Δράση 6. Εκτίμηση της υποβάθμισης των αγροτικών εδαφών της λεκάνης του Ανθεμούντα που οφείλεται στη διάβρωση

Transcript

1 LIFE07 ENV/GR/ SOIL SUSTAINABILITY (So.S.) "Αειφορική διαχείριση εδάφους στην Yδρολογική λεκάνη του Ανθεμούντα με βάση την Ευρωπαϊκή Θεματική στρατηγική για το έδαφος" Δράση 6. Εκτίμηση της υποβάθμισης των αγροτικών εδαφών της λεκάνης του Ανθεμούντα που οφείλεται στη διάβρωση Επιλογή μοντέλου για την εκτίμηση του κινδύνου διάβρωσης στο καλλιεργούμενο τμήμα της λεκάνης απορροής του π. Ανθεμούντα Δεκέμβριος 2011

2 Περιεχόμενα 1 Εσαγωγή Έδαφος Διάβρωση εδάφους Διάβρωση εδαφών πεδινών (καλλιεργούμενων) περιοχών Μηχανισμοί και παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση Τύποι υδατικής διάβρωσης Διάβρωση Κατάσταση στον κόσμο Τάσεις και προοπτικές Μέθοδος RUSLE για την εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης Μεθοδολογία CORINE για εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης Εδαφική διαβρωσιμότητα Μηχανική σύσταση εδάφους Βάθος εδάφους Λιθώδες Δείκτης εδαφικής διαβρωσιμότητας Διαβρωτική ικανότητα της βροχής Δείκτης Fournier Δείκτης ξηρασίας Bagnouls Gaussen Δείκτης διαβρωτικής ικανότητας βροχής Τοπογραφία Φυτοκάλυψη Δυνητικός κίνδυνος διάβρωσης Ο πραγματικός κίνδυνος εδαφικής διάβρωσης Γλωσσάρι Βιβλιογραφία... 24

3 1 Εσαγωγή Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της λεκάνης του π. Ανθεμούντα είναι το έντονο ανάγλυφό της. Σημαντικό τμήμα των τμημάτων της λεκάνης που καταλαμβάνονται από αγροτικές καλλιέργειες βρίσκεται είτε σε πρανή ορέων και λόφων με αρκετά έντονες κλίσεις, είτε σε αγρούς με μικρές κλίσεις οι οποίοι όμως βρίσκονται στις οδούς απορροής των κατακρημνισμάτων προς το υδρογραφικό δίκτυο. Το ανάγλυφο της περιοχής σε συνδυασμό με τα ξηροθερμικά χαρακτηριστικά του κλίματος, αλλά και τις ακολουθούμενες γεωργικές πρακτικές, οδηγούν σε αρκετά σημαντικό κίνδυνο απώλειας καλλιεργούμενου, γόνιμου, εδάφους μέσω του μηχανισμού της διάβρωσης. Κατά τη διάρκεια των επισκέψεων στην περιοχή μελέτης εντοπίστηκαν συχνά ίχνη διάβρωσης του εδάφους, διάφορης έντασης και έκτασης, τα οποία όμως μετά τις συνήθεις καλλιεργητικές φροντίδες εξαφανίζονται. Παραμένει όμως ο σοβαρός κίνδυνος της απώλειας του επιφανειακού γόνιμου εδάφους και της πρακτικά μη αναστρέψιμης μείωσης της παραγωγικότητας της αγροτικής γης. Στα πλαίσια του έργου έγινε προσπάθεια εκτίμησης του δυνητικού κινδύνου διάβρωσης των καλλιεργούμενων εδαφών της λεκάνης του π. Ανθεμούντα. 1.1 Έδαφος Ως έδαφος ορίζεται ο ανώτερος επιφανειακός ορίζοντας του φλοιού της γης. Αποτελείται από ανόργανα και οργανικά συστατικά, νερό, αέρα και ζώντες οργανισμούς (Εικόνα 1.1). Το έδαφος αποτελεί το υπόβαθρο για μεγάλο αριθμό λειτουργιών του οικοσυστήματος του πλανήτη και εξαιτίας του πολύ αργού μηχανισμού δημιουργίας του, είναι πρακτικά μη ανανεώσιμος πόρος. Αποτελεί το ενδιαίτημα ή το υπόβαθρο ανάπτυξης ζωντανών οργανισμών συμπεριλαμβανομένων των φυτικών ειδών (καλλιέργειες, φυσική βλάστηση, δάση), παίζει πρωτεύοντα ρόλο σε οικολογικές λειτουργίες ζωτικές για τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη, όπως ο κύκλος του νερού, οι κύκλοι των θρεπτικών στοιχείων, οι κύκλοι του άνθρακα και των αερίων του θερμοκηπίου. Επιπλέον αποτελεί το υπόβαθρο για πλήθος δραστηριοτήτων του ανθρώπου, ενώ είναι και από τα κύρια συστατικά του τοπίου που μας περιβάλλει. Εικόνα 1.1 Διάφοροι τύποι εδαφών. Είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό ότι το έδαφος αποτελεί ένα σύνθετο "ζωντανό" σύστημα, στο οποίο νεκρά φυτά, ζώα και άλλα οργανικά απόβλητα αποικοδομούνται και σε συνδυασμό με ανόργανα συστατικά που είτε βρίσκονται στο έδαφος, είτε δεσμεύονται από την ατμόσφαιρα, είτε μεταφέρονται με άλλους τρόπους τροφοδοτούν το μηχανισμό επαναδημιουργίας φυτικής μάζας και συντήρησης της ζωής. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι σε 1

4 κάθε κυβικό μέτρο γόνιμου εδάφους περιέχονται αρκετά δισεκατομμύρια μικροοργανισμοί, κυρίως βακτήρια, ενώ περιέχονται και εκατοντάδες χιλιόμετρα μυκηλιακής υφής, δεκάδες χιλιάδες πρωτόζωα, χιλιάδες νηματώδεις, αρκετές εκατοντάδες εντόμων και εκατοντάδες μέτρα ριζών (Torsvik and Ovreas, 2002). Οι ζωντανοί οργανισμοί του εδάφους (biota) παίρνουν μέρος στις λειτουργίες αποικοδόμησης, δέσμευσης, και ανασύνθεσης των οργανικών και ανόργανων συστατικών. Το έδαφος είναι το μέσο στο οποίο καλλιεργείται το 99% των τροφίμων για ανθρώπινη κατανάλωση, είτε άμεσα ως φυτικά προϊόντα, είτε έμμεσα μέσω της ζωικής παραγωγής (FAO, 2007), ενώ αποτελεί και το μέσο όπου παράγεται με φυσικό τρόπο το 100% της τροφής της άγριας πανίδας. Οι λειτουργίες αυτές του εδάφους το καθιστούν ένα πολύτιμο οικολογικό, κοινωνικό και οικονομικό πόρο και προσδιορίζουν την αναγκαιότητα για διαφύλαξή του. Τα εδάφη στον Ευρωπαϊκό χώρο παρουσιάζουν μεγάλη παραλλακτικότητα, που αντικατοπτρίζει τις διαφορετικές εδαφογενετικές συνθήκες, όπως γεωλογικό υπόβαθρο, κλίμα, ανάγλυφο και χρήσεις γης. Τα εδάφη των πιο ψυχρών και υγρών περιοχών της βόρειας Ευρώπης είναι γενικά πιο πλούσια σε οργανική ουσία από αυτά των νότιων περιοχών. Στην κεντρική Ευρώπη κυριαρχούν τα σχετικά πρόσφατα σχηματισμένα (νέα) εδάφη. Στην περιοχή της Μεσογείου κυριαρχούν λιγότερο ώριμα εδάφη ή με συχνό χαρακτηριστικό τις υψηλές συγκεντρώσεις ανθρακικού ασβεστίου. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή με στόχο να προωθήσει πολιτικές διαφύλαξης του εδάφους στα όρια των Ευρωπαϊκών χωρών, έχει υιοθετήσει τη Θεματική Στρατηγική για το Έδαφος (Soil Thematic Strategy, COM/2006/231), ενώ υπάρχει και η Οδηγία Πλαίσιο για το Έδαφος (Soil Framework Directive, COM/2006/232). Η υιοθέτηση ορθών γεωργικών και περιβαλλοντικών πρακτικών (good agricultural and environmental condition standards GAEC) έχει ως στόχο να βελτιώσει μακροπρόθεσμα τη σχέση μεταξύ γεωργίας και εδάφους. Είναι από τις προτεραιότητες της ΕΕ οι χρήσεις γης και η γεωργία να εφαρμόζονται με τρόπο που να εξασφαλίζεται η επάρκεια, η ασφάλεια και η ποιότητα των αγροτικών προϊόντων, η παροχή πρώτων υλών, η διαφύλαξη του εδάφους ως φυσικού πόρου και η διαφύλαξη του περιβάλλοντος (υπόγεια νερά, βιοποικιλότητα, αποδέκτες κλπ). Η υποβάθμιση των εδαφών οφείλεται τόσο σε φυσικούς όσο και σε ανθρωπογενείς παράγοντες, ή σε συνδυασμό αυτών. Οι κυριότερες διεργασίες που συντελούν στην υποβάθμιση των εδαφών είναι οι εξής: o o o o o o o o Διάβρωση (erosion) Απομείωση οργανικής ουσίας (organic matter decline) Συμπίεση (compaction) Αλάτωση (salinisation) Κατολισθήσεις (landslides) Μόλυνση (contamination) Στεγανοποίηση (sealing) Μείωση της βιοποικιλότητας (biodiversity decline) 2

5 2 Διάβρωση εδάφους Διάβρωση του εδάφους είναι η απομάκρυνση της επιφανειακής στρώσης της γης ως αποτέλεσμα της δράσης του νερού ή του αέρα και μπορεί να οφείλεται σε φυσικά αίτια ή σε ανθρωπογενείς επιδράσεις δηλαδή σε ακατάλληλες πρακτικές διαχείρισης. Η διάβρωση είναι μέρος μιας φυσικής διαδικασίας που οδηγεί στην ομαλοποίηση του αναγλύφου σε αντίθεση με τις διαδικασίες ορογένεσης. Η διάβρωση αυτή ονομάζεται φυσική ή γεωλογική σε αντιδιαστολή με την "επιταχυνόμενη" ή ανθρωπογενή διάβρωση, που οφείλεται κυρίως στις παρεμβάσεις του ανθρώπου στη φύση. Η διάβρωση οδηγεί στην απώλεια της πιο γόνιμης επιφανειακής στρώσης του εδάφους, στην οποία υπάρχει η υψηλότερη συγκέντρωση οργανικής ουσίας και θρεπτικών στοιχείων, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της γονιμότητας των εδαφών (Εικόνα 2.1). Η διάβρωση σε σχέση με το αίτιο που την προκαλεί μπορεί να διακριθεί σε αιολική και υδατική. Περιλαμβάνει ένα σύνολο από φυσικές, μηχανικές κυρίως διεργασίες, κατά τις οποίες εξαιτίας της δράσης του νερού ή του αέρα αποσπώνται τμήματα εδάφους ή/και πετρωμάτων από το επιφανειακό φλοιό της γης και μεταφέρονται και αποτίθενται σε νέες θέσεις. Η διάβρωση προκαλεί απώλεια υλικού σε κάποια περιοχή και συσσώρευση σε κάποια άλλη. Με την έννοια αυτή είναι δυνατό να συμβεί απώλεια εδάφους, άρα απώλεια γονιμότητας, σε μία τοποθεσία και συγκέντρωση εδάφους και αύξηση της γονιμότητας στην περιοχή απόθεσης. Η διάβρωση των εδαφών είναι ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά ζητήματα και προκαλεί αλυσιδωτά οικολογικά και οικονομικο κοινωνικά προβλήματα. Τα πιο εμφανή άμεσα προβλήματα που προκύπτουν είναι η μείωση της παραγωγικότητας και η επιτάχυνση της ερημοποίησης, ενώ στις έμμεσες επιπτώσεις συγκαταλέγονται η εγκατάλειψη της υπαίθρου εξαιτίας της μειωμένης οικονομικής απόδοσης της γης και η καταστροφή των υποδομών από τις πλημμύρες και τα φερτά υλικά. Εικόνα 2.1 Διάβρωση εδαφών. Ο ρυθμός διάβρωσης των εδαφών επηρεάζεται ισχυρά από παράγοντες όπως το κλίμα και ιδιαίτερα η δίαιτα των κατακρημνισμάτων, η κλίση, οι χρήσεις γης, η φυτοκάλυψη, η μηχανική σύσταση, η περιεχόμενη οργανική ουσία του εδάφους και οι πρακτικές διαχείρισης της γης. Η διάβρωση που οφείλεται ή επηρεάζεται από την δραστηριότητα του ανθρώπου έχει επικρατήσει να αναφέρεται ως "ανθρωπογενής ή επιταχυνόμενη διάβρωση" και οφείλεται στην υποβάθμιση ή πλήρη καταστροφή των δασών, σε ακατάλληλες καλλιεργητικές πρακτικές ή άλλες αγροτικές δραστηριότητες και σε επεμβάσεις στο φυσικό ανάγλυφο ή την κάλυψη του εδάφους. Οι αιτίες που υποβαθμίζουν την ποιότητα ή και προκαλούν την πλήρη καταστροφή των δασών είναι οι εκχερσώσεις, η υπερβολική υλοτόμηση, η υπερβόσκηση, οι δασικές πυρκαγιές και η όξινη βροχή. Αποτέλεσμα της καταστροφής των δασών είναι η αύξηση των απορροών, η αυξημένη 3

6 διάβρωση κυρίως στις ορεινές περιοχές και οι πλημμύρες στις πεδινές. Με δεδομένη την πολύ αργή διαδικασία αναγέννησης ή δημιουργίας του εδάφους, οποιαδήποτε απώλεια εδάφους με ρυθμό μεγαλύτερο από 1 ton/ha/yr θεωρείται μη αναστρέψιμη για ένα διάστημα ετών. (Huber et al., 2008) Χαρακτηριστικό της διαδικασίας της διάβρωσης είναι το μεγάλος εύρος στις ταχύτητες εξέλιξης του φαινομένου. Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δυνατό σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, από μερικά λεπτά ως μερικές ώρες να καταστραφεί (απομακρυνθεί) έδαφος το οποίο για να δημιουργηθεί χρειάστηκαν εκατοντάδες χρόνια. Η απώλεια αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς χάνεται το επιφανειακό γόνιμο τμήμα του εδάφους, με αποτέλεσμα οι εκτάσεις να καθίστανται σταδιακά άγονες και τελικά ακατάλληλες για υποστήριξη φυτικής βλάστησης φυσικής (δάση, φυσικοί λειμώνες) ή τεχνητή (καλλιέργειες). Τα φαινόμενα αυτά αναμένεται να ενταθούν εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής, καθώς παρατηρείται αύξηση εμφάνισης ακραίων φαινομένων (EC, 2009a, 2009c). Παράπλευρες επιπτώσεις του φαινομένου της διάβρωσης πέραν της απώλειας γονιμότητας στο σημείο όπου συμβαίνει, είναι η πτώση της αξίας της γης, τόσο στο σημείο στο οποίο έχουμε απώλεια εδάφους όσο και στο σημείο όπου συσσωρεύεται το μεταφερόμενο υλικό, πιθανή ρύπανση στο σημείο απόθεσης, ιδιαίτερα όταν αυτό είναι υδάτινος αποδέκτης, λόγω μεταφοράς συσσωρευμένων αγροχημικών και λιπασμάτων στο έδαφος που μεταφέρεται, καταστροφές σε υποδομές, αρνητικές επιπτώσεις στα φυσικά ενδιαιτήματα και κατά συνέπεια στη βιοποικιλότητα. 2.1 Διάβρωση εδαφών πεδινών (καλλιεργούμενων) περιοχών Η διάβρωση στις καλλιεργούμενες περιοχές, δηλαδή η διάβρωση που εμφανίζεται σε περιοχές με ήπια ή σε κάποιες περιπτώσεις και με αρκετά έντονη κλίση, με κοινό χαρακτηριστικό ότι έχουν εγκατεστημένες πολυετείς, ή ετήσιες καλλιέργειες, ή βρίσκονται σε αγρανάπαυση, σχετίζεται με τέσσερις βασικούς παράγοντες: είδος και κατάσταση εδάφους τοπογραφία κλίμα πρακτικές διαχείρισης των αγρο οικοσυστημάτων Οι τρεις πρώτοι παράγοντες, έδαφος, τοπογραφία και κλίμα, είναι εγγενείς και δεν είναι δυνατό να επηρεαστούν σε ευρεία κλίμακα από τον άνθρωπο. Οι πρακτικές διαχείρισης των αγρο οικοσυστημάτων, δηλαδή των καλλιεργούμενων εκτάσεων, είναι ο μόνος παράγοντας που καθορίζεται από τον άνθρωπο και είναι αυτός που μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να μειώσει την ένταση της διάβρωσης, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου οι άλλοι παράγοντες την ευνοούν. Το έδαφος και η τοπογραφία είναι κατά κάποιο τρόπο το "υπόστρωμα" πάνω στο οποίο λειτουργούν οι άλλοι παράγοντες για να δημιουργήσουν φαινόμενα διάβρωσης. Μεγάλα άνομβρα διαστήματα που διακόπτονται από έντονες βροχοπτώσεις, χαρακτηριστικά του Μεσογειακού κλίματος, ευνοούν υψηλούς ρυθμούς διάβρωσης. Παρατεταμένη ανομβρία, υψηλές θερμοκρασίες και μεγάλη ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τους θερμούς μήνες του έτους συντείνουν επίσης σε υψηλούς ρυθμούς 4

7 απομείωσης της οργανικής ουσίας των εδαφών. Η απομείωση της οργανικής ουσίας συντελεί έμμεσα σε αυξημένους ρυθμούς διάβρωσης, καθώς με τη μείωσή της μειώνεται η ικανότητα συγκράτησης νερού από το έδαφος και ευνοείται η απορροή, μειώνεται ο ρυθμός διήθησης και ελαττώνεται η μηχανική αντοχή του εδάφους στους διαβρωτικούς παράγοντες. Στα καλλιεργούμενα εδάφη ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τις διαβρωτικές διεργασίες και ο μόνος που πρακτικά ελέγχεται από τον άνθρωπο, είναι οι καλλιεργητικές πρακτικές. Η κατεργασία του εδάφους (είδος, συχνότητα, ένταση), η άρδευση, ο τρόπος χειρισμού των φυτικών υπολειμμάτων και κυρίως η μέριμνα για συντήρηση κάλυψης του εδάφους, είναι οι πιο σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό διάβρωσης. Πρακτικές όπως μονοκαλλιέργεια, εντατική κατεργασία του εδάφους, ακατάλληλες πρακτικές άρδευσης, υπερβόσκηση, άλλες ακατάλληλες πρακτικές διαχείρισης όπως αυτές που οδηγούν σε απομείωση της οργανικής ουσίας του εδάφους ή αυτές που αφήνουν για μεγάλα διαστήματα ακάλυπτο το έδαφος, συντελούν στην εμφάνιση έντονων φαινομένων διάβρωσης. 2.2 Μηχανισμοί και παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση Η υδατική διάβρωση ξεκινάει με την έναρξη της βροχής, καθώς οι σταγόνες πέφτουν και αποσπούν εδαφικά τεμαχίδια, τα οποία είτε παραμένουν αποκολλημένα στο αρχικό τους σημείο, είτε εξαιτίας της κρούσης των σταγόνων νερού μετατοπίζονται σε νέες θέσεις. Η διάβρωση επιταχύνεται όταν ο ρυθμός προσθήκης νερού στο έδαφος είναι μεγαλύτερος από το ρυθμό απορρόφησης του νερού σε αυτό, δηλαδή από τη διηθητικότητα (infiltration) του εδάφους και όταν γεμίσουν οι φυσικές κοιλότητες που μπορούν να συγκρατήσουν νερό, με αποτέλεσμα το νερό να ρέει επιφανειακά (run off). Η ένταση και η έκταση του φαινομένου εξαρτάται από παράγοντες, όπως: η ένταση και η ποσότητα της βροχής η τοπογραφία, δηλαδή η κλίση και το μήκος της κλίσης η φυτοκάλυψη (ποσοστό φυτοκάλυψης, είδος βλάστησης) η σταθερότητα των εδαφικών συσσωματωμάτων ή η αντίσταση του εδάφους στη διάβρωση (είδος και περιεκτικότητα αργίλου, οργανική ουσία) η ικανότητα του εδάφους να απορροφά και να συγκρατεί νερό (όσο μικρότερη η ικανότητα αυτή τόσο αυξάνεται η επιφανειακή απορροή) οι γεωργικές πρακτικές, δηλαδή η άρδευση, η κατεργασία του εδάφους, η ενσωμάτωση ή καύση φυτικών υπολειμμάτων, η κάλυψη γυμνού εδάφους με φυτικά υπολείμματα(mulching), κλπ. 2.3 Τύποι υδατικής διάβρωσης Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του εδάφους, την τοπογραφία και τα χαρακτηριστικά της βροχής, η διάβρωση εμφανίζεται με διάφορες μορφές. Κατά τη διάρκεια της βροχόπτωσης η κάθε σταγόνα με την κινητική της ενέργεια (μέγεθος ταχύτητα) προσκρούει και σπάει τα εδαφικά συσσωματώματα και είτε προκαλεί άμεση αναπήδηση των εδαφικών τεμαχιδίων, είτε τα θέτει σε αιώρηση και τα μεταφέρει χαμηλότερα με τη ροή. Η επιφανειακή ή 5

8 διάβρωση κατά στρώσεις (sheet, interrill erosion) οφείλεται κυρίως στις κρούσεις των σταγόνων της βροχής, ενώ οι πιο έντονες μορφές όπως η αυλακωτή (rill) και η χαραδρωτική (gully) διάβρωση, οφείλονται κυρίως στην επιφανειακή απορροή του νερού. Διάβρωση διασποράς. Είναι η διάβρωση που προκαλείται από την άμεση μεταφορά ενέργειας από τις σταγόνες νερού στα εδαφικά σωματίδια, με αποτέλεσμα την αποκόλληση, εκτόξευση και μεταφορά τους σε (κατά μέσο όρο) χαμηλότερο σημείο του ανάγλυφου. Επιφανειακή διάβρωση ή διάβρωση κατά στρώσεις (sheet, interrill). Είναι η διάβρωση κατά την οποία συμβαίνει ομοιόμορφη απομάκρυνση εδάφους από μία επιφάνεια αγρού, το οποίο είτε μεταφέρεται και συγκεντρώνεται στο χαμηλότερο σημείο του αγρού (sheet erosion), είτε μεταφέρεται στο κοντινότερο σημείο αυλακωτής διάβρωσης (interrill erosion) (Εικόνα 2.2). Η επιφανειακή διάβρωση είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, καθώς μπορεί να μη γίνει άμεσα αντιληπτή. Εικόνα 2.2 Επιφανειακή διάβρωση, με μεταφορά εδαφικού υλικού από όλη την επιφάνεια του εδάφους. Αυλακωτή διάβρωση (rill erosion). Εμφανίζεται με την εμφάνιση της επιφανειακής απορροής, κυρίως σε πρόσφατα καλλιεργημένες εκτάσεις. Δημιουργούνται συνήθως πολλαπλά αβαθή αυλάκια, τα οποία με τον καιρό βαθαίνουν και διευρύνονται τα πρανή τους (Εικόνα 2.3). Οι συνήθεις καλλιεργητικές εργασίες σβήνουν τα ίχνη της διάβρωσης, αλλά η απώλεια εδάφους έχει συμβεί και επιπλέον το καλλιεργημένο έδαφος είναι ευαίσθητο σε νέα φάση διάβρωσης. Εικόνα 2.3 Αυλακωτή διάβρωση σε επικλινή εδάφη. 6

9 Χαραδρωτική διάβρωση. Η απομάκρυνση του εδάφους γίνεται κυρίως κατά βάθος και προφανώς στις διαδρομές της επιφανειακής απορροής. Από τη στιγμή που θα σχηματιστούν οι χαραδρώσεις, ακόμη περισσότερο νερό οδηγείται σε αυτές με αποτέλεσμα την επιτάχυνση της διαδικασίας. Η χαραδρωτική διάβρωση μπορεί να φθάσει ή να ξεπεράσει το βάθος του μητρικού υλικού. Υπόγεια διάβρωση. Εμφανίζεται σε περιοχές όπου οι συνθήκες επιτρέπουν τη δημιουργία υπόγειων διόδων νερού. Συνήθως πρόκειται για εδάφη πλούσια σε άργιλο με έντονο τα φαινόμενα συρρίκνωσης και διαστολής κατά τους κύκλους ξήρανσης διαβροχής. 3 Διάβρωση Κατάσταση στον κόσμο Σε παγκόσμιο επίπεδο υπολογίζεται ότι το 18% της συνολικά χρησιμοποιούμενης γης υπόκειται σε κάποιου βαθμού διάβρωση, από το οποίο 12% υφίσταται σοβαρή διάβρωση (Scherr, 1999). Αναλογικά τα μεγαλύτερα προβλήματα από διάβρωση αντιμετωπίζει η Κεντρική Αμερική και η Αφρική. Ωστόσο σε συνολικό εμβαδό εκτάσεων που έχουν υποστεί διάβρωση προηγείται η Ασία, ακολουθούμενη από Αφρική και Ευρώπη. Υπολογίζεται ότι σε παγκόσμιο επίπεδο έκταση της τάξης των τετρ. χιλιομέτρων χάνονται ετησίως λόγο της υποβάθμισης του εδάφους και κυρίως εξαιτίας της διάβρωσης. Οι απώλειες στην Αφρική, τη Λατινική Αμερική και την Ασία είναι 2 6 φορές μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Σύμφωνα με εκτιμήσεις του World Watch Institute σε χώρες όπως η Μαδαγασκάρη και η Κίνα ο συνδυασμός αποψίλωσης των δασών και γεωργικής δραστηριότητας σε εδάφη με μεγάλες κλίσεις οδηγούν σε απώλειες εδάφους που ξεπερνούν τους 80 τόνους ανά στρέμμα το χρόνο. Υπολογίζεται ότι η Κίνα από το 1950 έχει χάσει το 12% της γεωργικής της γης. Στον Ισημερινό, τη Χιλή, το Περού, τη Βολιβία και την Κολομβία οι ετήσιες απώλειες εδάφους κυμαίνονται από τόνους ανά στρέμμα. Παρόμοια προβλήματα αντιμετωπίζουν και άλλα κράτη της Κεντρικής Αμερικής, όπως και η Τουρκία. Σε Ευρωπαϊκό επίπεδο η διάβρωση από νερό είναι από τις πιο διαδεδομένες και υπολογίζεται ότι επηρεάζονται περί τα 105 εκατομμύρια εκτάρια ή το 16% της συνολικής έκτασης (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η Ρωσική δημοκρατία, ΕΕΑ 2003). Στο 92% των εκτάσεων που έχουν υποστεί διάβρωση, αυτό οφείλεται στη δράση του νερού. Τα μεγαλύτερα προβλήματα εντοπίζονται στην Κεντρική Ευρώπη, τον Καύκασο και τη Μεσόγειο. Η Ελλάδα και η Ουκρανία βρίσκονται στις πρώτες θέσεις των χωρών που έχουν υποστεί κάποιου βαθμού διάβρωση, με ποσοστό μεγαλύτερο του 55% του συνολικού τους εδάφους (ΕΕΑ, 2003). Η περιοχή της Μεσογείου είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στη διάβρωση που οφείλεται στη δράση του νερού, εξαιτίας του κλίματος και της δίαιτας της βροχής. Πιο συγκεκριμένα οι μακρές περίοδοι ξηρασίας και υψηλών θερμοκρασιών που διακόπτονται από έντονες βροχοπτώσεις, σε συνδυασμό με το έντονο ανάγλυφο και τα εδάφη με μικρά ποσοστά φυτοκάλυψης και χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία εντείνουν τα αρνητικά αποτελέσματα της δράσης του νερού. Σε κάποιες περιοχές η διεργασία της διάβρωσης έχει 7

10 σταματήσει εξαιτίας του γεγονότος ότι δεν υπάρχει πλέον έδαφος να διαβρωθεί. Άλλοι παράγοντες που ευνοούν τη διάβρωση είναι οι εκτεταμένες καλλιέργειες, η εγκατάσταση ακατάλληλων για τις συνθήκες καλλιεργειών, οι εγκατάλειψη εδάφους χωρίς φυτοκάλυψη για μεγάλα διαστήματα, η εντατική κατεργασία του εδάφους, η υπερβόσκηση και γενικά η υιοθέτηση ακατάλληλων γεωργικών πρακτικών (όπως υπερβολική άρδευση, κάψιμο φυτικών υπολειμμάτων, αγρανάπαυση χωρίς καλλιέργεια κάλυψης κλπ). Ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που δρα στα Μεσογειακά οικοσυστήματα είναι οι δασικές πυρκαγιές, που επηρεάζουν τόσο τις ορεινές και ημιορεινές δασικές εκτάσεις, αλλά εξαιτίας των αυξημένων απορροών επηρεάζουν και τις πεδινές εκτάσεις. Η διάβρωση του εδάφους στις χώρες της κεντρικής και βόρειας Ευρώπης είναι μικρότερη, εξαιτίας των λιγότερο διαβρωτικών χαρακτηριστικών των βροχών και της μεγαλύτερης φυτοκάλυψης. Ωστόσο, η αρόσιμη γη και στη βόρεια Ευρώπη υπόκειται σε διάβρωση, ιδιαίτερα τα πηλώδη εδάφη μετά από αρόσεις (Bielders et al., 2003). Υπάρχουν αρκετές μελέτες που ανακοινώνουν ρυθμούς διάβρωσης εδαφών στην Ευρώπη μεγαλύτερους από το κρίσιμο επίπεδο του 1 ton/ha/yr (Arden Clarke and Evans, 1993). Στην Ελλάδα, υπάρχει μεγάλη πίεση από την αστικοποίηση, δηλαδή αλλαγή της χρήσης γης από αγροτική σε αστική, ενώ υπάρχει ταυτόχρονα και ζήτηση για αγροτική γη, τόσο για τυπικές καλλιέργειες όσο και εγκαταστάσεις εντατικής παραγωγής αγροτικών προϊόντων (πχ θερμοκήπια), ενώ μία επιπλέον πίεση ασκείται και από την οικοδόμηση παραθεριστικών κατοικιών. Αν υπολογίσει κανείς και την απώλεια εδάφους που προκαλείται από τους 700 περίπου μεγάλους χείμαρρους αλλά και από τους εκατοντάδες μικρότερους, υπολογίζεται μία ετήσια απώλεια εδάφους της τάξης των 100 εκατ. κυβικών μέτρων. Στο διάγραμμα της Εικόνας 3.1 εμφανίζεται ένα σενάριο απώλειας εδάφους για διάφορες ευρωπαϊκές χώρες για το διάστημα , λαμβάνοντας υπόψη και την κλιματική αλλαγή. Σημειώνεται ότι η κλιματική αλλαγή εμφανίζεται εκτός των άλλων, με αύξηση της έντασης και της συχνότητας ακραίων φαινομένων, που σχετίζονται άμεσα με τον κίνδυνο διάβρωσης, με αποτέλεσμα στις περιοχές όπου υπάρχει ήδη πρόβλημα να αναμένεται αύξηση του ρυθμού και της έντασης του φαινομένου. 8

11 Εικόνα 3.1. Εκτίμηση μεταβολής αγροτικών εκτάσεων ευρωπαϊκών χωρών λόγω διάβρωσης από νερά, για το διάστημα , ως ποσοστό επί της συνολικής χερσαίας επιφάνειας (πηγή: EEA UNEP, 2000). 3.1 Τάσεις και προοπτικές Γενικά δεν υπάρχει συστηματική και κοινή προσέγγιση στο ζήτημα της διάβρωσης και για το λόγο αυτό είναι δύσκολο να γίνει μία συνολική αποτίμηση για την πορεία του φαινομένου σε όλο το εύρος της Ευρώπης. Μπορούν ωστόσο να γίνουν κάποιες παραδοχές με γενική ισχύ. Με δεδομένη την επίδραση των μετεωρολογικών φαινομένων και ιδιαίτερα της έντασης και της συχνότητας εμφάνισης ακραίων φαινομένων και της χρήσης/κάλυψης της γης είναι αναμενόμενο η ένταση και έκταση της διάβρωσης να αντανακλά τη διαφοροποίηση σε αυτούς τους δύο παράγοντες, δηλαδή της κλιματικής αλλαγής και της χρήσης γης. Επιπλέον σε περιοχές όπου είδη τα φαινόμενα διάβρωσης είναι έντονα εξαιτίας ακατάλληλων πρακτικών διαχείρισης και εδαφολογικών ή/και τοπογραφικών δεδομένων, τα φαινόμενα αναμένεται να ενταθούν ιδιαίτερα σε περιοχές όπως η Μεσόγειος, όπου η κλιματική αλλαγή φαίνεται ότι οδηγεί σε μεγαλύτερες περιόδους ξηρασίας και σε αυξημένη ένταση και συχνότητα ακραίων φαινομένων. Τα συχνότερα χρησιμοποιούμενα μοντέλα εκτίμησης του κινδύνου διάβρωσης δε λαμβάνουν υπόψη την αύξηση της συχνότητας και του μεγέθους των ακραίων καιρικών φαινομένων. Υπάρχουν αρκετές μελέτες που επιχειρούν να εκτιμήσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στη διάβρωση του εδάφους. Γενικά τα μοντέλα αυτά υιοθετούν αυξημένους ρυθμούς διάβρωσης κατά τη διάρκεια υγρών ετών σε σχέση με ξηρά έτη (Kirkbly et al., 2004), αυξημένους ρυθμούς διάβρωσης με την αύξηση της έντασης των βροχοπτώσεων (Nearing et al., 2005), ενώ κάποια προσομοιώνουν έτη με θερμούς χειμώνες ως έτη με μειωμένη χιονόπτωση και αυξημένα περιστατικά απότομου λιωσίματος χιονιού και έντονων απορροών. 9

12 Η κλιματική αλλαγή, η πίεση για αύξηση της παραγωγής και η ένταση της καλλιέργειας της γης, η τάση για μετατροπή των μόνιμων λειμώνων σε αρόσιμες καλλιέργειες, η αυξανόμενη ζήτηση για ενεργειακά φυτά, η μη λήψη μέτρων για αύξηση της οργανικής ουσίας των εδαφών και για γενικότερη διατήρηση και βελτίωση της ποιότητάς τους, αναμένεται να εντείνουν τα προβλήματα διάβρωσης. 4 Μέθοδος RUSLE για την εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης Η έρευνα για τη διάβρωση των καλλιεργούμενων εδαφών και τις επιπτώσεις στην παραγωγικότητα των αγρών, ξεκίνησε τη δεκαετία του Κατά τις δεκαετίες του '40 και του '50 δημιουργήθηκαν μαθηματικές σχέσεις με στόχο την ποσοτική εκτίμηση της απώλειας εδάφους στην ζώνη παραγωγής καλαμποκιού (Corn Belt) των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. Σε αυτά τα πρώιμα στάδια οι κύριοι παράγοντες που λαμβάνονταν υπόψη ήταν η κλίση και οι πρακτικές καλλιέργειας. Επισημαίνεται το γεγονός ότι για τη διάβρωση των καλλιεργούμενων εδαφών μόνο μία εκτίμηση τάξης μεγέθους της απώλειας εδάφους ανά εκτάριο, ανά έτος (ton/ha/year) είναι δυνατή, καθώς η εκτίμηση ενός στατιστικού μέσου όρου από μετρήσεις είναι πρακτικά αδύνατη. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην ισχυρή εξάρτηση των διαβρωτικών φαινομένων από παράγοντες που εμφανίζουν μεγάλη παραλλακτικότητα, όπως ο τύπος του εδάφους, ενώ κάποιοι από αυτούς διαφοροποιούνται από αγρό σε αγρό, όπως η στράγγιση, η φυτική κάλυψη, η μηχανική κατεργασία, η κλίση, η έκθεση σε απορροή από υψηλότερα σημεία κλπ. (FAO_Field measurement of soil erosion and runoff, By N.W. Hudson, 1993). Επισημαίνεται ότι η μέτρηση της διάβρωσης, δηλαδή της απώλειας εδάφους, δηλαδή της πτώσης του επιπέδου του εδάφους, είναι πρακτικά πολύ δύσκολη για καλλιεργούμενα εδάφη, καθώς το επίπεδο της επιφάνειας του εδάφους επηρεάζεται από τη μηχανική κατεργασία, τη συμπίεση και την υγρασιακή κατάσταση. Βασισμένοι σε εκτενή δεδομένα από περιοχές των ΗΠΑ (National Runoff and Soil Loss Data Center, Purdue University, 1954) και σε προηγούμενες μελέτες, οι Wischmeier, Smith και άλλοι, ανέπτυξαν την Universal Soil Loss Equation (USLE). Ένα Αγροτικό Εγχειρίδιο (US Department of Agriculture, Agricultural Handbook No 537) το οποίο περιέγραφε την μέθοδο USLE κυκλοφόρησε το 1965 και αναθεωρήθηκε το Η μέθοδος USLE έχει γίνει ευρέως αποδεκτή ως το βασικό εργαλείο προγραμματισμού και συντήρησης των καλλιεργουμένων εδαφών. Η συνεχής βελτίωση και εξέλιξη της μεθόδου με την προσθήκη μελετών, γνώσης και δεδομένων, οδήγησε στην ανάπτυξη της Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Η RUSLE χρησιμοποιεί την ίδια μαθηματική έκφραση με την USLE, με τη διαφορά ότι εμπεριέχει πολλές βελτιώσεις στην εκτίμηση των παραγόντων που την αποτελούν. Η αναθεωρημένη μορφή λαμβάνει υπόψη στοιχεία όπως χάρτες με ισοδιαβρωτικές καμπύλες, παράγοντες διαβρωσιμότητας που εξαρτώνται από το χρόνο, περιλαμβάνει υποπαράγοντες για την εκτίμηση της επίδρασης της φυτοκάλυψης ή άλλης κάλυψης του εδάφους, νέες εξισώσεις για να εκτιμηθεί η επίδραση του μήκους και του βαθμού της κλίσης, καθώς και για την εκτίμηση νέων πρακτικών συντήρησης (διατήρησης) των εδαφών (conservation practices). Ένα νέο εγχειρίδιο (US Department of Agriculture, Agricultural 10

13 Handbook No 537), το οποίο περιγράφει τη μέθοδο RUSLE με μεγάλη λεπτομέρεια, εκδόθηκε το Η εξίσωση USLE είναι τη μορφής A = R. K. L. S. C. P όπου: A, είναι η μέση ετήσια απώλεια εδάφους σε ton/hectare R, είναι ο παράγοντας της διαβρωτικότητας της βροχής και της απορροής. Είναι το μέσο άθροισμα των τιμών (EI) της κανονικής ετήσια βροχόπτωσης. Ο δείκτης διαβρωτικότητας μιας καταιγίδας είναι ευθέως ανάλογος της συνολικής κινητικής ενέργειας της βροχής (E) και της μέγιστης έντασης βροχής διάρκειας 30 λεπτών. Ο παράγοντας R αφορά στα δύο πιο σημαντικά χαρακτηριστικά μιας καταιγίδας που σχετίζονται με τη διαβρωτικότητα, το συνολικό ποσό της βροχής και τη μέγιστη ένταση που συντηρείται για ορισμένο χρόνο. K, είναι ο παράγοντας της διαβρωσιμότητας του εδάφους, που εκφράζει την ευκολία με την οποία ένα έδαφος υπόκειται σε διάβρωση καθώς και το ρυθμό απορροής στη καθορισμένη μοναδιαία επιφάνεια αγρού. Οι τέσσερις βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την τιμή του παράγοντα αυτού είναι α) το ποσοστό της ιλύος, συμπεριλαμβανόμενης και της πολύ ψιλής άμμου, β) η οργανική ουσία του εδάφους, γ) η δομή του εδάφους και δ) η διηθητικότητα του εδάφους. Εδάφη με υψηλά ποσοστά αργίλου έχουν χαμηλές τιμές K, της τάξης του 0.05 έως 0.15, γιατί είναι ανθεκτικά στη διάβρωση. Ελαφρά (αδρόκοκκα) εδάφη (coarse texture), όπως τα αμμώδη, έχουν επίσης χαμηλές τιμές K, της τάξης του 0.05 έως 0.2, γιατί προκαλούν μικρή απορροή. Εδάφη μέσης μηχανικής σύστασης, όπως είναι τα ιλυοπηλώδη εδάφη, έχουν μέσες τιμές K, από 0.25 ως 0.4, καθώς είναι μέτρια ανθεκτικά στην απόσπαση σωματιδίων και επίσης προκαλούν μέσης τάξης απορροές. Τα εδάφη με μεγάλα ποσοστά ιλύος είναι έχουν τις πιο υψηλές τιμές K, καθώς τα τεμαχίδια του εδάφους αποσπώνται εύκολα, έχουν την τάση να δημιουργούν κρούστα και να προκαλούν υψηλές απορροές. Οι τιμές του K, για αυτά τα εδάφη είναι μεγαλύτερες του 0.4. Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη διαβρωσιμότητα των εδαφών άρα και το Κ, είναι η περιεκτικότητα των εδαφών σε οργανική ουσία, καθώς αυξάνει τη συγκράτηση των εδαφικών σωματιδίων μεταξύ τους, ενώ αυξάνει και την διηθητικότητα και την ικανότητα συγκράτησης νερού από το έδαφος με αποτέλεσμα τη μειωμένη απορροή. Άλλα εδαφικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την τιμή του Κ, είναι η δομή του εδάφους και η διηθητικότητά του. Σημειώνεται ότι συσσώρευση ή απόθεση οργανικών υλικών στην επιφάνεια του εδάφους (όπως κοπριά, ή νωπά φυτικά υπολείμματα κλπ) επηρεάζουν την τιμή του παράγοντα C και όχι του Κ. L, είναι παράγοντας μήκους (της κλίσης), ο οποίος εκφράζει την επίδραση του μήκους της κλίσης στην διάβρωση. Αναφέρεται στο λόγο της απώλειας εδάφους από τον υπό εξέταση αγρό, σε σχέση με την απώλεια εδάφους από αγρό με μήκος κλίσης 22.1 μέτρα και όμοια όλα τα άλλα χαρακτηριστικά. Ως μήκος της κλίσης θεωρείται η απόσταση από το σημείο όπου εμφανίζεται επιφανειακή απορροή, κατά μήκος της διαδρομής απορροής, έως το σημείο συγκέντρωσης της απορροής ή απόθεσης των υλικών της διάβρωσης. 11

14 S, είναι παράγοντας κλίσης, ο οποίος εκφράζει την επίδραση του βαθμού κλίσης στη διάβρωση. Η απώλειες εδάφους αυξάνονται ταχύτερα με την αύξηση του βαθμού κλίσης, σε σχέση με την αύξηση του μήκους της κλίσης. Ο παράγοντας S, είναι ο λόγος της απώλειας εδάφους από το αγρό, σε σχέση με αγρό με κλίση 9% και ίδιες τις υπόλοιπες συνθήκες. Η επίδραση της κλίσης στη διάβρωση, επηρεάζεται από άλλους παράγοντες όπως η πυκνότητα της χαμηλής βλάστησης και το μέγεθος των εδαφικών κόκκων. C, είναι παράγοντας διαχείρισης κάλυψης του εδάφους. Ο παράγοντας εκφράζει την επίδραση των καλλιεργητικών πρακτικών (όπως η διαχείριση των φυτικών υπολειμμάτων) στο ρυθμό διάβρωσης. Χρησιμοποιείται για να συσχετίσει τις εφαρμοζόμενες πρακτικές με τις πρακτικές συντήρησης (διατήρησης) των εδαφών (conservation management). Συντελεστής C = 0.15 σημαίνει ότι κάτω από το συγκεκριμένο σύστημα διαχείρισης η διάβρωση θα μειωθεί κατά 15% σε σχέση με τον ίδιο αγρό με συνεχή αγρανάπαυση. Ο παράγοντας C, εκφράζει το λόγο των απωλειών εδάφους υπό τις πραγματικές πρακτικές διαχείρισης σε σχέση με αυτές που θα είχε αγρός υπό συνεχή και αδιατάρακτη αγρανάπαυση. Γενικά εκφράζει την επίδραση παραγόντων όπως εδαφοκάλυψη με φυτικά υπολείμματα, οργανική λίπανση, καλλιεργητικές επεμβάσεις κλπ στη διάβρωση. P, είναι παράγοντας καλλιεργητικών πρακτικών διατήρησης του εδάφους. Εκφράζει το λόγο μεταξύ της διάβρωσης με τη χρήση πρακτικών διατήρησης των εδαφών (όπως καλλιέργεια κατά τις ισοϋψείς, καλλιέργεια σε αναβαθμίδες, ελάχιστη κατεργασία εδάφους κλπ) σε σχέση με την τυπική γραμμική καλλιέργεια κατά μήκος της κλίσης. Παρόλο που οι παράγοντες R και C είναι μέσες ετήσιες τιμές, υπάρχει πρόβλεψη στη μέθοδο για διαφορετική αλληλεπίδραση μεταξύ τους σε διαφορετικές περιόδους του έτους. Για παράδειγμα, όταν κατά την άνοιξη το έδαφος έχει υποστεί κατεργασία για προετοιμασία σποράς και ακόμη δεν υπάρχει φυτοκάλυψη, ο κίνδυνος διάβρωσης είναι υψηλός όταν κατά την περίοδο αυτή υπάρχουν σημαντικές βροχοπτώσεις, ενώ στην περίπτωση που οι βροχοπτώσεις σε αυτή την περίοδο είναι μικρές και χαμηλής έντασης ο κίνδυνος είναι μικρός. Ανάλογους συνδυασμούς κατάστασης εδάφους βροχής, μπορεί να έχουμε μετά την συγκομιδή των ετήσιων καλλιεργειών προς το τέλος του καλοκαιριού ή και τους πρώτους μήνες του χειμώνα, όταν στα γεωγραφικά πλάτη όπως αυτό της Ελλάδας, σπέρνονται τα χειμερινά σιτηρά. Σε αυτή την περίπτωση το έτος διαιρείται σε περιόδους, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά εδαφών βροχής, οι παράγοντες R και C υπολογίζονται για κάθε περίοδο ξεχωριστά και τελικά συνδυάζονται σε μία ετήσια τιμή: C. R = c1. r1 + c2. r2 + c3. r3 + Η μέθοδος (R)USLE αποτελεί εδώ και πολλά χρόνια ένα εργαλείο εκτίμησης της απώλειας εδάφους από τμήματα καλλιεργούμενης γης, κάτω από διαφορετικές καλλιεργητικές πρακτικές. Αποτελεί ένα εποπτικό εργαλείο που η χρήση του μπορεί να βοηθήσει τους γεωργούς και τους υπεύθυνους των φορέων συντήρησης του εδάφους, να υιοθετήσουν τις κατάλληλες πρακτικές που θα οδηγήσουν σε αποδεκτό ρυθμό απώλειας εδάφους ανά έτος (κατά μέσο όρο) και θα καταστήσουν το σύστημα αειφόρο. Η επιτυχία της μεθόδου, οδήγησε μερικές φορές σε χρησιμοποίησή της σε καταστάσεις για τις οποίες δεν ήταν κατάλληλη. Σε κάποια χρονική στιγμή το γεγονός αυτό οδήγησε έναν από τους δημιουργούς της μεθόδου να εξηγήσει εκ νέου για ποιες περιπτώσεις είναι κατάλληλο το συγκεκριμένο 12

15 μοντέλο και για ποιες όχι (Wischmeier, 1976, 1977). Το (R)USLE έχει ένα συγκεκριμένο στόχο: δίνει μία εκτίμηση της μακροπρόθεσμης μέσης ετήσιας απώλειας εδάφους, από τμήματα καλλιεργούμενης γης, κάτω από διάφορες καλλιεργητικές πρακτικές. 5 Μεθοδολογία CORINE για εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης Η μεθοδολογία που επιλέχθηκε να ακολουθηθεί στο πρόγραμμα CORINE, είναι μία παραλλαγή της μεθόδου USLE (Universal Soil Loss Equation), καθώς η μέθοδος έχει ήδη βρει ευρεία εφαρμογή και στα ευρωπαϊκά εδάφη. Η εκτίμηση του κινδύνου διάβρωσης γίνεται σε δύο στάδια: Εκτιμάται ο δυνητικός κίνδυνος διάβρωσης (potential erosion risk), ο οποίος βασίζεται στην εκτίμηση δεικτών διαβρωσιμότητας του εδάφους, διαβρωτικότητας της βροχής και της κλίσης. Η εκτίμηση αυτή εκφράζει την επιδεκτικότητα του εδάφους να υποστεί διάβρωση, ανεξάρτητα από τη χρήση και τη μεταχείρισή του και εκφράζει την χειρότερη δυνατή περίπτωση (worst case scenario). Εκτιμάται ο πραγματικός κίνδυνος διάβρωσης, λαμβάνοντας υπόψη τις χρήσεις γης και τις πρακτικές διαχείρισης. Αυτή η ανάλυση έχει το πλεονέκτημα ότι διακρίνει τις περιοχές που είναι εγγενώς ευαίσθητες στη διάβρωση, αλλά που προστατεύονται από τη βλάστηση. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένου ότι δίνει έμφαση στις περιοχές που μπορεί να επηρεαστούν αρνητικά από τις αλλαγές χρήσης γης ή από την αλλαγή καλλιεργητικών πρακτικών (π.χ. αποψίλωση δάσους ή εντατικοποίηση της γεωργίας). Η μεθοδολογία περιλαμβάνει τον υπολογισμό τεσσάρων δεικτών, οι οποίοι τελικά συνδυάζονται για να εκτιμηθεί ο κίνδυνος διάβρωσης: α) δείκτης διαβρωσιμότητας του εδάφους, του οποίου η εκτίμηση βασίζεται στη μηχανική σύσταση του εδάφους, στο βάθος του εδάφους και στην περιεκτικότητα σε λίθους), β) στη διαβρωτικότητα της βροχής, η οποία εκτιμάται από τους δείκτες Fournier και Bagnuls Gaoussen), γ) την τοπογραφία (κλίση) και δ) τη φυτική κάλυψη. Το λογικό διάγραμμα της μεθοδολογίας παρουσιάζεται στο Σχήμα Εδαφική διαβρωσιμότητα Η εδαφική διαβρωσιμότητα αναφέρεται στην εγγενή ευαισθησία του εδάφους στη διάβρωση. Αυτή εξαρτάται από τη δομική σταθερότητα του εδάφους (και επομένως την αντίστασή του στην αποσύνδεση των εδαφικών τεμαχιδίων από τη βροχή ή την απορροή) και από τη δυνατότητά του να απορροφήσει τις βροχοπτώσεις (δηλ. από την ικανότητα διήθησης και την ικανότητα συγκράτησης νερού). Αυτές οι (παράγωγες) ιδιότητες, εξαρτώνται από βασικές εδαφικές ιδιότητες, όπως αυτή της μηχανικής σύστασης του εδάφους (εδαφική υφή), της περιεκτικότητας σε οργανική ουσία, της περιεκτικότητας σε ανθρακικά, της αλατότητας και του ph. Η διαβάθμιση της διαβρωσιμότητας του εδάφους γίνεται από τις εξής τρεις κύριες ιδιότητες: α) την εδαφική σύσταση, β) το εδαφικό βάθος και γ) το λιθώδες. 13

16 Εδαφική υφή 0. πέτρωμα 1. C, SC, ZC 2. SCL, CL, ZCL, LS, S 3. L, ZL, Z, SL Βάθος εδάφους 1. > 75 cm cm 3. < 25 cm Περιεκτικότητα λίθων 1. > 10% 2. <10% Δείκτης Fournier 1. < > 160 Bagnoulis Gaussen aridity index > > > 130 Διαβρωσιμότητα εδάφους > > > 6 Διαβρωτικότητα 1. < > 8 Κλίση 1. < 5% % 3. > 15 30% 4. > 30% Κάλυψη εδάφους 1. Πλήρης κάλυψη 2. Μη πλήρης κάλυψη Δυνητικός κίνδυνος διάβρωσης > > > 11 Πραγματικός κίνδυνος διάβρωσης 0. Κανένας 1. Χαμηλός 2. Μέτριος 3. Υψηλός Σχήμα 5.1 Λογικό διάγραμμα μεθόδου CORINE για την εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης. 14

17 5.1.1 Μηχανική σύσταση εδάφους Οι κλάσεις εδαφικών τεμαχιδίων ταξινομούνται ως εξής: Άργιλος (Clay C) τεμαχίδια με διάμετρο < mm, Υλίς (Silt Z) τεμαχίδια με διάμετρο έως 0.05 mm, Άμμος (Sand S) τεμαχίδια με διάμετρο 0.05 έως 2.00 mm. Ανάλογα με την ποσοστιαία αναλογία των τριών αυτών κλάσεων, τα εδάφη κατατάσσονται σύμφωνα με το τρίγωνο κατάταξης εδαφών του USDA (Σχήμα 7.2), στις κατηγορίες μηχανικής σύστασης (C, SC, ZC, SCL, CL, ZCL, LS, S, L, ZL, Z, SL). Οι κατηγορίες αυτές των εδαφών, ανάλογα με την ευαισθησία που παρουσιάζουν στη διάβρωση, κατατάσσονται σε τρεις κλάσεις διαβρωσιμότητας εδαφών: Διαβρωσιμότητα με βάση τη μηχανική σύσταση Κλάση Περιγραφή Σύσταση 1 μικρή διαβρωσιμότητα C, SC, ZC 2 μέση διαβρωσιμότητα SCL, CL, ZCL, LS, S 3 υψηλή διαβρωσιμότητα L, ZL, Z, SL Σχήμα 5.2 Τρίγωνο κατάταξης εδαφικών τύπων, κατά USDA, και κατηγορίες διαβρωσιμότητας για τη μεθοδολογία CORINE Βάθος εδάφους Το βάθος του εδάφους (μετρημένο σε mm) εκτιμάται ως η μέση απόσταση της επιφάνειας του εδάφους έως τη βάση του εδάφους ή την επάνω στρώση του μητρικού υλικού. Το βάθος του εδάφους είναι σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη διαβρωσιμότητα. Τα βαθιά εδάφη έχουν μεγαλύτερη υδατοχωρητικότητα, και είναι σε θέση να απορροφήσουν μεγαλύτερα ποσά βροχοπτώσεων προτού να προκληθεί η απορροή, με αποτέλεσμα να παρουσιάζουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στα διαβρωτικά φαινόμενα. Επιπλέον, οι επιπτώσεις της διάβρωσης στα βαθιά εδάφη είναι μικρότερες λόγω της μεγαλύτερης ανοχής τους σε απώλεια εδάφους. 15

18 Διαβρωσιμότητα με βάση το βάθος του εδάφους Κλάση Περιγραφή Βάθος (mm) 1 μικρή διαβρωσιμότητα > μέση διαβρωσιμότητα 250 έως υψηλή διαβρωσιμότητα < Λιθώδες Η ύπαρξη λίθων στην επιφάνεια του εδάφους μπορεί να παίξει ρόλο στα διαβρωτικά φαινόμενα, καθώς στην αρχή δρουν προστατευτικά για το έδαφος, καθώς αναχαιτίζουν τις κρούσεις των σταγόνων βροχής, ωστόσο όταν αρχίσει η απορροή ευνοούν τη δημιουργία τοπικών στροβιλισμών και ευνοούν τελικά τη δημιουργία ρυακιών και επιταχύνουν τη διάβρωση. Διαβρωσιμότητα με βάση το λιθώδες του εδάφους Κλάση Περιγραφή Ποσοστό κάλυψης (%) 1 πλήρης προστασία > 10 2 όχι πλήρης προστασία < Δείκτης εδαφικής διαβρωσιμότητας Ο δείκτης εδαφικής διαβρωσιμότητας υπολογίζεται ως το γινόμενο των τριών επιμέρους δεικτών που περιγράφουν τα εγγενή χαρακτηριστικά του εδάφους που καθιστούν ένα έδαφος ευαποσάθρωτο, δηλαδή της κλάσης εδαφικής σύστασης, της κλάσης εδαφικού βάθους και της κλάσης του λιθώδους: Διαβρωσιμότητα εδάφους = κλάση εδαφικής σύστασης x κλάση βάθους εδάφους x κλάση λιθώδους Διαβρωσιμότητα του εδάφους Δείκτης διαβρωσιμότητας Περιγραφή Εύρος 0 καμία διάβρωση 0 1 χαμηλός > 0 έως 3 2 μέσος > 3 έως 6 3 υψηλός > 6 Ο δείκτης διαβρωσιμότητας μπορεί να μετατοπιστεί σε διαφορετική κλάση (από αυτή που υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τις κλάσεις μηχανικής σύστασης, το βάθος και το λιθώδες) βάσει άλλων παραγόντων που επηρεάζουν τη διαβρωσιμότητα, όπως της 16

19 περιεκτικότητας σε οργανική ουσία, των εμφανίσεων μητρικού υλικού ή πετρωδών στρώσεων. Ο δείκτης εδαφικής διαβρωσιμότητας παίρνει την τιμή 0 (καμία διάβρωση) σε περιοχές χωρίς εδαφική κάλυψη (π.χ. γυμνός βράχος, αστική περιοχή, νερό). 5.2 Διαβρωτική ικανότητα της βροχής Η διαβρωτική ικανότητα των βροχοπτώσεων εξαρτάται από την ένταση και το μέγεθος (ύψος) των βροχοπτώσεων. Όπως και στη μέθοδο USLE, εκτιμάται η συνολική κινητική ενέργεια κάθε βροχόπτωσης, η οποία πολλαπλασιάζεται με τη μέγιστη 30 λεπτη βροχή και οι τιμές που προκύπτουν αθροίζονται για όλες τις καταιγίδες της περιόδου αξιολόγησης. Για λόγους που σχετίζονται με το είδος και τη διαθεσιμότητα δεδομένων, επιλέχθηκε να γίνεται ο υπολογισμός της διαβρωτικής ικανότητας της βροχής με πιο γενικούς δείκτες, οι οποίοι είναι μία τροποποιημένη εκδοχή του δείκτη Fournier και ο δείκτης ξηρασίας Bagnouls Gaussen Δείκτης Fournier Ο τροποποιημένος δείκτης Fournier είναι ο εξής: FI = 12 i= 1 P 2 i P όπου P, είναι η συνολική βροχόπτωση τον μήνα i και P είναι η μέση ετήσια συνολική i βροχόπτωση. Ο δείκτης Fournier (FI), αποτελεί ένα μέτρο της (χρονικής) μεταβλητότητας των βροχοπτώσεων. Μεγάλες τιμές FI δείχνουν μεγάλη μεταβλητότητα, ενώ χαμηλές τιμές χαρακτηρίζουν περιοχές με πιο ομαλή κατανομή βροχοπτώσεων. Ο FI έχει δειχθεί ότι σχετίζεται τόσο με τη διαβρωτικότητα των βροχών σε επίπεδο λεκάνης απορροής όσο και με τον δείκτη διαβρωτικότητας της μεθόδου USLE. Δείκτης μεταβλητότητας βροχοπτώσεων Fournier Κλάση Περιγραφή Εύρος 1 πολύ χαμηλός < 60 2 χαμηλός 60 έως 90 3 μέσος > 90 έως υψηλός > 120 έως πολύ υψηλός > Δείκτης ξηρασίας Bagnouls Gaussen Παρόλο που ο δείκτης Fournier δίνει ένα αποδεκτό μέτρο της μεταβλητότητας της βροχόπτωσης, δεν λαμβάνει υπόψη τη γενική ξηρασία του κλίματος, και επομένως την πιθανότητα έντονων καταιγίδων μικρής περιόδου, κυρίως κατά τη διάρκεια των περιόδων ανομβρίας. Επίσης δεν ενσωματώνει τη μείωση της φυτοκάλυψης που μπορεί να 17

20 εμφανιστεί εξαιτίας της ξηρασίας και την επακόλουθη αύξηση της πιθανότητας για διάβρωση. Για να ενισχυθεί η αξιολόγηση της διαβρωτικής ικανότητα της βροχής, συμπεριλήφθηκε ένας δεύτερος κλιματικός δείκτης ο δείκτης ξηρασίας Bagnouls Gaussen (BGI), ο οποίος υπολογίζεται ως εξής: BGI = 12 i= 1 (2t P )k i i i όπου t i είναι η μέση θερμοκρασία του μήνα i, P i είναι η συνολική βροχόπτωση του μήνα i, k i, αντιπροσωπεύει το ποσοστό του μήνα i κατά τη διάρκεια του οποίου 2t i P i > 0 Ο δείκτης Bagnouls Gaussen είναι ταξινομημένος ως εξής: Δείκτης ξηρασίας Bagnouls Gaussen Κλάση Περιγραφή Εύρος 1 πολύ υγρό 0 2 υγρό > 0 έως 50 3 ξηρό > 50 έως πολύ ξηρό > Δείκτης διαβρωτικής ικανότητας βροχής Οι δύο κλιματολογικοί δείκτες, ο δείκτης Fournier (μεταβλητότητας βροχόπτωσης) και ο δείκτης Bagnouls Gaussen (δείκτης ξηρασίας), σε συνδυασμό δίνουν το δείκτη διαβρωτικής ικανότητας της βροχής, ως εξής: Δείκτης διαβρωτικής ικανότητας της βροχής = Δείκτης Fournier x Δείκτης Bagnous Gaussen (ή διαφορετικά, δείκτης μεταβλητότητας x δείκτης ξηροθερμικότητας) Δείκτης διαβρωτικής ικανότητας βροχής Κλάση Περιγραφή Εύρος 1 χαμηλός < 4 2 μέσος 4 έως 8 3 υψηλός > 8 18

21 5.3 Τοπογραφία Η τοπογραφία είναι ένας από τους πιο καθοριστικούς παράγοντες που σχετίζονται με την εδαφική διάβρωση. Η διάβρωση γίνεται έντονη όταν η κλίση υπερβαίνει ένα κρίσιμο όριο και μετά αυξάνεται λογαριθμικά. Η απορροή και η διάβρωση αυξάνονται επίσης με την αύξηση του μήκους της κλίσης. Η επίδραση της τοπογραφίας συχνά λειτουργεί σε τοπικό επίπεδο δηλαδή η διάβρωση αρχίζει από συγκεκριμένη θέση στην κλίση σε συνδυασμό με τις δευτερεύουσες τοπογραφικές παραλλαγές. Για το λόγο αυτό τα στοιχεία που αφορούν την τοπογραφία πρέπει να είναι αρκετά λεπτομερή, ίσως περισσότερο απ' ό, τι για το έδαφος και το κλίμα. Στην περίπτωση του μοντέλου USLE, αυτό επιτυγχάνεται με την χρήση των πληροφοριών για κλίση και για το μήκος της, που προκύπτουν από δεδομένα πεδίου ή από λεπτομερείς τοπογραφικούς χάρτες. Για την εκτίμηση του μήκους της κλίσης, προσοχή πρέπει να δίνεται στα εμπόδια της επιφανειακής ροής, όπως οι τοίχοι, οι φράχτες, οι τάφροι και τα πεζούλια. Όταν πληροφορία με τέτοια λεπτομέρεια δεν υπάρχει, υιοθετείται μια γενικότερη προσέγγιση. Η επίδραση της τοπογραφίας στη μεθοδολογία εκτίμησης κινδύνου διάβρωσης του CORINE, καθορίζεται από την μέση μέγιστη γωνία κλίσης (%) της περιοχής. Αυτή μετριέται σε κάθε χιλιόμετρο ενός τετραγωνικού κανάβου, από τοπογραφικούς χάρτες, ψηφιακά μοντέλα γης, δορυφορικές εικόνες ή από άλλες πηγές. Η γωνία κλίσης που μετριέται με τον τρόπο αυτό, ταξινομείται ως εξής: Δείκτης κλίσης εδάφους Δείκτης Περιγραφή Κλίση (%) 1 πολύ ήπια έως οριζόντια < 5 2 ήπια 5 έως 15 3 απότομη > 15 έως 30 4 πολύ απότομη > Φυτοκάλυψη Στην πραγματικότητα, η φυτοκάλυψη παίζει έναν πολύ κρίσιμο ρόλο, δεδομένου ότι είναι ο κύριος παράγοντας που μπορεί να αλλάξει, και επομένως παρέχει την ευκαιρία για έλεγχο διάβρωσης. Είναι επίσης διαπιστωμένο ότι αρκετές δευτερεύουσες παράμετροι της φυτοκάλυψης, μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στο ρυθμό διάβρωσης. Λεπτομερείς και αξιόπιστες πληροφορίες για τη χρήση γης και τη φυτοκάλυψη πρέπει να είναι διαθέσιμες ως δεδομένα εισροής στο μοντέλο, για να γίνει αξιόπιστη πρόβλεψη του κινδύνου διάβρωσης. Στη γενική περίπτωση που τέτοια λεπτομερή δεδομένα δεν είναι διαθέσιμα, χρησιμοποιείται μια απλή δυαδική ταξινόμηση, ως δείκτης της φυτοκάλυψης: 19

22 Δείκτης φυτοκάλυψης Κλάση Περιγραφή Είδος βλάστησης 1 πλήρης προστασία 2 όχι πλήρης προστασία δάσος, μόνιμο λιβάδι, πυκνοί θάμνοι, ή αντίστοιχο καλλιεργημένο ή γυμνό έδαφος 5.5 Δυνητικός κίνδυνος διάβρωσης Ο δυνητικός κίνδυνος εδαφικής διάβρωσης ορίζεται ως η ενυπάρχουσα από αντικειμενικούς παράγοντες ευαισθησία στη διάβρωση, η οποία οφείλεται στη διαβρωσιμότητα του εδάφους, την τοπογραφία και τις βροχοπτώσεις, ανεξάρτητα από την φυτοκάλυψη ή τη χρήση γης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτό αντιπροσωπεύει τη χειρότερη πιθανή περίπτωση. Έτσι παράγεται η εξής σχέση: Δείκτης δυνητικού κινδύνου εδαφικής διάβρωσης = Δείκτης εδαφικής διαβρωσιμότητας x Δείκτης διαβρωτικής ικανότητας της βροχής x Δείκτης κλίσης Ο δείκτης δυνητικού κινδύνου εδαφικής διάβρωσης ταξινομείται ως εξής: Δείκτης δυνητικού κινδύνου διάβρωσης Κλάση Περιγραφή Εύρος 0 κανένας 0 1 χαμηλός > 0 έως 5 2 μέτριος > 5 έως 11 3 υψηλός > Ο πραγματικός κίνδυνος εδαφικής διάβρωσης Ο πραγματικός δείκτης κινδύνου εδαφικής διάβρωσης αφορά τον τρέχοντα κίνδυνο διάβρωσης κάτω από τους παρόντες όρους φυτοκάλυψης και χρήσης γης. Αυτός προκύπτει από τον δείκτη δυνητικού κινδύνου εδαφικής διάβρωσης σε συνδυασμό με την φυτοκάλυψη, ως εξής: Δείκτης δυνητικού κινδύνου εδαφικής διάβρωσης Δείκτης φυτοκάλυψης Κανένας Χαμηλός Μέτριος Υψηλός

23 Γλωσσάρι 1. Έδαφος (soil). Το έδαφος είναι ένα φυσικό συστατικό που αποτελείται από αποσαθρωμένα πετρώματα (ανόργανα συστατικά), οργανική ουσία, νερό (εδαφικό διάλυμα) και αέρα (εδαφική ατμόσφαιρα). Ένα τυπικό δείγμα ανόργανου εδάφους, αποτελείται από 45% ανόργανα συστατικά, 25% νερό, 25% αέρα και 5% οργανική ουσία. Οι αναλογίες αυτές μπορεί να διαφέρουν σημαντικά, ανάλογα με τον τρόπο γέννησης του εδάφους, όπως το μητρικό υλικό (κυρίως γεωλογικής προέλευσης), το κλίμα, τη βιολογία (φυτά και εδαφική πανίδα), την τοπογραφία, το χρόνο και τις επιδράσεις του ανθρώπου. Οι διαδικασίες εδαφογένεσης είναι γενικά πολύ αργές. Τυπικός ρυθμός εδαφογένεσης σε συνθήκες μόνιμου λειμώνα σε ήπια κλίματα, είναι περίπου 1 2cm εδάφους ανά 100 χρόνια. 2. Έδαφος και πρώτες ύλες. Η κύρια πρώτη ύλη που παίρνουμε από το έδαφος είναι η άργιλος. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή τούβλων, κεραμιδιών και προϊόντων αγγειοπλαστικής. Αποτέλεσε ένα από τα πρώτα μέσα γραφής (clay tablets). Η άργιλος, εξαιτίας της ιδιότητάς της να διογκώνεται και να γίνεται αδιαπέραστη από το νερό, χρησιμοποιείται ως στεγανοποιητικό υλικό σε δεξαμενές, κανάλια και χωμάτινα φράγματα. Στις όχθες των ποταμών (κυρίως της ευρύτερης πολικής περιοχής) υπάρχουν συχνά μεγάλες αποθέσεις άμμου και χαλικιών, που έχουν δημιουργηθεί κατά το λιώσιμο των παγετώνων της τελευταίας εποχής Πάγων και αποτελούν δομικό υλικό για πληθώρα κατασκευών. Η άμμος αποτελεί την πρώτη ύλη για κατασκευή γυαλιού, χρησιμοποιείται στις αμμοβολές, καθώς και για προφύλαξη από πλημμύρες με τη μορφή σάκων άμμου. Σε κάποιες χώρες (Σκωτία, Ιρλανδία και Φιλανδία) η τύρφη (peat) χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας, ενώ γενικότερα χρησιμοποιείται σε περιορισμένες εκτάσεις ως εδαφοβελτιωτικό (κυρίως βελτιωτικό της δομής και της ικανότητας συγκράτησης νερού και θρεπτικών). Με την αναγνώριση της σημασίας της διαφύλαξης των οργανικών εδαφών, οι χρήσεις της τύρφης αντικαθιστώνται από άλλα υλικά, όπως για παράδειγμα κομποστοποιημένα υπολείμματα. 3. Οργανικός άνθρακας εδάφους (soil organic carbon, SOC). Το ποσό των οργανικών υλικών που υπάρχουν στο έδαφος, εξαιρουμένων των πρόσφατων φυτικών και ζωικών υπολειμμάτων. Εκφράζεται με δύο τρόπους: οργανική ουσία (soil organic matter, SOM) και οργανικός άνθρακας εδάφους. Το κύριο κατά βάρος συστατικό της οργανικής ουσίας είναι ο οργανικός άνθρακας. Ο οργανικός άνθρακας του εδάφους εκφράζεται ως κατά βάρος ποσοστό (g kg 1 εδάφους). Υπάρχει σχεδόν σταθερή αναλογία μεταξύ οργανικού άνθρακα εδάφους και οργανικής ουσίας, κατά προσέγγιση SOC * = SOM. Για τα Ελληνικά εδάφη, θεωρούμε ότι αυτή η αναλογία είναι SOM/SOC Τύρφη (peat). Οι τύρφες δημιουργούνται σε υγροτόπους ή τυρφώνες. Γενικά οι τύρφες δημιουργούνται σε περιοχές με πολύ υψηλή υγρασία, όπου οι διαδικασία της οξείδωσης είναι πολύ αργή και για το λόγο αυτό συσσωρεύονται στρώσεις οργανικών υλικών. Οι τυρφώνες είναι μία κρίσιμη δεξαμενή που δεσμεύει ή αποδεσμεύει διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. 5. Υδατική διάβρωση (water erosion). Η διάβρωση που οφείλεται στη βροχή, την άρδευση, το λιώσιμο του χιονιού. Το νερό αποσπά και μεταφέρει τεμαχίδια 21

24 μητρικού υλικού ή εδάφους από ένα σημείο της γήινης επιφάνειας σε ένα άλλο χαμηλότερο. Η διάβρωση που προκαλείται από την απορροή δημιουργεί ρυάκια (rill, inter rill) ή γίνεται (σχεδόν) ομοιόμορφα σε όλη την επιφάνεια του εδάφους επιφανειακή διάβρωση ή κατά στρώσεις (sheet erosion). Η πολύ έντονη διάβρωση γίνεται αντιληπτή από την ανάπτυξη βαθιών καναλιών ή/και χαραδρών (gullies). 6. Αιολική διάβρωση (wind erosion). Είναι η απομάκρυνση λεπτομερούς υλικού από την επιφάνεια του εδάφους με τον άνεμο. Ταχύτητες ανέμου της τάξης των km h 1 είναι αρκετές για να αποσπάσουν τεμαχίδια από το έδαφος και να τα μεταφέρουν, είτε στον αέρα (saltation), είτε κατρακυλώντας πάνω στο έδαφος (creep). Ξηροί και ζεστοί άνεμοι είναι πιο διαβρωτικοί από κρύους και υγρούς ανέμους, καθώς προκαλούν εξασθένηση των δυνάμεων που κρατούν συσσωματωμένα τα τεμαχίδια του εδάφους. 7. Ρυθμός διάβρωσης. Γενικά ο ρυθμός διάβρωσης θεωρείται σοβαρό πρόβλημα όταν είναι μεγαλύτερος από τον ρυθμό εδαφογένεσης. Ο ρυθμός αυτός διαφέρει σημαντικά από περιοχή σε περιοχή της Ευρώπης. Λαμβάνοντας υπόψη τους γενικούς ρυθμούς εδαφογένεσης, από τεχνικής άποψης έχει τεθεί ένα ανώτερο όριο αποδεκτού ρυθμού διάβρωσης, το οποίο για ανόργανα εδάφη είναι το 1 ton/ha/yr (ENVASSO Report Huber et al., 2008), παρόλο που κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες (ακραίες υψηλές τιμές βροχοπτώσεων σε συνδυασμό με υψηλές θερμοκρασίες) ο ρυθμός δημιουργίας εδάφους μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερος. 8. Συμπίεση εδάφους (soil compaction). Η συμπίεση του εδάφους αναφέρεται στα ανώτερα cm του εδαφικού προφίλ. Στη γενική περίπτωση το ανώτερο αυτό στρώμα εδάφους έχει περισσότερη οργανική ουσία, πλήθος ριζών και υποστηρίζει μεγάλο μέρος της βιολογικής δραστηριότητας του εδάφους σε σχέση με τις βαθύτερες στρώσεις του εδαφικού προφίλ. Επίσης, οι φυσικές διεργασίες που προκαλούν χαλάρωση του εδάφους, όπως αυτές της διαβροχής ξήρανσης, και παγώματος τήξης είναι πολύ πιο έντονες σε αυτή την επιφανειακή στρώση από ότι στις βαθύτερες. Για τους λόγους αυτούς το επιφανειακό έδαφος είναι πιο ανθεκτικό στο φαινόμενο της συμπίεσης από ότι οι βαθύτερες στρώσεις. Η συμπίεση από τα γεωργικά μηχανήματα μεταφέρεται βαθύτερα και συνήθως δημιουργείται μία συμπιεσμένη στρώση μετά τα 30 cm. 9. Αλατούχα εδάφη (salt affected soils). Αλατούχα εδάφη δημιουργούνται κυρίως στις ξηρές και ημίξηρες περιοχές του πλανήτη, από τη μεταφορά και συγκέντρωση αλάτων στο επιφανειακό έδαφος. Στην Ευρώπη αλατούχα εδάφη υπάρχουν κυρίως στις χαμηλές περιοχές της μεσογείου. Αλατότητα (salinity) είναι η αύξηση της συγκέντρωσης διαλυτών αλάτων. Στα αλατούχα νατριωμένα (saline alkaline) και νατριωμένα (alkaline) εδάφη, κυριαρχεί το ιόν του νατρίου και επιπλέον εμφανίζουν αυξημένο ph. Είναι από τις κύριες αιτίες υποβάθμισης εδαφών. Η αλάτωση διακρίνεται σε πρωτογενή, όταν σχετίζεται με φυσικές διαδικασίες αύξησης αλατότητας, όπως αποσάθρωση αλατούχων γεωλογικών σχηματισμών και δευτερογενή όταν σχετίζεται με ανθρώπινη δραστηριότητα και ακατάλληλες πρακτικές άρδευσης και στράγγισης, άρδευση με αλατούχα νερά κλπ. 10. Οξίνιση εδαφών (acidification). Η οξίνιση των εδαφών μπορεί να είναι μια μακρόχρονη φυσική διαδικασία κατά την οποία απομακρύνονται βασικά κατιόντα 22