Кіріспе
Топырақтың су, жел және тіршілік иелері арқылы ығысуы
Топырақтың эрозиясы – топырақтың жоғарғы қабатының ыдырауы немесе тозуы. Бұл топырақ деградациясының бір түрі. Бұл табиғи процеске су, мұз (мұздықтар), қар, ауа (жел), өсімдіктер және жануарлар (адамдарды қоса алғанда) сияқты эрозия факторларының динамикалық әрекеті себеп болады. Осы факторларға сәйкес, эрозия су эрозиясы, мұздық эрозиясы, қар эрозиясы, жел (эолиялық) эрозиясы, зоогендік эрозия және егіс өңдеу эрозиясы сияқты антропогендік эрозияға бөлінеді. Топырақтың эрозиясы баяу процесс болуы мүмкін, ол көбінесе байқалмай қалады, немесе ол алаңдатарлықтай жылдамдықпен жүріп, жоғарғы қабаттың айтарлықтай жоғалуына әкелуі мүмкін. Егістік жерлерден топырақтың жоғалуы өнімділіктің төмендеуіне, жер беті суларының сапасының нашарлауына және дренаж желілерінің зақымдануына әкелуі мүмкін. Топырақ эрозиясы шұңғырлардың (синкхолдардың) пайда болуына да себеп болуы мүмкін. Адамның қызметі эрозияның бүкіл әлемде жүретін қарқынын 10–50 есе арттырды. Артық (немесе үдемелі) эрозия "жердегі" және "жерден тыс" проблемаларды тудырады. Жердегі әсерлеріне ауыл шаруашылығы өнімділігінің төмендеуі және (табиғи ландшафттарда) экологиялық құлдырау жатады, бұл екеуі де қоректік заттарға толы топырақтың жоғарғы қабаттарының жоғалуынан туындайды. Кейбір жағдайларда бұл шөлдеуге алып келеді. Жерден тыс әсерлеріне су арналарының седиментациясы, су объектілерінің эвтрофикациясы, сондай-ақ жолдар мен үйлерге седименттерден туындайтын зақымдар жатады. Су және жел эрозиясы – жер деградациясының екі негізгі себебі; олардың біріккен әсері бүкіл әлемдегі деградацияланған жерлердің шамамен 84% құрайды, бұл шамадан тыс эрозияны әлемдегі ең маңызды экологиялық проблемалардың біріне айналдырады. Интенсивті ауыл шаруашылығы, орманды жою, жолдар, қышқыл жаңбырлар, антропогендік климаттың өзгеруі және қалалардың кеңеюі эрозияны ынталандыруға байланысты ең маңызды адам қызметтерінің қатарына жатады. Дегенмен, осал топырақтардың эрозиясын тоқтатуға немесе шектеуге бағытталған көптеген алдын алу және қалпына келтіру шаралары бар.
Жауын-шашын және жер бетінен ағып кету
Жаңбыр және жаңбырдан туындайтын жер бетіндегі ағынды сулар топырақ эрозиясының төрт негізгі түрін тудырады: шашырау эрозиясы, табақ эрозиясы, кіші арна эрозиясы және арық эрозиясы. Шашырау эрозиясы топырақ эрозиясы процесінің алғашқы және ең аз зиянды кезеңі болып саналады, одан кейін табақ эрозиясы, содан кейін кіші арна эрозиясы және соңында арық эрозиясы (төрт түрдің ең зияндысы) жүреді. Шашырау эрозиясында жаңбыр тамшысының соққысы топырақта кішкентай кратер жасайды, топырақ бөлшектерін шығарып жібереді. Бұл топырақ бөлшектері тік бойымен 0,6 метрге (екі футқа) және көлденеңінен 1,5 метрге (бес футқа) дейін ұшып кетуі мүмкін. Егер топырақ суға толып кетсе немесе жауын-шашынның қарқыны топыраққа судың сіңу қарқынынан асып кетсе, жер бетінен ағып кету пайда болады. Егер ағып кетудің күші жеткілікті болса, ол босаң топырақ бөлшектерін (тұнбаларды) төмен қарай тасымалдайды. Табақ эрозиясы – жер үсті ағыны арқылы босаң топырақ бөлшектерінің тасымалдануы. Арық эрозиясы қатты жаңбыр кезінде немесе қар ерігеннен кейін су жиналып, тар арналарда жылдам ағып, топырақты едәуір тереңдікке дейін алып тастағанда пайда болады. Арық эрозиясының тағы бір себебі – мал жаю, ол көбінесе топырақтың тығыздалуына әкеледі. Топырақ ашық қалғандықтан, ол артық суды сіңіру қабілетін жоғалтады және эрозияға бейім аймақтарда эрозия дамуы мүмкін.
Өзендер мен өзендер
Аңғар немесе арна эрозиясы сызықтық нысан бойымен су ағынының үздіксіз жалғасуымен жүзеге асады. Эрозия төмен қарай, аңғарды тереңдетіп, сондай-ақ аңғарды төбеге қарай кеңейтеді, нәтижесінде бас кесулер мен тік жағалаулар пайда болады. Ағын эрозиясының бастапқы кезеңінде эрозиялық белсенділік басым түрінде тік болып келеді, аңғарлар әдетте V пішіндес қимаға ие және ағынның градиенті салыстырмалы түрде тік болады. Бір деңгейге жеткенде эрозиялық белсенділік жанындағы эрозияға ауысады, бұл аңғардың түбін кеңейтіп, тар жайылма алаңын құрайды. Ағынның градиенті дерлік тегіс болады және ағын аңғардың төбесімен иіліп өтетініне байланысты шөгінділердің жанындағы жиналуы маңызды рөл атқарады. Ағын эрозиясының барлық кезеңдерінде эрозияның ең көп бөлігі су тасқыны кезінде, көбірек және жылдам ағын судың үлкен шөгінді жүктемесін тасымалдау мүмкіндігіне ие болғанда болады. Мұндай процестерде эрозия тек судың әсерінен ғана емес, сонымен қатар сумен бірге қозғалатын ұсақ абразивті бөлшектер, қиыршық тастар мен тастар да эрозиялық әсерге ұшыратады. Жағалау эрозиясы – өзен немесе арна жағалауларының тозуы. Бұл су арнасының төсегіндегі өзгерістерден ерекшеленеді, ол "тазалау" деп аталады. Өзен жағалауларының эрозиясы мен пішініндегі өзгерістерді өлшеу үшін металл таяқшаларды жағалауға орнатып, әртүрлі уақытта таяқшалар бойымен жағалау бетінің орналасқан жерін белгілеу арқылы жүргізуге болады. Термиялық эрозия – қозғалыстағы судың әсерінен мәңгі тоңған топырақтың еруі мен әлсіреуінің нәтижесі. Бұл құбылыс өзендер мен жағалауларда да кездеседі. Сібірдегі Лена өзенінде байқалатын арнаның жылдам қозғалуы жылу эрозиясымен байланысты, себебі жағалаудың бұл бөліктері цементтелмеген мәңгі тоңған материалдардан тұрады. Бұл эрозияның көп бөлігі әлсіреген жағалаулардың ірі құлдыраулар кезінде құлауымен байланысты. Термиялық эрозия Арктика жағалауына да әсер етеді, онда толқындардың әрекеті мен жағалауға жақын температуралардың үйлесуі жағалаудағы мәңгі тоңған тік беткейлерді кемітіп, олардың құлауына себеп болады. Бофорт теңізінің жағалауының бір бөлігіндегі жылдық эрозия деңгейі 1955 жылдан 2002 жылға дейін орташа есеппен бір жылда белгілі бір көрсеткішті құрады.
Су тасқыны
Өте жоғары ағын кезінде үлкен көлемдегі қарқынды ағып жатқан судан колькалар немесе айналмалы тоқтар пайда болады. Колькалар жергілікті эрозияны күшейтеді, тау жыныстарын жұлып алып, тас кесінді алаптары деп аталатын географиялық нысандарды қалыптастырады. Мұндай мысалдарды Вашингтон штатының шығысындағы Колумбия бассейніндегі Missoula мұздық көлінен пайда болған су тасқыны салдарынан құрылған аймақтарда көруге болады.
Желмен эрозия
Жел эрозиясы – геоморфологиялық процестердің маңыздысы, әсіресе құрғақ және жартылай құрғақ аймақтарда. Бұл сонымен қатар жердің деградациясының, буланудың, шөлденудің, зиянды шаңның таралуының және егінге келтірілетін зиянның негізгі себебі болып табылады – әсіресе орманды жою, қала құрылысы және ауыл шаруашылығы сияқты адам қызметінен туындап, табиғи көрсеткіштерден едәуір жоғарылаған жағдайларда. Жел эрозиясы екі негізгі түріне бөлінеді: дефляция, онда жел бос бөлшектерді көтеріп алып кетеді; және абразия, онда желмен тасымалданатын бөлшектердің әсерінен беткейлер тозып, ысырапқа ұшырайды. Дефляция үш санатқа бөлінеді: 1) жер бетінде сырғу, онда ірі, ауыр бөлшектер жер бетімен сырғанады немесе домалайды; 2) секіру, онда бөлшектер ауаға аз биіктікке көтеріліп, топырақ бетінде секіріп қозғалады; 3) аспабау, онда өте кішкентай және жеңіл бөлшектер желмен ауаға көтеріліп, ұзақ қашықтықтарға тасымалданады. Секіру жел эрозиясының басым бөлігіне (50–70%) жауапты, одан кейін аспабау (30–40%) және жер бетінде сырғу (5–25%) келеді. Шылымды топырақтар жел эрозиясына көбірек бейім; шылым бөлшектерін бөліп алып кету оңай. Жел эрозиясы құрғақ аймақтарда және құрғақшылық жылдарында күштірек болады. Мысалы, Ұлы далаларда жел эрозиясынан туындаған топырақ жоғалуы құрғақ жылдары ылғал жылдарына қарағанда 6100 есе көп болуы мүмкін деп есептеледі.
Жаппай қозғалысы
Массалық қозғалыс – тау жыныстары мен шөгінділердің еңіс беткейде төмен және сыртқа қарай жылжуы, негізінен гравитация күшінің әсерінен. Массалық қозғалыс эрозия процесінің маңызды бөлігі болып табылады және таулы аймақтарда ауа райынан ыдыраған материалдардың бұзылуы мен тасымалдануының алғашқы кезеңі болып есептеледі. Ол материалды биік жерлерден төменгі жерлерге жылжытады, онда өзендер мен мұздықтар сияқты басқа эрозия факторлары осы материалды жинап, одан да төмен жылжыта алады. Массалық қозғалыс процестері барлық еңістерде үнемі жүріп тұрады; кейбір процестер өте баяу, ал кейбіреулері өте күрт, көбінесе апатқа әкеп соқтырады. Тас немесе шөгінділердің төмен қарай сезілетін кез келген қозғалысы көбінесе күшті құлау (жер көшкіні) деп аталады. Дегенмен, күшті құлауларды қозғалысқа жауапты механизмдер мен қозғалыс жылдамдығын көрсететін толыққанды жіктемелерге бөлуге болады. Мұндай қызметтің өте баяу түрінің көзге көрінетін топографиялық белгісі – құмды беткей. Құлау тік беткейлерде, әдетте саз сияқты материалдардың ішіндегі анық жарықтар бойымен пайда болады, босатылғаннан кейін олар тез жылдамдықпен төмен қарай қозғалуы мүмкін. Олар көбінесе қасық пішіндес изостатикалық шұңқырды көрсетеді, онда материал төмен қарай сығуды бастайды. Кейбір жағдайларда, құлаудың себебі еңіс астындағы судың оны әлсіретуі болады. Көп жағдайларда бұл автокөлік жолдарындағы нашар инженерлік шешімдердің салдарынан туындайды. Жер бетінің иілуі – топырақ пен тау жыныстарының гравитация күшімен баяу қозғалуы, бұл көбінесе ұзақ мерзімді бақылаусыз байқауға болмайды. Алайда, бұл термин желдің әсерінен топырақ бетінен ұшып шыққан топырақ бөлшектерінің домалап қозғалуын да сипаттауы мүмкін.
Климат
Жауын-шашынның мөлшері мен қарқындылығы топырақтың сумен эрозиясына әсер ететін басты климаттық фактор болып табылады. Бұл байланыс, әсіресе, қатты жауын-шашын топырақ беті өсімдіктермен жеткілікті қорғалмаған кезде немесе жерлерде күшті болады. Мұндай жағдай ауыл шаруашылығы қызметі топырақты ашық қалдыратын кезеңдерде немесе өсімдік жамылғысы табиғи түрде сирек кездесетін жартылай шөлейтті аймақтарда болуы мүмкін. Жел эрозиясы үшін күшті жел қажет, әсіресе құрғақшылық шаруасында өсімдіктер азайып, топырақ құрғақ болатын (соның салдарынан эрозияға бейім) кезде. Орташа температура және температура ауытқуы сияқты басқа климаттық факторлар да өсімдіктер мен топырақ қасиеттеріне тигізетін әсері арқылы эрозияға ықпал етуі мүмкін. Жалпы алғанда, ұқсас өсімдік жамылғысы мен экожүйелерге ие аймақтарда, жауын-шашын мөлшері көп (әсіресе жоғары қарқындылықтағы жауын-шашын), желдің күші зор немесе дауылдар жиі болатын жерлерде эрозияның күшті болуы күтіледі. Әлемнің кейбір аймақтарында (мысалы, АҚШ-тың орталық-батыс бөлігінде және Амазония орманында) жауын-шашынның қарқындылығы эрозиялық белсенділіктің басты анықтамасы болып табылады, ал жоғары қарқындылықтағы жауын-шашын көбінесе топырақтың сумен эрозиялануына алып келеді. Жаңбыр тамшыларының мөлшері мен жылдамдығы да маңызды фактор. Ірі және жоғары жылдамдықты жаңбыр тамшыларының кинетикалық энергиясы жоғары, сондықтан олардың соққысы кішірек, баяу қозғалатын тамшыларға қарағанда топырақ бөлшектерін үлкен қашықтыққа ығыстырады. Әлемнің басқа аймақтарында (мысалы, Батыс Еуропа) ағын мен эрозия бұрын суға қаныққан топыраққа түсетін, салыстырмалы түрде төмен қарқындылықтағы жауын-шашынның нәтижесі болып табылады. Мұндай жағдайларда, топырақтың сумен эрозиясының ауырлығын анықтайтын басты фактор жауын-шашынның қарқындылығы емес, мөлшері болып табылады.
Топырақтың құрылысы мен құрамы
Топырақтың құрамы, ылғалдылығы және тығыздығы – жауын-шашынның топырақ эрозиясын қамтамасыз ететін маңызды факторлар. Құрамында көбірек қыш бар шөгінділер, құм мен ұсақ тозаңға қарағанда эрозияға төзімдірек болады, себебі қыш топырақ бөлшектерін байланыстыруға көмектеседі. Органикалық заттарға бай топырақтар эрозияға көбірек төзімді келеді, өйткені органикалық заттар топырақ коллоидтарын біріктіріп, мықтырақ және тұрақтырақ топырақ құрылымын қалыптастырады. Топырақтың тығыздығы топырақтың су өткізгіштігіне де әсер етеді, соның салдарынан судың қаншасы ағыс су ретінде кетеді. Көбірек тығыздалған топырақтарда, аз тығыздалған топырақтарға қарағанда, жер бетінен ағып кететін су көлемі артық болады.
Өсімдік жамылғысы
Өсімдіктер атмосфера мен топырақ арасында делдалдық рөл атқарады. Олар топырақтың жаңбыр суын сіңіру қабілетін арттырады, соның салдарынан су ағыны азаяды. Өсімдіктер топырақты желден қорғайды, бұл жел эрозиясын төмендетіп, микроклиматтың жақсаруына ықпал етеді. Өсімдіктердің тамырлары топырақты байланыстырып, өзара торығып, су мен жел эрозиясына төзімдірек, тығыз масса құрайды. Өсімдіктердің алынып тасталуы жер бетінің эрозия қарқынын күшейтеді.
Топография
Жердің топографиясы жер бетіндегі судың ағып кету жылдамдығын анықтайды, ал бұл өз кезегінде ағынды судың эрозиялық күшін анықтайды. Ұзын, тік еңістер (әсіресе жеткілікті өсімдік жамылғысы болмағанда) қысқа, көлбеу еңістерге қарағанда ауыр жаңбыр кезінде эрозияға көбірек ұшырайды. Сонымен қатар, тік жерлер көшкінге, сырғуға және гравитациялық эрозия процестерінің басқа да түрлеріне бейім.
Ауыл шаруашылығының тәжірибесі
Тұрақты емес ауыл шаруашылығы тәсілдері эрозия жылдамдығын табиғи деңгейден бір-екі рет артыққа көтереді және топырақ жаңару арқылы толықтырудан әлдеқайда асып түседі. Егістік жерлерді өңдеу, топырақты ұсақ бөлшектерге бөліп, эрозияның негізгі себебіне айналады. Қазіргі заманда бұл мәселе, механикаландырылған ауыл шаруашылығы техникасының кеңінен қолданылуымен, терең жыртуға мүмкіндік беріп, су эрозиясымен кетіп баратын топырақ мөлшерін күрт арттырды. Басқа факторларға монокультура, тік беткейлердегі егіншілік, пестицидтер мен химиялық тыңайтқыштардың қолданылуы (топырақты байланыстыратын организмдерді өлтіреді), қатарлап егін салу және беттік суару жатады. Топырақ эрозиясының таңдамалы сипаты топырақтан қоректік заттардың жоғалуын анықтауда күрделі жағдай тудыруы мүмкін. Мысалы, ұсақ эрозияланған фракциядағы жалпы фосфор жоғалуы, топырақтың толық құрамымен салыстырғанда жоғары болады. Бұл деректерді қабылдаушы су экосистемаларында болатын процестерді болжау үшін пайдаланғанда, оңай тасымалданатын материал ірі бөлшектерге қарағанда төменгі P ерітіндісінің концентрациясын қамтамасыз етуі мүмкін. Егістік жерді өңдеу топырақты құрғатып, желмен көтерілуі мүмкін ұсақ бөлшектерге бөлу арқылы жел эрозиясының жылдамдығын да арттырады. Бұған қоса, ауыл шаруашылығы жерлерінен көптеген ағаштар алынып тасталады, нәтижесінде желдің жылдамдығы артып, кең аумақтарда еркін таралуына жағдай жасалады. Ауыр мал жаюы өсімдік жамылғысын азайтады және топырақ тығыздалуына себеп болады, бұл екеуі де эрозия деңгейін күшейтеді.
Орманның жойылуы
Бұзылмаған орман ішінде минералды топырақ жапырақ сынықтарының және гумустың қабатымен қорғалады, олар орман төңірегін жабады. Бұл екі қабат топыраққа жаңбыр тамшыларының соққысын жұмсартатын қорғаныш төсемін құрайды. Олар кеуекті және жаңбыр суына өте өткізгіш, жаңбыр суының жер бетімен ағып кетуінің орнына, төмендегі топыраққа баяу сіңуіне мүмкіндік береді. Ағаштар мен өсімдіктердің тамырлары топырақ бөлшектерін бірге ұстап, оларды сумен шайылып кетпеуге көмектеседі. Орманды кесу орманның құнарлы топырағының эрозиясын күшейтеді, себебі гумустың және жапырақ сынықтарының қабатын алып тастау, топырақты байланыстыратын өсімдік жамылғысын жою және орман шаруашылығы техникасынан топырақтың тығыздалуына себеп болады. Ағаштар өрт немесе кесу арқылы алынғаннан кейін, орман төңірегінің жағдайы сақталған жағдайда, сіңу деңгейі жоғарылайды және эрозия төмендейді. Қатты өрттерден кейін қатты жаңбыр жауса, одан әрі эрозияға алып келуі мүмкін. 2006 жылы эрозиялық топырақ жоғалуына ең үлкен үлес қосқан факторлардың бірі тропикалық ормандарды кесіп, өртеу болып табылады. Жер шарының көптеген аймақтарында елдің толық секторлары өнімсіз қалды. Мысалы, Мадагаскардың жоғары орталық платосында, елдің жер ауданының шамамен он пайызын құрайтын жердің көбі өсімдіктерден бос, ал шағырлардың тереңдігі мен ені әдетте терең және кең болады. Көшпенді шаруашылық – бұл әлемнің кейбір аймақтарында кесу және өртеу әдісін қолданатын шаруашылық жүйесі. Бұл топырақты нашарлатады және оның құнарлылығын азайтады.
Жолдар мен адамның әсері
Адамның әсері эрозия процестеріне зор әсер етеді – біріншіден, жердің өсімдік жамылғысын жою, су ағыны жолдары мен үлгілерін өзгерту және құрылыс кезінде топырақты тығыздау арқылы; екіншіден, жерді су өткізбейтін асфальт немесе бетон қабатымен жабу, бұл жер бетіндегі су ағынының мөлшерін арттырып, желдің жылдамдығын күшейтеді. Қалалық аймақтардан (әсіресе жолдардан) ағып келетін шөгінділердің көп бөлігі жанармай, май және басқа да химиялық заттармен күшті ластанған. Осы ағынды судың артуы, жердің эрозиялануы мен деградациялануына қоса, айналасындағы су алаптарына да үлкен бұзылыс келтіреді, олар арқылы өтетін судың көлемін және жылдамдығын өзгертіп, оларды химиялық ластанған шөгінділермен толтырады. Жергілікті су арналары арқылы су ағынының күшеюі жағалау эрозиясының қарқынын да арттырады.
Климаттың өзгеруі
Өткен онжылдықтарда байқалған атмосфера температурасының жоғарылауы гидрологиялық циклдің қарқындылығын арттырып, су тасқыны сияқты ауқымды жауын-шашын құбылыстарына әкелуі күтілуде. Климаттың өзгеруі нәтижесінде теңіз деңгейінің көтерілуі жағалау эрозиясының жылдамдығын да едәуір арттырды. Топырақ эрозиясы жөніндегі зерттеулер жауын-шашын мөлшері мен қарқындылығының артуы топырақ эрозиясының да күшеюіне алып келетінін көрсетеді. Осылайша, егер жауын-шашын мөлшері мен қарқындылығы әлемнің көптеген аймақтарында күтілгендей артса, қалпына келтіру шаралары қолданылмаса, эрозия да артады. Топырақ эрозиясының қарқыны климаттың өзгеруіне байланысты түрлі себептермен өзгереді деп күтілуде. Ең тікелейі – жауын-шашынның эрозиялық күшінің өзгеруі. Басқа себептерге мыналар жатады: а) өсімдік биомассасының өндірісіндегі өзгерістерге байланысты өсімдік жапқышының өзгеруі; б) температура мен ылғалға тәуелді топырақ микроорганизмдерінің әрекетінен туындаған өсімдік қалдықтарының ыдырау жылдамдығының өзгеруі нәтижесінде жер бетіндегі өсімдік жабынының өзгеруі; в) жауын-шашын режимінің өзгеруі және инфильтрация мен ағын арақатынасын өзгертетін булану-тершіктік жылдамдығының өзгеруі салдарынан топырақтың ылғалдылығының өзгеруі; г) топырақтағы органикалық заттардың концентрациясының төмендеуінен топырақ құрылымының эрозияға бейімделуі және топырақ бетінің тығыздалуы мен қабыршақтануына байланысты ағынның артуы; д) қысқы температураның жоғарылауына байланысты қардан эрозиялық жауын-шашынға ауысу; е) мәңгілік тоңның еруі, бұрын эрозияға ұшырамаған топырақты эрозияға бейімді күйге келтіруі; және ж) жаңа климаттық жағдайларға бейімделу үшін жер пайдаланудағы өзгерістер. Pruski және Nearing жүргізген зерттеулер көрсеткендей, жер пайдалану сияқты басқа факторлар ескерілмеген жағдайда, климаттың өзгеруі кезінде жалпы жауын-шашынның 1% өзгеруіне топырақ эрозиясының шамамен 1,7% өзгеруін күту орынды. Соңғы зерттеулерде АҚШ-та жауын-шашынның эрозивтілігі 17%, Еуропада 18%, ал әлем бойынша 30-66% артуы болжанып отыр.
Дүниежүзілік экологиялық әсерлері
Эрозияның экологиялық салдарының ауырлығы және оның қамтитын кең көлемі салдарынан, ол бүгінгі күні біз қарсы тұрған ең маңызды жаһандық қоршаған орта мәселелерінің бірі болып табылады.
Жердің деградациясы
Су және жел эрозиясы қазіргі таңда жердің құлдырауының екі негізгі себебі болып табылады; олар бірлесіп құлдыраған жердің 84%-ына жауапты. Әлемдегі егістік жерлердің шамамен 40%-ы күрделі түрде бұзылған. Біріккен Ұлттар Ұйымының мәліметінше, құрғақшылық, орманды кесу және климаттың өзгеруі салдарынан әр жыл сайын Украинаның аумағымен тең құнарлы топырақтар жоғалып жатыр. БҰҰ-ның Ганадағы Африкадағы табиғи ресурстар институтының хабарлауынша, егер Африкадағы топырақ құлдырауының қазіргі тенденциясы жалғаса берсе, 2025 жылға қарай континент өзінің халқының 25%-ын ғана қамтамасыз ете алады. Жақындағы модельдеу әзірлемелері жоғары уақыттық ажыратымдылық (<30 минут) және жоғары дәлдіктегі жауын-шашын жазбаларын пайдаланып, жауын-шашынның эрозиялық қасиетін жаһандық масштабта сандық түрде анықтады. Нәтижесінде, кең ауқымды жаһандық деректер жинау жұмысы 3625 станциядан жауын-шашынның эрозиялық қасиеттерін қамтитын және 63 елді қамтитын Жаһандық жауын-шашын эрозиялық дерекқорын (GloREDa) құрды. Бұл алғашқы Жаһандық жауын-шашын эрозиялық дерекқоры күрделі геостатистикалық процеске негізделген 30 доға секундтық (~1 км) эрозиялық картаны жасау үшін пайдаланылды. Nature Communications журналында жарияланған жаңа зерттеуге сәйкес, судың салдарынан әр жыл сайын шамамен 36 миллиард тонна топырақ жоғалып жатыр, ал орманды кесу және жерді пайдаланудағы басқа да өзгерістер бұл мәселені одан да ушықтырады. Зерттеу жоғары ажыратымдылықта кеңістікте таратылған модельдеу (шамамен 250 × 250 м ұяшық өлшемі) арқылы жаһандық топырақ эрозиясының динамикасын зерттейді. Геостатистикалық тәсіл алғаш рет жерді пайдаланудың және жерді пайдаланудағы өзгерістердің, жаһандық егістік жерлердің аумағының, түрлерінің, кеңістіктегі таралуының және әртүрлі аймақтық егіншілік жүйелерінің әсерін жаһандық топырақ эрозиясы моделіне толыққанды енгізуге мүмкіндік береді. Топырақтың эрозияға ұшырауынан туындаған топырақтың құнарлылығын жоғалту мәселесі одан әрі күрделенеді, өйткені көбінесе жауап химиялық тыңайтқыштарды қолдану болып табылады, бұл жердің жаңаруына мүмкіндік берудің орнына су мен топырақтың ластануына әкеледі.
Сулы экожүйелердің тұнбалануы
Топырақтың эрозиясы (әсіресе ауыл шаруашылығы қызметінен) әлемдік су ластануының басты себебі болып есептеледі, себебі артық шөгінділер әлемдік су жолдарына ағып түсуі салдарынан туындайды. Шөгінділердің өзі ластаушы заттар болып табылады, сонымен қатар пестицид молекулалары немесе ауыр металдар сияқты басқа ластаушыларды тасымалдайды. Су экожүйелеріне шөгінділердің артуының әсері өте ауыр болуы мүмкін. Құмдық шөгінділер балықтардың шағыласатын жерлерін жауып, өзен төсегіндегі ұсақ тастар арасын толтырады. Бұл олардың тамақ көзін азайтады және шөгінділердің жаңаша қабыршақтарына енуі салдарынан тыныс алуда қиындықтар тудырады. Су өсімдіктері мен балдырлардың түрлер аралық әртүрлілігі төмендейді, сондай-ақ омыртқасыздар да тіршілік етуге және көбейе алмайды. Седиментация оқиғасының өзі салыстырмалы түрде қысқа мерзімді болғанымен, жапсақ өлімнен туындаған экологиялық бұзылыстар болашақта ұзаққа созылуы мүмкін. Әлемдегі ең ауыр және ұзаққа созылған су эрозиясы мәселелерінің бірі Қытай Халық Республикасында, Сары өзеннің орта ағысында және Янцзы өзенінің жоғарғы ағысында кездеседі. Сары өзеннен әр жыл сайын 1,6 миллиард тоннадан астам шөгінді мұхитқа құйылады. Бұл шөгінділердің көп бөлігі солтүстік-батыстағы Лосс жазығындағы су эрозиясынан пайда болады.
Ауадағы шаңның ластануы
Топырақтың желмен эрозиясы кезінде көтерілген топырақ бөлшектері ауаның ластануының басты себебі болып табылады, олар "тозаң" түріндегі ауадағы бөлшектер ретінде тарайды. Бұл ауадағы топырақ бөлшектері көбінесе пестицидтер немесе мұнай отындары сияқты улы химиялық заттармен зарарланған, олар кейін жерге қонғанда немесе тыныс алғанда/жұтқанда экологиялық және денсаулыққа қауіп келтіреді. Эрозиядан пайда болған тозаң жауын-шашынды азайтады және аспанның көк түсін ақ түске өзгертеді, бұл қызыл батулардың көбеюіне әкеледі. Тозаңды құбылыстар Кариб теңізі мен Флоридадағы коралл рифтерінің денсаулығының нашарлауымен байланысты, әсіресе 1970 жылдардан бері. Ұқсас тозаң бұлттары Гоби шөлінен пайда болады, ол ластағыштармен бірігіп, үлкен қашықтықтарға, яғни шығысқа қарай Солтүстік Америкаға таралады.