Проблема опустынивания

    I.Проблема опустынивания

  Человечество, быстро растущее количественно,  стало всё более интенсивно  проникать в трудно доступные  районы и вовлекать в сферу  своей деятельности природные  ресурсы. К настоящему времени  под серьёзным антропогенном прессом оказались и аридные территории, составляющие около 30% площади земной суши, которые рассматриваются ныне как последний для людей резерв земель. Уже сегодня на эти районы приходится около 80% орошаемых земель, 170 млн. га используется под богарное земледелие и 3,6 млрд. га - в качестве пастбищ. Здесь проживает около 800 млн. человек или почти 20% населения мира.

   Степень  проявления и скорость протекания  различных процессов опустынивания  преимущественно обусловлены неправильной  хозяйственной деятельность человека, не учитывающей внешние и внутренние взаимосвязи природных компонентов, регулирующих баланс вещества и энергии в ландшафтах и, в конечном счёте, биологическую продуктивность земель. Конечно, наиболее чувствительны к антропогенным нарушениям ландшафты аридных и полуариидных территорий, имеющие довольно хрупкую структуру и исторически сложившееся многовековое воздействие на них деятельности человека.

  Среди многих  глобальных проблем, пожалуй,  проблема опустынивания является  наименее известной, хотя каждый знает, что пустынные территории отличаются чрезвычайно жарким климатом, большим дефицитом влаги и довольно хрупкой экологической системой, но в то же время эти земли обладают высоким экономическим потенциалом. В научной литературе и официальных документах характеризуется, как последняя стадия процесса медленной деградации окружающей среды в засушливой зоне и является продуктом сложного взаимодействия между социально-экономической системой и природно-антропогенными факторами.

   Особую  антропогенную нагрузку пустынные и полупустынные территории испытали в последние десятилетия, когда в ряде стран в поисках новых источников минерального сырья, земельных массивов и биологических ресурсов особенно широкомасштабно приступили к их освоению. Расширение площадей под земледелие, увеличение поголовья скота и более интенсивное использование естественных кормов, внедрение агроиндустриальных методов в освоении аридных земель привело к резкому нарушению эколого-ресурсного баланса на этих территориях.

   Именно на аридных землях сейчас страдает от нищеты, голода и болезней население десятков развивающихся стран Африки и Азии. По оценке ЮНЕП в мире ежегодные потери только орошаемых земель в результате опустынивания составляют 6 млн. га. Было установлено, что площадь пустынь, созданных человеком, составляет 9,1 млн. км . Кроме того, около 3,5 млрд. га подвержены опустыниванию – эта опасность угрожает территории более ста стран мира. Ежегодно около 21 млн. га переходит в состояние полной деградации, а 6 млн. га поглощается пустынями. Наиболее высокий уровень опустынивания наблюдается в странах Африки, Азии и Латинской Америки. Особенно опасны и распространены эти процессы в развивающихся странах.

   Опустынивание,  вызываемое деятельностью человека, это лишь определённая часть глубокого социально-экономического кризиса, охватившего развивающиеся страны. За усилением эксплуатации природных ресурсов большинства этих стран стоят бывшие метрополии с их разветвленной системой транснациональных корпораций. Таким образом, проблема опустынивания – это прежде всего проблема социально-экономическая, а затем уже экологическая.

   В аридных  районах бывшего СССР не наблюдается  в больших масштабах проявление  процессов опустынивания, вызванных  антропогенными причинами. Отдельные, локальные проявления этих процессов – усиление ветровой и водной эрозии в районах нового освоения, вторичное засоление почв в орошаемых оазисах и вдоль трасс оросительных каналов, образование очагов подвижных песков вблизи некоторых растущих населённых пунктов и вдоль транспортных магистралей – преодолеваются с помощью различных технических и агломелиоративных мер. Несмотря на, казалось бы, незначительные проявления площадного опустынивания, не может не вызывать тревогу экологическая обстановка, складывающаяся в определённых районах непосредственного строительства крупных, главным образом, водохозяйственных объектов, а также косвенного влияния таких объектов на прилегающие территории. В результате перекрытия 1980 г. пролива Аджидарья между Каспийским морем и Каробогазким заливом происходят серьёзные антропогенные изменения экологического равновесия. Всего за 5 лет залив полностью высох, а на огромной территории площадью 10 тыс. кмІ образовалась типичная соляная пустыня.

Районом катастрофических экологических нарушений является огромный район Аральского моря. В результате зарегулирования питающих море рек Амударьи и Сырдарьи и интенсивного использования их вод для орошения, уровень Арала резко снизился и обнажилось дно моря на больших площадях, где сейчас свирепствуют процессы опустынивания.

Сейчас проблема опустынивания очень важна, поэтому  над её решением работает большое  количество учёных во многих странах  мира.

Опустынивание и охрана природы 

За последние  годы из разных уголков земного шара раздаются тревожные сигналы о возрастающем наступлении пустыни на обжитых человеком территории. Например, по данным ООН только в Северной Америке пустыня ежегодно отнимает у людей около 100 тыс. га полезных земель. Наиболее вероятными причинами этого довольно опасного явления считаются неблагоприятные погодные условия, уничтожение растительного покрова, нерациональность природопользования, механизация сельского хозяйства, транспорта без возмещения ущерба, причиняемого природе. В связи с усилением процессов опустынивания отдельные ученые говорят о возможности обострения продовольственного кризиса.

    По  данным ЮНЕСКО за последние  50 лет территория площадью чуть  менее половины Южной Америки  превращена в бесплодные пустыни.  Это произошло в результате  чрезмерного стравливания пастбищ, хищнической вырубки лесов, бессистемного ведения земледелия, строительства дорог и других инженерных сооружений. Быстрый рост населения и технических средств также приводит в ряде районов мира к усилению процессов опустынивания.

     Существует много различных факторов, приводящих к опустыниванию в аридных регионах земного шара. Однако среди низ выделяются общие, играющие особую роль в усилении процессов опустынивания. К ним относятся:

• истребление растительного покрова и разрушение почвенного покрова при промышленном, ирригационном строительстве;

• деградация  растительного покрова чрезмерным выпасом;

• уничтожение древесно-кустарниковой растительности в результате заготовки топлива;

• дефляция  и эрозия почв при интенсивном  богарном земледелии;

• вторичное засоление и заболачивание почв в условиях орошаемого земледелия;

• разрушение  ландшафта в районах горных разработок за счет промышленных отходов, сброса сточных и дренажных вод.

Среди естественных процессов, приводящих к опустыниванию, наиболее опасными являются:

• климатические – увеличение аридности, сокращение запасов влаги, вызываемых изменением макро- и микроклимата;

• гидрогеологические  – осадки становятся нерегулярными, питание подземных вод – эпизодическим;

• морфодинамические – геоморфологические процессы становятся более активными (эрозия, дефляция и т. д.);

• почвенные – усыхание почв и их засоление;

• фитогенные  – деградация почвенного покрова;

• зоогенные – сокращение популяции и численности  животных.

Борьба с процессами опустынивания ведется в следующих направлениях:

• раннее выявление процессов опустынивания с целью их предотвращения и ликвидации, ориентирование на формирование условий рационального природопользования;

• создание  защитных лесных полос по окраинам оазисов, границам полей и вдоль каналов;

• создание  лесных массивов и зеленых "зонтов" из местных пород – псамофитов в глубине пустынь для защиты скота от сильных ветров, палящих  лучей солнца и укрепления кормовой базы;

• восстановление  растительного покрова на территориях открытых горных разработок, вдоль строительства ирригационной сети, дорог, трубопроводов и всех мест, где он уничтожен;

• закрепление и облесение подвижных песков с целью защиты от песчаных заносов  и выдувания орошаемых земель, каналов, населенных пунктов, железных и шоссейных дорог, нефте- и газопроводов, промышленных предприятий.

   Главный  рычаг успешного решения этой  глобальной проблемы – международное  сотрудничество в области охраны  природы и борьбы с опустыниванием. От того, насколько своевременно и безотлагательно будут решаться задачи по контролю и управлению природными процессами, во многом зависит жизнь Земли и жизнь на Земле.

   Проблема  борьбы с неблагоприятными явлениями,  наблюдаемые в аридной зоне, существует  давно. Принято считать, что  из 45 выявленных причин опустынивания 87% приходится на нерациональное использование человеком воды, земли, растительности, животного мира и энергии, и только 13% относится к природным процессам.

   Охрана  природы – понятие очень широкое.  Оно включает в себя не только мероприятия по охране конкретных районов пустыни или отдельных видов животных и растений. В современных условиях в это понятие входят и мероприятия по разработке рациональных методов природопользования, восстановление разрушенных человеком экосистемы, прогнозирование физико-географических процессов при освоении новых территорий, создание управляемых природных систем.

    Пустыню  нужно сохранить по многим  причинам, во-первых по тому, что  ее растительный и животный  мир уникален. Сохранить пустыню в неприкосновенности – значит оставить ее коренных обитателей вне экономического прогресса, а народное хозяйство без очень многих, в том числе уникальных, видов сырья, топлива. Во-вторых по тому, что пустыня сама по себе богатство, помимо того, что скрыто в ее недрах или в плодородии орошаемой земли. Богатая различными природными ресурсами, пустыня очень привлекательна, особенно ранней весной, когда расцветают ее недолговечные растения, и поздней осенью, когда почти по всюду в нашей стране льют холодные дожди с ветром, а в пустыне стоят теплые солнечные дни. Пустыня привлекательна не только для геологов и археологов, но и для туристов. Она и целебна, ее сухой воздух, длительный теплый период, выходы лечебных грязей, горячих минеральных источников позволяют лечить заболевания почек, ревматизм, нервные и многие другие болезни. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Опустынивание и его мониторинг

Опустынивание 

Опустынивание — процесс превращения (перехода) окультуренных плодородных орошаемых  земель в безводные и безжизненные пустыни с потерей плодородия почв и растительности.

Причины опустынивания 

Дефицит воды —  нехватки водных ресурсов для удовлетворения биологической потребности сельскохозяйственных культур и других видов растительности для их нормального роста и  развития, а также требования окружающей среды по стабилизации развития экологических процессов.  

Засуха —  длительный период времени года с  недостаточным количеством осадков  при повышенных температурах воздуха.  

Аридизация климата  — усиление засушливости климата  за счет увеличения температуры воздуха, испаряемости и уменьшения количества осадков, т.е. повышения дефицита влажности воздуха по Торвейту и снижения коэффициента увлажненности.  

Вырубка леса —  оголение территории роста и развития лесных насаждений, что привело к нарушению снегозадержания, накопление влагозапасов от дождевых вод. Кроме того, за счет вырубки лесов происходит эрозия почв в склонах гор, предгорных равнин в виде смыва и размыва, в также оврагообразования.  

Перепас скота  — оголение или изреженность территории пастбищ от растительности за счет увеличения количества голов скота по сравнению с нормативом. Оголение или изреженность территории пастбищ приводит к резкому снижению влагозапасов почв, формируемых под действием скудных атмосферных осадков в пустыне.  

Биологическая гибель — омертвление растительного  мира за счет резкого нарушения их потребности в воде и повышения  вредных токсических веществ  в почвогрунтах и атмосфере.  

Недостаток дренированности  — необеспеченность оттоком подземных  вод в естественно-историческом развитии территории и общем дренажным стоком при искусственном дренировании для предотвращения подъема грунтовых вод и, как его последствия подтопление и вторичное засоление в процессе орошения и освоения земель.  

Соленакопление  под действием напорных грунтовых вод. Накопление в корнеобитаемом слое или зоне аэрации (слой, расположенный между поверхностью земли и уровнем грунтовых вод) за счет переноса их подземными притоками, формируемыми как за пределы орошаемых территорий, так и в них в последствии которых создаются напорные комплексы водоносных пластов при отсутствии или недостаточной естественной дренированности. В этих условиях пьезометрические напоры в водоносных пластах, представленных хорошо проницаемыми грунтами (пески, гравелистые отложения, галечники и др.), устанавливаются выше уровня грунтовых вод, создавая определенный переток воды и солей в верхний слабопроницаемый мелкозем — зону аэрации. Величина накопления солей зависит от интенсивности перетока напорных вод, запасов солей в слабопроницаемых покровных мелкоземах и минерализации подземных напорных вод. На территории, представленных напорными подземными водами формируется поверхностный солевой профиль с распределением запасов солей в зоне аэрации (выше грунтовых вод) за счет выноса их из нижних слоев. Примером формирования такого распределения солевого профиля является территория Ферганской долины, старая зона орошения Голодной степи Республики Узбекистан, Вахшская долина Республики Таджикистан.  

Соленакопление  на полях орошения под действием  нарушения баланса солей. Такой  тип соленакопления на полях орошения формируется в условиях когда приходная часть водно-солевого баланса поля, формируемого за счет водоподачи на полив сельхозкультур фильтрации из внутрихозяйственных полевых каналов, притока из грунтовых вод над расходной частью (суммарного испарения, перетока из зоны аэрации в грунтовые воды, запасов грунтовых вод в нижние водоносные пласты и дренажного стока) при недостаточной естественной и искусственной дренированности.  

Соленакопление  под влиянием притока с вышерасположенных  земель. Этот тип соленакопления формируется за счет переноса солей подземными водами в районах межконусных понижений, концевых частях конусов выноса и периферийной части пролювиальных склонов предгорных равнин, которые являются зоной разгрузки грунтовых вод. Интенсивность соленакопления зависит от засоленности пород и почв гипсометрически выше расположенных территорий и степени минерализации подземных вод транзитно поступающих в ниже расположенные орошаемые массивы. Этот тип соленакопления характерен для крупных депрессий (понижений), расположенных в равнинах.  

Соленакопление  под влиянием техногенных нарушений. Соленакопление формируется за счет выброса отходов крупных рудников, заводов и фабрик, где остаточные продукты без очистки отводятся  в водные источники — в овраги, коллектора.  

Соленакопление  под влиянием эолового переноса. Этот тип накопления образуется за счет переноса выветренного продукта горных пород и солей под действием  ветровой деятельности климата. Источником поставки солей могут быть наряду выветренного продукта горных пород, отдельные сильно засоленные части территории пустынь, полупустынь, осушенное дно морей и солончаковые земли, расположенные внутри орошаемой территории.  

Снижение уровня грунтовых вод. Снижение уровня грунтовых  вод против их оптимальных глубин и режима за счет сработки запасов подземных вод и осушения дна морей и водоемов. Примером является осушенное дно Аральского моря, образованного под влиянием недостаточного поступления объема поверхностного стока по рекам Сырдарьи и Амударьи.  

Прекращение орошения. Орошение прекращается из-за недостатка водных ресурсов и нерентабельности ведения сельскохозяйственного  производства на низкоплодородных земель включенных в орошаемый фонд.  

Нарушение водного  баланса водоема. Нарушение водного  баланса водоемов чаще всего возникает из-за дефицита водных ресурсов в регионе, используемых главным образом для развития сельскохозяйственного производства, промышленности и коммунально-бытового и рыбного хозяйства. Из-за дефицита водных ресурсов в пределах бассейна Аральского моря было осушено более 200-250 мелких и средних озер и водоемов.  

Потери плодородия. Чаще всего возникает из-за нерационального  и неправильного ведения сельскохозяйственных культур за счет сильного засоления  и подтопления земель при слабой дренированности территории. Опустынивание под влиянием потери плодородия орошаемых земель больше всего присущи орошаемым землям, расположенных в дельтовых районах рек.

Типы опустынивания 

Засоление почв. Засоленная почва — нещелочные почвы, содержащие растворимые соли в больших количествах, препятствующих росту большинства сельскохозяйственных культур. Различают:

Засоление почв первичное — естественное накопление в почве солей вследствие испарения  грунтовых вод, солености материнских  пород или при воздействии эоловых, биогенных или других факторов.

Засоление почв вторичное — накопление в почве  солей, происходящее вследствие искусственного изменения водного режима, например при неправильном орошении. Вторичное  засоление почв может возникать  в незасоленных или первично засоленных почвах. В большинстве случаев вторичное засоление вызывается перемещением к поверхности водно-растворимых солей из глубоких слоев подстилающих пород и грунтовых вод, или притоком минерализованных вод с вышерасположенных орошаемых массивов. 

Обезлесивание (дефорестизация) — уменьшение или  уничтожение географического ландшафта, состоящих из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых растений, вызванных изменением условий их жизнедеятельности или хозяйственной  деятельностью.  

Деградация угодий (и пастбищ) — ухудшение свойств, плодородия и продуктивности земель в результате хозяйственной деятельности.  

Причинами деградации земель в бассейне Аральского моря стали: длительные засухи, неэффективное  использование воды для орошения, ведущее к засолению почв, чрезмерный выпас скота, снижающий и ухудшающий почвенный слой (выдувание гумусового горизонта), неоправданное использование химических средств, вызывающих загрязнение почвы и воды.  

Осушение дна  моря и водоемов — оголение дна моря и водоемов в результате падения уровня воды и уменьшения акватории из-за истощения естественных восстановительных ресурсов и повышения расхода воды над притоком.

Индикаторы опустынивания 

Степень засоления  почвогрунтов оценивается по данным анализа водных вытяжек (1:5) или электропроводности. По степени засоления почвы подразделяются на 5 категорий: незасоленные, слабозасоленные, среднезасоленные, сильнозасоленные и очень сильнозасоленные.  

Изменение плотности  деревьев или их видов. Здесь необходимо рассмотреть растительные формации, которые состоят из различных групп зеленых растений. В.Р.Вильямс выделяет следующие типы растительных формаций.

Деревянистая  растительность хвойных и лиственных лесов 

Луговая травянистая  растительность.

Степная травянистая растительность (ковыль, типчак, житняк, желтая люцерна, астрагалы, эфемерные растения — тюльпаны, мятлик луковичный, гусиный лук).

Пустынная растительность — характеризуется исключительной бедностью (саксаулы, фисташковые и  др., эфемерные).  

В лесоводческой практике лесные фитоценозы принято называть насаждениями. К основным отличительным признакам фитоценоза относятся видовой или флористический состав, ярусность, обилие видов, количественное и качественное соотношение видов, встречаемость, продуктивность, сезонный и годичный ритм развития и др. Изменение плотности деревьев и вообще фитоценоза изучают по их видовому составу.  

Бонитировка почв — сравнительная оценка качества почв (сельхозугодий) как средства производства в сельском и лесном хозяйстве, выраженная в количественных показателях. Оценочными свойствами служат — мощность гумусового горизонта, содержание в почве основных питательных элементов, емкость обмена поглощенного комплекса, реакция среды (рН), механический состав, засоленность и т.д. Количественную оценку почв по их свойствам проводят по 100 бальной шкале.  

Площадь осушения (дна) — площадь оголенного дна  моря или водоема в результате отхода береговой линии и снижения уровня воды в водоеме (море). Критерием  осушенного дна является площадь оголенного дна (м2, км2 или % относительно площади акватории).

Методы мониторинга 

… засоления  почв и степени засоленности  

Наземные съемки — включает наземный отбор проб почв из различных горизонтов почвенного профиля для дальнейшего проведения анализа водной вытяжки в лабораторных условиях с целью определения водно-растворимых веществ (плотный остаток) и различных ионов. Для наземного мониторинга засоленности почв также могут применяться соммеры. Наземный мониторинг засоленности почв проводится 2 раза в год — весной и осенью.  

Дистанционный мониторинг засоленности почв — фотографирование местности (заданного контура) с  воздуха при помощи самолета или  какого-либо другого летательного аппарата. В последние годы для оценки засоленности (особенно пятнистости земель по степени засоления) используются и спутниковые съемки. Полученные съемки дешифрируются с использованием наземных съемок и используются для составления картографических материалов по конкретным объектам.  

… обезлесивания  

Наземный мониторинг — наземное изучение растительного состава — совокупности растений, произрастающих совместно на однородной территории, характера их сложения, строения, вида, жизненности вида, возраста, насыщенности (на определенной площади) и т.д. Их можно использовать для геоботанического картирования.  

Таксация —  выделение таксономических категорий  растений. Она включает: ассоциации, группу ассоциаций, формации, группу формаций, класс формаций, тип растительности, типы, подтипы, виды и др.  

Дистанционный мониторинг — использование аэроснимков и материалов космической съемки для изучения растительного покрова и последующего их геоботанического картирования.  

Периодичность мониторинга — один раз в 3-5 лет  органами лесного хозяйства (Госкомприрода), земельного надзора и Минсельводхоза.  

… деградационных процессов  

Наземный мониторинг проводится на основе проведения полевых  работ (почвенные разрезы, полуразрезы, прикопка) и лабораторных анализов почв, с выделением генетических подразделений (типы, подтипы), степени увлажненности, степени эродированности, питательных элементов для составления картографических материалов.  

Картирование  — один из способов изучения почвенного покрова, где отражено пространственное распространение почв; их свойства — излагаются в легенде которая сопровождает картматериалы. На этих материалах основывают свою работу агрономы, землеустроители, мелиораторы, луговоды и другие специалисты для выбора наилучших технических и экономических решений в соответствии с природными условиями. По детальности отображений и отводу территории почвенные карты бывают различны: Обзорные (масштаб мельче 1:1 000 000) — схематизированные; мелкомасштабные (от 1:1 000 000 до 1:300 000); среднемасштабные (от 1:300 000 до 1:100 000); крупномасштабные (от 1:100 000 до 1:10 000).  

Периодичность проведения наземного мониторинга  — 1 раз в 5 лет — выполняют  органы земельного надзора и Минсельводхоза.  

Дистанционный мониторинг — использование аэроснимков  и материалов космической съемки при почвенном картографировании. Суть дистанционного изучения почв (и растительности) заключается в дешифрировании (распознавании) фотоснимков с помощью фотограмметрии и визуального метода. Теоретическая основа дистанционных методов — закон корреляции между свойствами почв, покрывающих их сообществ растений и условиями окружающей среды. Поверхность почвы практически всегда в определенной степени закрыта растительностью. Поэтому состав и состояние растительности в первую очередь влияют на характер фотоизображения.  

… осушенного дна  

Мониторинг осушенного дна — систематическое наблюдение и контроль изменения площади осушенного дна (и процессов) с помощью дистанционных и наземных (расчетных) методов.  

Дистанционный метод — использование материалов аэро- и космической съемки для  составления плана (карты) осушенного дна и измерения площади акватории водоема (моря).  

Наземный метод  — осуществление работ по измерению  глубин воды с помощью батометра  и составления плана рельефа  дна (батиметрическая карта).  

Периодичность мониторинга — ежегодно — органами Гидрометслужбы и земельного надзора.   

Опустынивание и засуха  

Пустыни относятся  к числу «уязвимых экосистем», рассматриваемым в Повестке дня  на XXI век; борьба с опустыниванием и  засухой является темой главы 12. Опустынивание включает в себя деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах, происходящую в результате воздействия различных факторов, в том числе из-за изменения климата и деятельности человека. Последствия процесса опустынивания испытывает на себе одна шестая часть мирового населения; ему подвержены 70 процентов всех засушливых земель, и одна четвертая часть всего земельного массива на земном шаре. Опустынивание приводит к обнищанию широких слоев населения, а также к деградации миллиардов гектаров пастбищных угодий и пахотных земель. 

Помимо рассмотрения вопросов опустынивания и засухи в Повестке дня на XXI век, Конференция  ООН по окружающей среде и развитию (Встреча на высшем уровне «Планета Земля») предложила Генеральной Ассамблее  Организации Объединенных Наций  сформировать Межправительственный комитет по ведению переговоров (МКВП) для разработки к июню 1994 года международной конвенции по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке.  

В декабре 1992 года Генеральная Ассамблея вынесла соответствующее постановление (резолюция 47/188). Конвенция была принята в Париже 17 июня 1994 года и открыта для подписания в этом же городе 14–15 октября 1994 года. Она вступила в силу 26 декабря 1996 года. В резолюции Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций (A/RES/58/211) 2006 год был объявлен Международным годом пустынь и опустынивания.  

Проблема борьбы с опустыниванием и засухой обсуждалась  Комиссией по устойчивому развитию в ходе нескольких сессий. В рамках третьего цикла текущей многолетней программы работы Комиссии, КУР 16–17 в 2008 и 2009 годах уделит особое внимание проблемам опустынивания и засухи, а также связанным с ними вопросам, такими как земельные ресурсы, сельское хозяйство, развитие сельских районов и проблемы Африки.