Degradacja gleby

Degradacja gleby
Polecane artykuły
Zanieczyszczenie wody Główne problemy ekologiczne Degradacja biosfery Zanieczyszczenie powietrza Zanieczyszczenie środowiska Emisja gazów cieplarnianych Składowanie odpadów Ocieplenie klimatu Bioróżnorodność

Degradacja gleby jest procesem, w którym zmianie ulegają jej właściwości fizyczne, chemiczne oraz biologiczne. W konsekwencji prowadzi to do obniżenia aktywności biologicznej, czego następstwem jest zmniejszenie ilości oraz jakości produkowanej biomasy. Całkowita utrata właściwości produkcyjnych gleby to dewastacja. Degradację można podzielić na względną (o charakterze przejściowym) oraz bezwzględną (ma charakter stały).

Degradacja względna stanowi stopniowe lub skokowe przeobrażenie dotychczasowego układu w nowy, charakteryzujący się aktywnością biologiczną nie mniejszą niż poprzednio. Przykładem degradacji względnej jest zmiana kwasowości gleby, od kwaśnej do obojętnej, spowodowana oddziaływaniem zanieczyszczeń przemysłowych. Sytuacja ta jest niekorzystna dla lasów iglastych, natomiast korzystna dla roślin uprawnych. W omówionym przypadku zmieniają się jedynie możliwości użytkowe gleby, nie jej produktywność.

Degradacja bezwzględna nazywana jest również rzeczywistą i charakteryzuje się trwałym obniżeniem lub całkowitym zniszczeniem aktywności biologiczno-chemicznej gleby. Procesowi temu towarzyszy wyraźne pogorszenie się walorów gleby, zarówno ekologicznych jak i rolniczych. Podstawowymi formami degradacji gleby są: naruszenie równowagi jonowej, zakwaszenie i alkalizacja środowiska, wyjałowienie ze składników pokarmowych, zasolenie, przesuszenie, zawodnienie, przewilgocenie, nadmierny ubytek próchnicy, zanieczyszczenie składnikami fitotoksycznymi, zanieczyszczenia mechaniczne i biologiczne, zniekształcenie struktury lub rzeźby terenu, erozja itd Poskrobko (2007) wyróżnia w swojej książce cztery rodzaje degradacji gleby:

• degradacja geotechniczna - powoduje zewnętrzne zmiany na powierzchni i występuje na terenie całego kraju, w szczególności na terenach budowlanych i górniczych. Zmiany te dotyczą zniekształceń w rzeźbie terenu spowodowanych różnymi formami górnictwa (odkrywkowymi, podziemnymi) oraz budownictwa (drogowe, kolejowe, wodne)
• degradacja fizyczna - polega na pogarszaniu się struktury gleby, zagęszczaniu masy glebowej, nadmiernym odwodnieniem gruntów spowodowanych przez lej depresyjny lub wadliwą meliorację, oddziaływaniu zbiorników wodnych, zawodnieniu osuwiska czy działaniu erozyjnym wody i wiatru
• degradacja biologiczna - przejawia się zmniejszeniem ilości i masy edafonu na skutek pogorszenia się struktury gleby, jej wilgotności czy stosunków powietrznych, a także przez niszczenie szaty roślinnej. Tak zwane zmęczenie gleby jest również zaliczane do tej kategorii
• degradacja chemiczna - charakteryzuje się wysoką koncentracją soli w roztworach glebowych, naruszeniem równowagi jonowe gleby, zakwaszeniem lub nadmierną alkalizacją, toksyczną koncentracja metali ciężkich, a także fluoru, siarki i związków biologiczne czynnych (np. środki ochrony roślin, węglowodory)

W praktyce ciężko mówić o jednym, konkretnym rodzaju degradacji gleby, zwykle jest on jedynie dominujący, gdyż wszystkie cztery rodzaje degradacji gleby są ze sobą ściśle powiązane i przeważnie występują równocześnie, tylko z różnym natężeniem

TL;DR

Degradacja gleby to proces, który prowadzi do obniżenia jakości i ilości produkowanej biomasy. Może być względna (zmiany użytkowe gleby) lub bezwzględna (trwałe obniżenie aktywności gleby). Przyczyny degradacji gleby to m.in. erozja, przemysł, urbanizacja, a także działalność człowieka. W Polsce główne problemy to erozja, pustynnienie i zanieczyszczenie chemiczne. Przeciwdziałanie degradacji gleb polega na ochronie, ulepszaniu, higienizacji i rekultywacji gleby. Istnieją także regulacje prawne dotyczące ochrony gleby.

Przyczyny degradacji gleby

Degradacja gleby następuje w wyniku oddziaływania zarówno czynników naturalnych (zachodzące bez czynnego udziału człowieka), jak i antropogenicznych (powodowane przez człowieka). Te pierwsze występują przeważnie w środowisku nieprzekształconym lub przekształconym tylko w nieznacznym stopniu i mają umiarkowany charakter, tzn. proces degradacji przeważnie w krótkim czasie ulega stabilizacji. Czynniki antropogeniczne gwałtowniej i silniej oddziałują na glebę. Niekiedy do przywrócenia produktywności takiej gleby potrzebna jest rekultywacja.

Naturalne przyczyny degradacji gleby: erozja wodna i wiatrowa, pożary, susza, podtopienia lub zawodnienia, trzęsienia ziemi.

Antropogeniczne przyczyny degradacji gleby: przemysłowe, urbanizacyjne, komunikacyjne, agrotechniczne, geotechniczne

Erozja jest naturalnym i przeważnie nieszkodliwym procesem geologicznym, polegającym na rozwiewaniu (erozja wietrzna, nazywana także eoliczną) lub rozmywaniu (erozja wodna) powierzchniowej warstwy gleby, zwłaszcza warstwy uprawnej. Erozję gleb nasila niewłaściwy wypas bydła, nieprawidłowa uprawa ziemi, wadliwy dobór roślin uprawnych, nieprawidłowe melioracje wodne oraz niszczenie naturalnej szaty roślinnej, zarówno leśnej jak i trawiastej. Charakter procesów erozyjnych zależy głównie od składu mechanicznego gruntu, rzeźby terenu, sposobu użytkowania terenu oraz od wielkości i rozkładu opadów atmosferycznych. Całkowite zniszczenie profilu glebowego w wyniku erozji nazywa się denudacją.

Pustynnienie i stepowienie krajobrazu (w tym gleby) spowodowane są postępującym niedostatkiem wody w glebie oraz w przyziemnej części atmosfery, przede wszystkim na skutek nadmiernego wylesiania i odwodniania terenów oraz intensywnego rolnictwa. Inne przyczyny to zwiększone parowanie z powierzchni gruntu, zmniejszenie ilości i regularności opadów atmosferycznych, intensywny spływ powierzchniowy bez wnikania wody do gleby, wadliwie przeprowadzane melioracje, nadmierne użytkowanie wód powierzchniowych i podziemnych do celów przemysłowych i komunalnych, a nawet efekt cieplarniany (nadmierna emisja CO2, metanu i freonów).

Zniekształcenie gruntów to niekorzystne zmiany w budowie oraz właściwościach powierzchni ziemi, np. osuwiska, tereny pozbawione szaty roślinnej, tereny zawodnione, zanieczyszczone chemicznie lub mechaniczne, składowiska odpadów komunalnych i przemysłowych, zapadliska i wypiętrzenia na terenach górniczych

Chemiczne zanieczyszczenie gleby dotyczy wprowadzania i kumulacji w niej różnych związków chemicznych, które pochodzą z zewnątrz. Wpływają one na zachwianie równowagi chemicznej gleby, a także ograniczają lub też całkowicie niszczą jej biologiczną aktywność. Szkodliwe substancje do gleby dostają się przede wszystkim z wody, z atmosfery lub za sprawą bezpośredniej działalności człowieka (stosowanie pestycydów, nieodpowiednie nawożenie). Degradacja chemiczna występuje na terenach silnie uprzemysłowionych oraz w pobliżu dużych szlaków komunikacyjnych. Główne źródła zanieczyszczeń chemicznych gleb w Polsce to:

• rolnictwo (pestycydy, nawozy mineralne)
• górnictwo odkrywkowe i podziemne
• transport samochodowy
• gospodarka komunalna
• przemysł energetyczny, metalurgiczny, chemiczny, cementowo-wapienniczy

Globalne problemy degradacji gleb

Szacuje się, że ok 23% użytecznej rolniczo powierzchni Ziemi (wyłączając pustynie, góry itp.) uległo degradacji na skutek działalności człowieka. Znacząco obniżyła się produktywność tych gleb. Natomiast 910 mln ha zaklasyfikowano jako umiarkowanie zdegradowane, czyli o zredukowanej przydatności rolniczej. Kolejne 296 mln ha zostało objętych degradacją silną, natomiast 9 mln ha (z czego 5 mln ha znajduje się w Afryce) degradacją ekstremalną. Podsumowując, na całym świecie 350 mln ha ziemi uległo tak silnej degradacji, że nie nadaje się do rekultywacji. Za główną przyczynę degradacji gleb na świecie uważa się deforestację (odpowiedzialna za ok. 580 mln ha zniszczonych gleb) i nadmierny wypas bydła (680 mln ha gleb), a także: niewłaściwie prowadzoną gospodarkę rolną, spalanie biomasy, urbanizację oraz uprzemysłowienie. Z problemem jakim jest degradacja gleby walczą niemal wszystkie kraje świata. Powierzchnia zdegradowanych gleb na całym świecie co roku wzrasta, średnio o 0,5%. W krajach Unii Europejskiej wynosi ona już 218,9 mln ha i jest spowodowana głównie zanieczyszczeniem chemicznym, zakwaszeniem bądź erozją wietrzną i wodną.

Degradacja gleb w Polsce

Niekorzystne zmiany gleby na terenie Polski są w dużej mierze spowodowane działalnością człowieka (przemysłową, bytową oraz agrotechniczną) oraz działaniem sił przyrody (np. erozja). W 1998 roku największy wpływ na degradację miał szeroko pojęty przemysł, głównie huty, wysypiska, kopalnie odkrywkowe i hałdy, szczególnie na terenie województw: wielkopolskiego, dolnośląskiego oraz śląskiego. Szacuje się, że na ok 28% obszaru Polski istnieje ryzyko wystąpienia erozji wodnej, natomiast erozja wietrzna zagraża prawie 28% gruntów ornych. Deficyt wody jest czynnikiem, który degraduje coraz większą powierzchnię kraju. Ocenia się, że 38% terenów rolnych boryka się z jej niedostatkiem, szczególnie na Górnym Śląsku, , na wyżynie Lubelskiej oraz w północnej Wielkopolsce

Przeciwdziałanie degradacji gleb

Postępujący proces degradacji gleby w skali całego globu wymusza potrzebę jej rekultywacji, ochrony oraz wymaga prowadzenia racjonalnej gospodarki glebowej.

• Ochrona techniczna - stosowanie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych i inżynierskich w celu poprawy lub odbudowy właściwości chemicznych, biologicznych oraz fizycznych gleby.
• Ulepszanie - poprawa ekologiczno-produkcyjnych walorów gleby, głównie dzięki melioracji, technicznej przebudowie bądź użyźnianiu gleb, szczególnie rolniczych o niskiej jakości.
• Higienizacja - profilaktyczna ochrona gleb, realizowana m.in. przez optymalizację nawożenia, racjonalną gospodarkę biomasą oraz odpadami
• Rekultywacja - to inaczej rekonstrukcja gleby, której celem jest ponowne włączenie do produkcji leśnej bądź rolniczej obszarów zdewastowanych oraz zdegradowanych

Regulacje prawne

Pierwsza ustawa dotycząca problemów ochrony i rekultywacji gleb pojawiła się w prawodawstwie polskim dopiero w latach 70-tych ubiegłego wieku i była to Ustawa z dnia 16 października 1971 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych oraz rekultywacji gruntów, a rok później Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 20 października 1972 r. w sprawie szczegółowych zasad rekultywacji i zagospodarowania gruntów. W 1995 roku zostały one jednak zmienione i obecnie obowiązuje Ustawa z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych. Niektóre kwestie dotyczące ochrony gleby są także zawarte w Ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska, w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, a także w wielu innych, np.:

• Ustawa z dnia 4 lutego 1994 r. Prawo geologiczne i górnicze;
• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane;
• Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne;
• Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym.

Bibliografia

• Ciapała S., Zielonka T., Kmiecik-Wróbel J. (2010). Metody zapobiegania nielegalnej dyspersji turystów i związanej z nią erozji gleby w Tatrzańskim Parku Narodowym, "Folia Turistica", nr 22
• Degórski M. (2005). Gleba jako indykator zmian w środowisku przyrodniczym, "Przegląd geograficzny", tom 77, nr 1
• Dobrzańska B., Dobrzański G., Kiełczewski D. (2008). Ochrona środowiska przyrodniczego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
• Jurczuk S. (2009). Możliwości rolniczego gospodarowania na użytkach zielonych w warunkach ograniczania degradacji gleb torfowo-muszlowych, "Woda - Środowisko - Obszary wiejskie", t. 9, z. 3
• Poskrobko B., Poskrobko T., Skiba K. (2007), Ochrona biosfery, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa
• Pyłka-Gutowska E. (2000). Ekologia z ochroną środowiska, Wydawnictwo "Oświata", Warszawa
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, (Dz.U. 2002 nr 165 poz. 1359)
• Ustawa z dn. 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych, (Dz.U. 1995 Nr 16 poz. 78)
• Ustawa z dn. 9 czerwca 2011 r. - Prawo geologiczne i górnicze, (Dz.U. 2011 nr 163 poz. 981)
• Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. - Prawo wodne, (Dz.U. 2017 poz. 1566)
• Ustawa z dnia 21 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska Dz. U. nr 62 poz. 627
• Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym, (Dz.U. 2003 nr 80 poz. 717)
• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane, (Dz.U. 1994 nr 89 poz. 414)

Autor: Anna Waleczek