Identyfikacja obszarów ryzyka erozji i skuteczne ukierunkowanie środków kontroli erozji

OPIS WYZWANIA

Erozja gleby jest procesem stopniowym, który zachodzi, gdy oddziaływanie wody odrywa i przenosi cząsteczki gleby. Pogorszenie stanu gleby i zanieczyszczenie wody z powodu erozji spowodowanej spływem, stały, się poważnymi problemami na całym świecie. Rzeczywiście, erozja jest poważnym problemem zarówno dla produktywnych gruntów rolnych, jak i dla jakości wody. Dlatego kontrola erozji powinna być integralną częścią gospodarki rolnej, w celu utrzymania poprawy jakości zarówno wód, jak i gleb. Erodowana wierzchnia warstwa gleby jest ostatecznie transportowana do strumieni i innych cieków wodnych. Późniejsza akumulacja osadów w akwenach odbiorczych
jest efektem erozji powierzchownej i głębokiej z obszarów wyżynnych oraz w mniejszym stopniu, cyklicznych procesów erozji w ciekach odwadniających. Erozja gleby może przebiegać w dwóch etapach: 1) oderwanie się cząstek gleby pod wpływem rozbryzgów kropli deszczu i płynącej wody; oraz 2) transport oderwanych cząstek przez przepływającą wodę. Tak więc erozja gleby jest procesem fizycznym wymagającym energii, a jej kontrola wymaga pewnych środków, aby tę energię rozproszyć. Oprócz zamulania, materiał erozyjny szkodzi również zbiornikowi wodnemu, transportując składniki odżywcze, zwłaszcza fosfor (P), który z kolei przyspiesza eutrofizację. Co więcej, podczas procesu transportu część związanego z cząstkami P może zostać uwolniona do postaci rozpuszczonego reaktywnego P, który jest bezpośrednio dostępny dla niebiesko-zielonych alg, a tym samym jest szczególnie szkodliwa frakcją P w wodach powierzchniowych.

OPIS ROZWIĄZANIA Kluczową kwestią w minimalizowaniu gromadzenia się osadów w zbiornikach wodnych jest stabilizacja źródła osadów poprzez kontrolowanie erozji. Zazwyczaj do kontrolowania erozji potrzebnych jest kilka praktyk konserwatorskich. W niektórych sytuacjach, gdy erozja jest minimalna, kontrolę erozji można osiągnąć poprzez wdrożenie jednej praktyki, takiej jak zakładanie trawiastych dróg wodnych. Najskuteczniejszym sposobem zwalczania erozji jest utrzymanie trwałej pokrywy roślinnej na powierzchni gleby. Ponadto poprawa szybkości infiltracji gleby poprzez m.in. odnowienie drenażu podpowierzchniowego powoduje mniejsze spływy powierzchniowe, a tym samym mniejszą erozję.
Inne środki, które okazały się skuteczne w zwalczaniu erozji, to uprawa bezorkowa lub uprawa zredukowana oraz siew bezpośredni na polach uprawnych i zbieranych corocznie. Niemniej jednak bez względu na to, jaki środek ma kontrolować erozję, kluczową kwestią jest to, że środki są skutecznie ukierunkowane. W tym celu nowoczesne narzędzia oparte na mapach i GIS oferują nieocenioną pomoc. Dobrym przykładem takiego narzędzia jest RUSLE2015 (Panagos et al. 2015, https://doi.org/10.1016/j.envsci.2015.08.012), który potrafi oszacować utratę gleby w rozdzielczości 100 m na podstawie najlepszych dostępnych danych. W Finlandii RUSLE2015 został dostosowany do lokalnych warunków przez Fiński Instytut Zasobów Naturalnych (Luke 2017, http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-431-1). Celem tej pracy jest stworzenie ogólnokrajowego systemu opartego na stworzonym za pomocą mapowania z użyciem systemu LIDAR (technika skalowania laserowego) modelu cyfrowego wysokości (DEM) dla dokładnych map wrażliwości na erozję. Mapy opracowane przez RUSLE są dobrą bazą do dyskusji na temat ukierunkowania środków między rolnikami a doradcami rolniczymi.