. Bioróżnorodność przyczynia się do utrzymania dobrego stanu gleby. Średnia wycinka 13 milionów hektarów rocznie na świecie nie sprzyja ochronie gleb przed jej degradacją. Nieprawidłowa orka i nasadzenia monokulturowe przyspieszają erozję. W 2011 roku utracono na świecie 24 miliardy ton żyznej gleby, co stanowi utratę 3,4 tony na osobę. Obliczono, że erozja gleb kosztuje każdego mieszkańca Ziemi 70 dolarów rocznie, co stanowi ogólny koszt 490 miliardów dolarów. Kolejnym problemem, przyspieszającym proces pogorszenia kondycji gleby jest nieustanne rozrastanie się miast. Szacuje się, że zasoby glebowe na świecie do 2050 roku zmniejszą się o połowę. Przyczyną takiego stanu rzeczy będzie niedostatek żywności oraz postępujący głód. Problem postępującej degradacji gleb jest powszechnie lekceważony, jednak nadzieją jest ochrona gleb oraz jej racjonalne użytkowanie.
iScE42l8BM_d5e218

2. Główne przyczyny degradacji gleb

Przyczyn degradacji gleb jest wiele i często nakładają się na siebie.

REM4MLIj8kT61
Przyczyny degradacji gleb na świecie.
Proporcje czynników różnią się regionalnie.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

Najczęstszą przyczyną degradacji gleby jest nadmierny wypas – zwierzęta wyjadają rośliny w takim stopniu, że nie są one w stanie odrosnąć. Wskutek tego odsłaniana jest gleba, głównie jej poziom próchniczy. Wiatr i woda deszczowa łatwo go usuwają, przez co gleba szybko traci swe właściwości. Jest to szczególnie charakterystyczne dla terenów suchych i półsuchych, zwłaszcza w Afryce w strefie Sahelu. Podobne skutki niesie za sobą rabunkowe wylesianie, jednak jego efekty są widoczne znacznie szybciej.

Polecenie 1

Czy wprowadzenie zakazu hodowli na terenie dotkniętym degradacją gleb byłoby dobrym rozwiązaniem ograniczającym dalsze ich niszczenie? Przedstaw argumenty.

Reub7z2HTIoKv
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Gospodarka rolna, jeśli jest prowadzona w niewłaściwy sposób, również przyczynia się do obniżenia jakości gleby. Długotrwała, nieracjonalna eksploatacja prowadzi do zmniejszenia ilości próchnicy. Skutkiem jest nie tylko zmniejszenie zasobności gleby w składniki pokarmowe, ale także pogorszenie struktury gleby, zmniejszenie możliwości utrzymania wody, obniżenie aktywności organizmów glebowych, osłabienie stabilności chemicznej.

Oczywistym rozwiązaniem wydaje się użycie nawozów. Najlepsze są naturalne, ale zwykle jest ich za mało. Jeśli nieodpowiednio zastosuje się nawozy sztuczne, skutki mogą być odwrotne do zamierzonych. Na przykład przy zbyt dużych dawkach gleba może zostać zatruta – giną mikroorganizmy glebowe, uaktywniają się związki metali ciężkich, zmienia się pH (rośnie zakwaszenie), a przez to możliwości poboru przez rośliny składników pokarmowych. Przenawożenie jest typowe dla państw wysoko rozwiniętych prowadzących intensywną gospodarkę rolną.

Degradacja gleby może być też skutkiem błędów w użyciu chemicznych środków ochrony roślin. Jeśli te substancje, z założenia trucizny, dostaną się do gleby, zabiją tamtejsze organizmy, co zaburzy procesy glebotwórcze.

Nawet niewłaściwe nawadnianie może prowadzić do opłakanych skutków. Woda stosowana w rolnictwie często bywa bogata w sole. W wyniku parowania do atmosfery trafiają tylko cząsteczki wody, a związki mineralne pozostają w glebie. W miarę upływu czasu ich ilość rośnie, w konsekwencji powodując jej degradację w postaci zasolenia. Zasolenie gleb jest charakterystyczne dla obszarów suchych zarówno słabo, jak i wysoko rozwiniętych państw.

R1TMcbrBajJgC
Zasolenie gleby.
Zachodnia Dolina San Joaquin w Kalifornii (Stany Zjednoczone).
Źródło: Scott Bauer (https://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0.

Do degradacji gleby mogą przyczyniać się niektóre maszyny rolnicze. Zwykle te do zbioru plonów są duże i ciężkie, przez co ugniatają glebę. Utrudnia to wymianę gazową, wsiąkanie wody, przemieszczanie się zwierząt żyjących w glebie, ułatwia natomiast spływ wody po powierzchni. Wszystko razem pogarsza jakość gleby, czyli powoduje jej degradację. Ze względu na wysokie koszty maszyn ten typ degradacji jest typowy dla państw wysoko rozwiniętych.

R14Xw0IRHBXzH
Ugniatanie gleby.
Kombajn do zbioru kukurydzy pozostawia ugniecioną glebę.
Źródło: werktuigendagen (https://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0.
iScE42l8BM_d5e292

3. Skutki degradacji gleb

Natężenie degradacji gleb jest zróżnicowane. W przypadku każdego kontynentu oznacza to ograniczenie możliwości produkcji towarów rolnych. Nie wszędzie jednak problem ma takie samo znaczenie.

W Europie liczba ludności rośnie bardzo powoli, dodatkowo dużo produktów rolnych jest importowanych. Ponadto w krajach wysoko rozwiniętych Europy, Ameryki Północnej czy Azji podnosi się produktywność i wzrasta produkcja rolna na glebach niezdegradowanych. W Afryce, zwłaszcza w jej części subsaharyjskiej, sytuacja jest zupełnie inna – liczba ludności zwiększa się bardzo szybko, a niski poziom rozwoju ekonomicznego utrudnia lub nawet uniemożliwia sprowadzenie żywności z zagranicy.

Zróżnicowanie wielkości powierzchni zdegradowanych gleb pomiędzy kontynentami

Kontynent

Odsetek gleb zdegradowanych
w stosunku do powierzchni gleb
na każdym kontynencie (%) w 2020 roku

Europa

22,3

Afryka

16,2

Azja

15,1

Ameryka Południowa

13,0

Ameryka Północna

7,0

Polecenie 2

Wskaż przyczyny dużego udziału gleb zdegradowanych w Europie.

R11bEHrTbjzGW
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RfuBJStIsA3o0
Prognoza zapotrzebowania na żywność do 2050 r.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1RkLPHuGNiNj
Tendencja poziomu wyżywienia na świecie w latach 2000–2020
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/, licencja: CC BY-SA 3.0.

Dane statystyczne przygotowane przez Organizację Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa wskazują korzystny wieloletni trend. Można więc mieć nadzieję, że się on utrzyma. Będzie to możliwe nie tylko dzięki działaniom przedstawionym w lekcji „Spożycie żywności na świecie. Formy pomocy krajom najbiedniejszym”, ale także zatrzymaniu i odwróceniu trendu degradacji gleby.
Można to zrobić na wiele sposobów. Przykładowo: orka wzdłuż poziomic zapobiega spłukiwaniu gleby, zadrzewienia śródpolne, osłabiając wiatr, ograniczają parowanie wody oraz wywiewanie gleby, właściwy płodozmian ogranicza nadmierną eksploatację gleby i konieczność nawożenia.

R12kxpZNg1JTi
Film przedstawia problem erozji gleb występujący w Filipinach, który spowodowany jest erozją wietrzną i wypłukiwaniem z gleb składników odżywczych, czego przyczyną są obfite opady monsunowe. W tym kraju w celu zniwelowania erozji wprowadzono nowy typ zasiewu – wzdłuż poziomic, co powoduje zmniejszenie erozji gleby z 350 do 60 ton rocznie. Jednak mimo to erozja jest zbyt duża, ponieważ średnio powinna wynosić od 10 do 12 ton rocznie. Dodatkowym rozwiązaniem wspierającym niwelowanie erozji jest używanie naturalnych nasadzeń odpowiednich roślin do wiązania gleby. Może to przynieść korzyści w postaci redukcji od 6 do 2 ton rocznie. Mieszkańcy Filipin opowiadają, że z biegiem lat widoczna jest postępująca erozja gleb, która przejawia się mniejszymi plonami. Naukowcy tłumaczą, że mimo wyżej wymienionych rozwiązań ważne są szkolenia i świadomość ludzi oraz racjonalne nawożenie, które przyniesie korzyści. Podkreślają rolę naturalnych nawozów uzyskanych z odpadów gospodarczych, które nie szkodzą glebie. Na zakończenie rolnicy opowiadają o zadowalających efektach zaproponowanych przez naukowców rozwiązań.

Podsumowanie

  • Istotną częścią gleby jest próchnica. Od wielkości jej zawartości w glebie w dużej mierze zależy jej żyzność.

  • Rolnictwo prowadzi do przekształcenia gleby, przerywając naturalny łańcuch pokarmowy, co może zakończyć się jej degradacją.

  • Najczęstsze przyczyny degradacji gleby to nadmierny wypas, wylesianie i źle prowadzona gospodarka rolna.

  • Największy odsetek zdegradowanych gleb jest w Europie, ale największe takie obszary znajdują się w Azji.

  • Tendencje w światowej produkcji żywności w przeliczeniu na jednego mieszkańca są wzrostowe, ale efekty mogłyby być bardziej korzystne, gdyby udało się odwrócić trend degradacji gleb.

Praca domowa

Określ czynniki prowadzące do degradacji gleb w twojej okolicy. Możesz udać się na wycieczkę na tereny rolnicze w pobliżu domu lub szkoły.

R1Y84t2vJ8Cus
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Pokaż podpowiedź#15537cwhite

Badania wskazują, że degradacja gleby ogromnie przyspieszyła w ostatnich kilkudziesięciu latach. Wskaż prawdopodobne przyczyny takiego stanu rzeczy.

R1ZE8I43fkzJp
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Pokaż podpowiedź#15537cwhite
iScE42l8BM_d5e480

Ćwiczenia

1
Ćwiczenie 1

Dokończ zdanie.

Degradacja gleby to

RV9SZZmN2qhot1
Degradacja gleby to Możliwe odpowiedzi: 1. obniżenie jej jakości., 2. podwyższenie jej jakości., 3. zwiększenie zawartości próchnicy w glebie., 4. określenie jej przydatności rolniczej.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 2

Oceń, czy stwierdzenia są prawdziwe, czy fałszywe.

R1c8zMell1mWH1
Łączenie par. Oceń, czy stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe.. Procentowy udział próchnicy w glebie to zwykle liczba jednocyfrowa.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Na glebie zdegradowanej nie można niczego uprawiać.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Degradacja gleby występuje na wszystkich kontynentach, na których istnieje rolnictwo.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Użycie nawozów sztucznych jest sposobem na usunięcie skutków degradacji gleby.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Najczęstszą przyczyną degradacji gleby w skali świata jest nadmierny wypas.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 3

Połącz przyczyny degradacji gleb z nazwami państw, których dotyczą.

R1epf6nFZ9AlE1
Połącz przyczyny degradacji gleb z nazwami państw, których dotyczą. Burkina Faso Możliwe odpowiedzi: 1. nadmierny wypas, 2. wylesianie, 3. przenawożenie, 4. nieodpowiednie nawadnianie Holandia Możliwe odpowiedzi: 1. nadmierny wypas, 2. wylesianie, 3. przenawożenie, 4. nieodpowiednie nawadnianie Australia Możliwe odpowiedzi: 1. nadmierny wypas, 2. wylesianie, 3. przenawożenie, 4. nieodpowiednie nawadnianie Haiti Możliwe odpowiedzi: 1. nadmierny wypas, 2. wylesianie, 3. przenawożenie, 4. nieodpowiednie nawadnianie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 4

Opisz, jak nadmierny wypas niszczy glebę. Swoją odpowiedź zapisz w wyznaczonym do tego miejscu.

R1Loi05LSLEts
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 5

Uzupełnij krzyżówkę terminami z e‑materiału.

RNG5FjLwOlw5K
Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Proces ... - rozpoczyna się od wietrzenia skał., 2. Proces polegający na wycince drzew, 3. Zbyt duże wykorzystanie nawozu powoduje ..., 4. Jedne z najmniej wymagających organizmów znajdujących się w glebie., 5. ... gleb - jest obecne gdy z gleby paruje zbyt duża ilość wody.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 6

Wskaż poprawne zakończenie zdania.

Największy odsetek gleb zdegradowanych w stosunku do ogółu powierzchni gleb w 2020 roku wystąpił w

R2MdPePxH6jVX
Największy odsetek gleb zdegradowanych w stosunku do ogółu powierzchni gleb w 2020 roku wystąpiło w Możliwe odpowiedzi: 1. Europie., 2. Afryce., 3. Azji., 4. Ameryce Południowej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 7

W prognozie zapotrzebowania na żywność w 2050 roku góruje Afryka Subsaharyjska. Wskaż, dlaczego ten obszar będzie potrzebował tak dużych ilości żywności w 2050 roku. Swoją odpowiedź zapisz poniżej.

RvU0lvIwNSeim
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 8

Wskaż z wymienionych dwa sposoby na przeciwdziałanie degradacji gleb na Filipinach.

R13M1JP1za3YN
Możliwe odpowiedzi: 1. Orka poziomicowa., 2. Orka prostopadła do poziomic stoku., 3. Wykorzystanie roślinności wiążącej glębę, w postaci pasów przecinających pola uprawne., 4. Większe nawożenie upraw., 5. Dodatkowe nawadnianie., 6. Zamykanie szkółek rolniczych.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.