Boj proti odlesňování, desertifikaci a erozi

Změna klimatu je dnes jedním z nejdůležitějších globálních problémů životního prostředí. V důsledku nárůstu množství skleníkových plynů v atmosféře se průměrné povrchové teploty zvyšují, což může způsobit ekologické katastrofy. Velký nárůst lidské populace také způsobuje postupný úbytek lesů, pastvin a zemědělských ploch.

Odlesňování, desertifikace a eroze patří mezi nejdůležitější ekologické problémy, kterým dnes čelíme. Ty se vzájemně ovlivňují se změnou klimatu a mají na sebe spouštěcí účinky. Ačkoli rozsah těchto problémů narůstá v důsledku dopadů změny klimatu, je nezbytné zabránit odlesňování, desertifikaci a erozi, aby se zabránilo změně klimatu.

Odlesňování

Podle poslední zprávy připravené a zveřejněné v roce 2020 činí celková plocha lesů po celém světě 4,06 miliardy hektarů [1]. To odpovídá jedné třetině celkové rozlohy suchozemských ploch. 20% světových lesů se nachází v Ruské federaci, následuje Brazílie, Kanada, Spojené státy americké a Čína (obrázek 1).

Obrázek 1. Lesní oblasti podle zemí [1].

Přestože plocha lesů na obyvatele ve světě činí 0,52 ha, nejsou lesy po celém světě rovnoměrně rozmístěny. Největší podíl tvoří lesy nacházející se v tropických oblastech s podílem 45%. Následují boreální lesy s 27%, lesy v mírných oblastech se 17% a subtropické lesy s 11% (obrázek 2).

Poté, co se lidé usadili, dochází po celém světě k neustálému úbytku lesních ploch. Odhaduje se, že před 10 tisíci lety bylo na celém světě 6 miliard hektarů lesní plochy [2]. Míra úbytku lesů v nedávné minulosti je ještě vyšší. Tato situace vedla ke vzniku konceptu zvaného odlesňování. Podle FAO je odlesňování považováno za přeměnu lesa na jiné využití půdy (zemědělská půda, pastviny, osídlení atd.).

Čistý objem lesů ztracených na celém světě za posledních třicet let, po odečtení obnovených ploch, činil 178 milionů hektarů. Zatímco tato míra ztrát činila v letech 1990 až 2000 7,8 milionu hektarů ročně, v ostatních desetiletých obdobích se snížila na 5,2 milionu a 4,7 milionu hektarů (obrázek 3).

Obrázek 3. Roční průměrná čistá změna lesních ploch za desetileté období mezi lety 1990 a 2020 [1]

Přestože zřetelné změny pozorované v lesních plochách jsou v některých regionech vnímány jako úbytek, existují oblasti, kde je pozorován nárůst v důsledku zalesňování a ochranných opatření. Změna, která se projevila úbytkem v Africe a Jižní Americe, byla vnímána jako nárůst na asijském a evropském kontinentu (obrázek 4).

Obrázek 4. Roční průměrná čistá změna lesních ploch podle krajů a období [1]

Deset zemí s nejvyšším nárůstem a snížením lesních ploch na národní úrovni je uvedeno v tabulce 1. Zatímco Čína byla zemí, která nejvíce zvýšila svůji rozlohu lesů přibližně o 2 miliony hektarů ročně, k opačné situaci došlo v Brazílii, se ztrátou lesů přibližně 1,5 milionu hektarů.

Tabulka 1. Země z hlediska ročního průměrného čistého zisku a ztráty lesů v letech 2010 až 2020 [1].

Lesy, které jsou jedním z nejdůležitějších úložišť uhlíku v pozemském ekosystému, plní důležitý úkol tím, že odebírají oxid uhličitý z atmosféry a udržují ho v těchto úložištích. Uhlík může být uložen v lesích a značné množství se zadržuje také v lesní půdě. Celková zásoba uhlíku v lesích v celosvětovém měřítku se odhaduje na 662 milionů tun (tabulka 2). Jeho největší část je uložena v lesích na americkém kontinentu.

Tabulka 2. Zásoby uhlíku v lesích podle kontinentů [1]

44,48 % uhlíku uloženého v lesích je v živé biomase, 45,24 % je v půdní organické hmotě. Zbývající část se nachází v mrtvém dřevě a krycí vrstvě na půdě (obrázek, 5).

Obrázek 5. Zásoby uhlíku v lese, 2020 [1]

K sekvestraci uhlíku v lesním ekosystému dochází prostřednictvím fotosyntézy. CO₂ odebraný z atmosféry rostlinami je primárně vázán ve formě sacharidů a poté přeměněn na jiné organické sloučeniny [3].

Uhlík uložený v rostlinách se buď mísí s odumřelou hmotou na půdě, nebo se vrací do atmosféry dýcháním živočichů, kteří tyto rostliny konzumují. Zatímco CO₂ uvolněný v důsledku rozkladu organické hmoty v hrabance se vrací do atmosféry, některé z těchto rozkladných produktů pronikají do půdy a mísí se. V důsledku toho je možné ukládat organický uhlík v půdě [4].

Uhlík nahromaděný v lesní půdě dále rozkládá v půdě pomocí edafonu, jako jsou bakterie a houby. V důsledku rozkladu se část uhlíku vrací do atmosféry ve formě CO₂. Tento jev se nazývá půdní dýchání. Pokud jsou lesní plochy přeměněny na zemědělskou půdu, množství uhlíku uloženého v půdě klesá. Hlavním důvodem je mizení zdroje organické hmoty s destrukcí půdního krytu, rychlejší rozklad organické hmoty v důsledku zpracování půdy a odnos ornice s vysokým obsahem organického uhlíku, která se stává náchylnou k erozi [5].

Je zřejmé, že změna klimatu, ke které dochází v důsledku nárůstu skleníkových plynů v atmosféře, je jednou z největších hrozeb, kterým svět čelí. Lesní ekosystémy jsou jedním z nejdůležitějších nástrojů snižování CO₂ v atmosféře s vysokým potenciálem ukládání uhlíku v půdě i biomase. Zachycování stávajících skleníkových plynů a také snižování emisí skleníkových plynů do atmosféry je důležitým přístupem ke snížení dopadů změny klimatu. Protože:

• Přijmout opatření na ochranu lesních ploch v celosvětovém měřítku,

• Obnova degradovaných lesních oblastí,

• Omezení kácení,

• Omezení zastavování lesa a přeměny na zemědělské plochy,

• Zamezení nelegální těžbě a pastvě,

• Podpora zalesňování.

Desertifikace

Desertifikace je definována v Úmluvě OSN o boji proti desertifikaci (UNCCD) jako degradace půdy způsobená složitými interakcemi mezi fyzickými, biologickými, politickými, sociálními, kulturními a ekonomickými faktory, včetně klimatických změn a lidských činností, v zemích postižených velkým suchem a /nebo desertifikace v suchých, polosuchých a suchých subvlhkých oblastech.

Degradace půdy se považuje za dezertifikaci, pokud k ní dochází v suchých, polosuchých a suchých podmínkách. K desertifikaci dochází častěji a její dopad je větší v prostředích s nízkými úhrny srážek, s nedostatečnými vodními zdroji, s dlouhými a opakujícími se případy sucha a s mělkými půdami, pokrytými prořídlou vegetací. Faktory související se změnou klimatu mohou vést ke zvýšení zranitelnosti půdy vůči desertifikaci a urychlení procesů dezertifikace [6].

Desertifikace není omezena na nevratné formy degradace půdy. Představuje všechny formy a úrovně degradace půdy vyskytující se v suchých oblastech. Index aridity (AI) se obvykle bere v úvahu při klasifikaci suchých oblastí (obrázek 6). Při výpočtu indexu sucha se vychází z poměru ročního průměrného množství srážek k evapotranspiračnímu koeficientu. Podle odhadů se podíl suchých oblastí v celosvětovém měřítku odhaduje na cca 46 % [7]. Suché klima je dlouhodobý klimatický rys charakterizovaný nízkými průměrnými srážkami a liší se od sucha, které je dočasným klimatickým rysem. Extrémně suché oblasti s indexem sucha pod 0,05 jsou z definice desertifikace vyloučeny [8].

Dnes celá řada zemí světa čelí nebezpečí dezertifikace. Program OSN pro životní prostředí (UNEP) odhaduje celosvětové náklady na desertifikaci na 42 miliard dolarů ročně. Asi 70 % suchých oblastí světa se nachází v Africe a Asii (obrázek 7). Kromě pouští je největší využití půdy na suchých územích jako louky, následované lesy a orná půda [7].

Zatímco změna klimatu je považována za faktor, který spouští desertifikaci, je možné, že desertifikace může také způsobit změnu místního klimatu. Změna, ke které dochází lokálně v důsledku této vzájemné interakce, přispívá ke globální změně klimatu zvýšením hladiny CO₂ v atmosféře [10].

Vzájemné působení mezi změnou klimatu a degradací půdy a srážkami zůstává neoddělitelně spojeno. Vodní zdroje ve světě se mění v závislosti na klimatu. Předpokládá se, že dostupnost vody se ve vysokých zeměpisných šířkách a vlhkých tropech zvýší o 10–40 %, zatímco ve středních zeměpisných šířkách a suchých tropech se sníží o 10–30 %. Změny meteorologických jevů, jako je teplota, srážky a vítr, mohou zhoršit desertifikaci [11].

Nejdůležitější environmentální a sociologické dopady sucha a desertifikace, které mají mnoho negativních dopadů, jsou uvedeny níže [6]:

• Ztráta biologické produktivity v ekosystémech a pokles zemědělské produkce;

• Oslabování a zánik přirozené vegetace;

• Snížení biologické rozmanitosti;

• Vytváření vhodných podmínek pro šíření cizorodých a invazních druhů rostlin;

• Posilování větrné eroze;

• Nedostatek vody, snižování hladiny podzemní vody;

• Chudoba a hlad mezi obyvatelstvem v postiženém regionu;

• Nárůst klimatických nebo desertifikačních uprchlíků;

• Přímé nebo nepřímé zhoršení kvality života v postižených oblastech.

Ačkoli se velmi liší podle geografie, důležité přímé a nepřímé příčiny desertifikace jsou uvedeny níže [6]:

• Lesní požáry a odlesňování;

• Zemědělské činnosti, jako je nadměrné spásání, nepřetržité zpracování půdy, intenzivní používání pesticidů a hnojiv;

• Nadměrná spotřeba všech druhů vzácných zdrojů;

• Nadměrné využívání vodních zdrojů a nevhodné zavlažování;

• Výstavba velkých přehrad, změna a narušení směrů proudění říčních koryt a koryt, nadměrná spotřeba podzemní vody, odvodňování mokřadů;

• Klimatické změny a proměnlivost, které způsobují sucha a povodně;

• Silná konkurence a problémy způsobené rozšířeným mezinárodním obchodním režimem v důsledku šíření globalizace a pravidel tržního hospodářství atd.

Za účelem společného a účinného boje proti desertifikaci byla v červnu 1994 podepsána Úmluva Organizace spojených národů o boji proti dezertifikaci (UNCCD), jejíž součástí je mnoho zemí. Cílem úmluvy je minimalizovat dopady sucha bojem proti suchu a/nebo desertifikaci v zemích jím postižených, zejména v Africe, prostřednictvím účinných opatření na všech úrovních.

Eroze

Erozi lze definovat jako úbytek půdy v důsledku působení různých sil, jako je voda, vítr a pohyby hmoty. Hlavními faktory ovlivňujícími erozi půdy jsou množství a intenzita srážek, rychlost, směr a síla větru, změny ve využití území, topografie a vlastnosti půdy [6].

Různé klimatické modely vytvořené v důsledku změny klimatu ukazují, že obecně rostoucí intenzita srážek a nárůst silných větrných jevů mohou způsobit zvýšení eroze půdy, zejména při zvýšeném suchu [12]. Na druhé straně nebyl dosud dostatečně změřen dopad eroze na změnu klimatu prostřednictvím možných změn v koloběhu uhlíku v půdě; protože eroze může jak zvýšit, tak snížit emise CO₂ v důsledku zvýšené mineralizace a usazování sedimentů [13, 14].

Zrychlená eroze v důsledku nadměrného používání zavlažování představuje velkou hrozbu pro půdu na celém světě. Uvádí se, že 75 miliard tun (Pg) půdy je globálně erodováno z orných zemědělských oblastí ročně prostřednictvím eroze, což odpovídá ekonomické ztrátě přibližně 400 miliard dolarů ročně [15].

Rozsah, v jakém jsou půdy ovlivněny erozí po celém světě, se může lišit. Hodnocení globální eroze půdy je uvedeno na mapě z roku 2012 (obrázek 8). Při tvorbě studie bylo zahrnuto 202 zemí s rozlohou více než 125 milionů km² a odhady byly vytvořeny pomocí modelovacího přístupu založeného na RUSLE. Na mapě, kde je hodnoceno přibližně 84,1 % světové půdy, míra eroze půdy rozdělená do sedmi tříd symbolizuje rostoucí míry od zelené k červené [16].

Zrychlená eroze půdy je způsobena především změnami ve využívání půdy. Půda se stává zranitelnější vůči erozi, zvláště když se lesní plochy přeměňují na zemědělskou půdu. Montgomery [17] uvedl, že údaje získané z globálního výzkumného souboru potvrzují tvrzení, že míra eroze v zemědělských oblastech s tradičním obděláváním půdy je několikanásobně vyšší než v oblastech s přirozenou vegetací. Podle výzkumníka, ačkoli globálně dochází k tvorbě půdy a erozi v přírodních oblastech způsobem, který vyvažuje geologické a klimatické hrozby, zemědělství založené na tradičním zpracování půdy zvyšuje míru eroze až do bodu, kdy se stává neudržitelným. Na rozdíl od tradičního zpracování půdy má bezorebné zemědělství velký význam pro udržitelné zemědělství, protože způsobí erozi blíže k množství produkce půdy.

Při srovnání půdní eroze podle typů využití území jsou velké rozdíly. Odhaduje se, že eroze půdy v obdělávaných oblastech po celém světě je 77krát vyšší než lesní půdy a přibližně 7krát vyšší než přirozené vegetační půdy [16].

Je možné zaznamenat výrazný pokles eroze půdy v důsledku ochranných zemědělských postupů. Za tímto účelem bylo v hodnocení provedeném pomocí modelování v 54 zemích zjištěno roční snížení ztráty půdy o 7 % [16]. Bylo uvedeno, že na základě jednotlivých zemí byla eroze půdy v Argentině snížena maximálně o 33 % prostřednictvím ochranných zemědělských postupů. Zatímco míra snížení eroze půdy byla vyšší v méně rozvinutých zemích, zvýšení míry snížení byla nižší v rozvinutých ekonomikách.

Půda je jedním z nejdůležitějších přírodních statků na světě, jehož tvorba vyžaduje mnoho let. Další existence života na Zemi závisí na jeho existenci. Ochrana půdy jako aktiva a pokračování v jejím využívání ve výrobě bude možné zaváděním ekologicky šetrných přístupů ve vztazích mezi člověkem a půdou. Některá opatření, která lze v tomto ohledu přijmout, jsou uvedena níže:

• Musí být vytvořeny právní předpisy na ochranu půdy a vodních zdrojů a musí být revidovány a znovu uvedeny do praxe nedostatky a problémy stávajících předpisů.

• Půdy by měly být klasifikovány podle jejich vlastností a mělo by být provedeno územní plánování, aby bylo zajištěno, že půdy jsou využívány podle jejich možností.

• V zemědělské výrobě by měla být přijata ochranná opatření, zejména v oblastech náchylných k erozi. Za tímto účelem by měly být zavedeny postupy bez orby nebo s omezením orby a případné ztráty půdy by měly být sníženy opatřeními, jako je přímé setí na strništi nebo použití krycích plodin.

• Měla by být přijata opatření na ochranu a zlepšení pastvin. Rovněž je třeba zabránit nadměrné a nekontrolované pastvě.

• Vzhledem k tomu, že povrchové toky a ztráty půdy budou vysoké v oblastech s prudkými svahy, měla by být zemědělská výroba prováděna až po aplikacích pásů, vrstevnic atd.

• V místech s problémy s erozí je třeba věnovat pozornost výběru pěstovaných plodin a místo mechanicky kultivovaných plodin by se měly pěstovat takové, které jsou méně náročné na mechanickou kultivaci během vegetace.

• Efektivní odvodňovací opatření, aby se zabránilo hromadění vody v místech, kde mohou následně vzniknout problémy.

Zdroje

1. FAO 2020. Global Forest Resources Assessment 2020 Main Report. https://www.fao.org/3/ca9825en/ca9825en.pdf ( Acces date: 22.09.2023).

2. FAO, 2012. State of the World's Forests 2012. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy

3. Tolunay D, Çömez A, (2008). in forest lands carbon storage And The situation in Turkey . Spherical Climate Change And This your problems Forests in Solution . 13-14 December 2007, Istanbul, 97-108.

4. Kantarcı , MD, 2000. Soil İlmi (2nd Edition ), İ.Ü. Publication No. 4261, Faculty of Forestry Publication No.462, Cantay Printing House , Istanbul

5. Lal, R., (2004). Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security, Science 304:1623-1627

6. Türkeş , M. (2012). Drought , Desertification And United Nations desertification with my struggle of the Convention A Detailed Analysis . Marmara University Europe community Institute Europe research Journal , 20(1), 7-55.

7. Mirzabaev , A., J. Wu, J. Evans, F. García-Oliva, IAG Hussein, MH Iqbal, J. Kimutai , T. Knowles, F. Meza, D. Nedjraoui , F. Tena, M. Türkeş , RJ Vázquez, M. Weltz , (2019). desertification In: Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems [PR Shukla, J. Skea, E. Calvo Buendia , V. Masson - Delmotte , H.-O. Pörtner , D.C. Roberts, P. Zhai , R. Slade, S. Connors, R. van Diemen, M. Ferrat , E. Haughey , S. Luz, S. Neogi , M. Pathak, J. Petzold , J. Portugal Pereira , P. Vyas, E. Huntley, K. Kissick , M. Belkacemi , J. Malley, (eds.)]. In press.

8. UNCCD, 1994: Elaboration of an international convention to combat desertification in countries experiencing serious drought and/or desertification, particularly in Africa. General Assembly, United Nations, 1–58 pp.

9. Abatzoglou , JT, SZ Dobrowski , SA Parks, and KC Hegewisch, 2018: TerraClimate , a high-resolution global dataset of monthly climate and climatic water balance from 1958–2015. Sci. Data, 5, 170191, doi:10.1038/sdata.2017.191.

10. Sivakumar, M. V. K. (2007). Interactions between climate and desertification. Agricultural and forest meteorology, 142(2-4), 143-155.

11. WMO, (2007). Climate change and desertification. World Meteorological Organization, https://www.droughtmanagement.info/literature/WMO_climate_change_desertification_2007.pdf ( Acces date: 28.09.2023)

12. Hoffmann, M. T., Rounsevell, M., Sehgal, J. and Varally , G. (1996). 'Land degradation and desertification'. RT Watson, M. C.Zinyowera and RH Moss (eds.), Climate Change 1995, Impacts, Adaptations and Mitigation of Climate Change: Scientific-Technical Analyses, Contributing of WG II to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). New York: Cambridge University Press,171-189.

13. Lal, R. (2004). Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science 304, 1623–1627

14. Van Oost, K. et al. (2007). The impact of agricultural soil erosion on the global carbon cycle. Science 318, 626–629

15. FAO, (2023). Global Soil Partnership endorses guidelines on sustainable soil management. https://www.fao.org/news/story/en/item/416121/icode/ ( Acces date: 02.10.2023)

16. Borrelli, P., Robinson, DA, Fleischer, L.R., Lugato , E., Ballabio , C., Alewell , C., … Panagos , P. (2017). An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature Communications, 8(1). doi:10.1038/s41467-017-02142-7

17. Montgomery, D. R. (2007). Soil erosion and agricultural sustainability. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(33), 13268–13272. doi:10.1073/pnas.0611508104