«ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ & ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗΣ»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΜΣ «ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ & ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗΣ» ΑΓΟΡΑΚΗ ΦΩΤΕΙΝΗ ΑΜ:145Μ/ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ν. ΣΟΥΛΑΚΕΛΛΗΣ Επίκουρος Καθηγητής Τµήµα Γεωγραφίας Πανεπιστήµιο Αιγαίου 37

2 Μυτιλήνη Σεπτέµβριος ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η διπλωµατική αυτή εργασία αφορά την Εκτίµηση του Κινδύνου της ιάβρωσης των Εδαφών της Νήσου Λέσβου µε τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών (GIS). Σε πρώτη φάση επιχειρήθηκε η µελέτη της διάβρωσης και των παραγόντων που την επηρεάζουν που βασίστηκε σε βιβλιογραφικές αναφορές. Επίσης έγινε συνοπτική περιγραφή των συστηµάτων γεωγραφικών πληροφοριών (GIS.), των πλεονεκτηµάτων τους και της Τηλεπισκόπικης µεθόδου. Στη συνέχεια, πραγµατοποιήθηκε πλήρης περιγραφή της µεθοδολογίας που χρησιµοποιήθηκε για την αντιµετώπιση του θέµατος της εκτίµησης του κινδύνου της εδαφολογικής διάβρωσης στην υπό µελέτη περιοχή. Επίσης επιχειρήθηκε να γίνει σύγκριση της υφιστάµενης διάβρωσης η οποία µελετήθηκε από δευτερογενή δεδοµένα που πάρθηκαν από το χάρτη γαιών, µε τον εκτιµούµενο κίνδυνο της διάβρωσης. Προτάθηκε βελτίωση της µεθοδολογίας προσθέτοντας ως επιπλέον παράγοντα το δείκτη βλάστησης µελετώντας έτσι το βαθµό που επηρεάζει η βλάστηση τον κίνδυνο για διάβρωση. Έπειτα έγινε παρουσίαση των αποτελεσµάτων της µελέτης σε θεµατικούς χάρτες καθώς επίσης και ερµηνεία και σχολιασµός του κάθε χάρτη. 38

3 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΣΕΛ ΜΕΡΟΣ Α ΜΕΡΟΣ Β ΜΕΡΟΣ Γ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 2 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΓΕΝΙΚΑ Έ ΑΦΟΣ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ Ε ΑΦΙΚΟΙ ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ ΡΥΘΜΟΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ ΙΑΒΡΩΣΗ ΓΕΝΙΚΑ ΜΟΡΦΕΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΗ ΙΑΒΡΩΣΗ (WATER EROSION) ΑΙΟΛΙΚΗ ΙΑΒΡΩΣΗ (WIND EROSION) ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΙΑΒΡΩΣΗ 14 ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ ΚΛΙΜΑ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ. ( ΚΛΙΣΗ) ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ Ε ΑΦΟΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΙΑΒΡΩΣΙΜΟΤΗΤΑ Ε ΑΦΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ 23 ΛΟΓΩ ΙΑΒΡΩΣΗΣ 2.9 ΣΧΕΣΗ ΑΣΙΚΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΓΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΙΑΒΡΩΣΗ ΒΟΣΚΗΣΗ ΚΑΙ ΙΑΒΡΩΣΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑ ΚΑΙ ΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ 29 ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α 2.12 ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ 31 (G.I.S.) ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Γ.Σ.Π 35 3 ΜΕΘΟ ΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΙΑΒΡΩΣΗΣ 37 ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 3.1 ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ Ε ΑΦΟΥΣ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΒΑΘΟΣ Ε ΑΦΟΥΣ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 40 39

4 3.3 ΚΛΙΣΕΙΣ % ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΕΙΚΤΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ NDVI ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 41 ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ Ε 4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Ε ΑΦΟΛΟΓΙΚΗΣ 44 ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.2 ΧΑΡΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Ε ΑΦΩΝ 46 ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.3 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ 47 ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.4 ΧΑΡΤΗΣ ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ Ε ΑΦΟΥΣ 49 ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.6 ΧΑΡΤΗΣ ΒΑΘΟΥΣ Ε ΑΦΩΝ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΒΑΘΟΥΣ Ε ΑΦΟΥΣ ΤΗΣ 51 ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.8 ΧΑΡΤΗΣ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ ΧΑΡΤΗΣ % ΚΛΙΣΕΩΝ Ε ΑΦΩΝ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΧΑΡΤΗΣ % ΚΛΙΣΕΩΝ Ε ΑΦΩΝ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 54 (ΑΝΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ) 4.11 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ % ΚΛΙΣΕΩΝ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ 55 ΛΕΣΒΟΥ ΧΑΡΤΗΣ ΕΙΚΤΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΧΑΡΤΗΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΩΝ ΕΙΚΤΗ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ 57 ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.14 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΕΙΚΤΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ 58 (NDVI) ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΧΑΡΤΗΣ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Ε ΑΦΩΝ 62 ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.16 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΚΙΝ ΥΝΟΥ Ε ΑΦΙΚΗΣ 63 ΙΑΒΡΩΣΗΣ 4.17 ΧΑΡΤΗΣ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Ε ΑΦΩΝ 68 ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΜΕ NDVI 4.18 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΧΑΡΤΗ ΚΙΝ ΥΝΟΥ Ε ΑΦΙΚΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ΜΕ NDVI 69 5 ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 70 6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 73 7 ΑΝΑΦΟΡΕΣ - ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΩΝ ΟΡΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗΣ ΤΥΠΩΝ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗ 40

5 ΜΕΡΟΣ Α 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η προστασία και η ορθολογική χρησιµοποίηση των εδαφικών πόρων και του νερού στη σύγχρονη εποχή αποτελούν οικουµενικό πρόβληµα. Το έδαφος, το νερό και ο αέρας είναι οι βασικοί παράγοντες για την ύπαρξη και εξέλιξη της ζωής. Το πρόβληµα προστασίας των εδαφών από τη διάβρωση αποκτά όλο και περισσότερη σηµασία, γιατί η διάβρωση καταστρέφει τη δοµή του εδάφους, υποβαθµίζει την ποιότητα των παραγόµενων αγροτικών προϊόντων αφενός και αφετέρου µειώνει σηµαντικά τη γεωργική παραγωγή. Είναι πλέον αποδεκτό ότι η διάβρωση είναι ή µάστιγα της γεωργίας και της κτηνοτροφίας. Η διάβρωση αποτελεί το σοβαρότερο παράγοντα που επιδρά αρνητικά στο φυσικό περιβάλλον, διαταράσσοντας τη βιολογική ισορροπία του οικοσυστήµατος. (Ι. Μήτσιος, Χ. Πασχαλίδης, Κ Παγανιάς, 1995). Η Ελλάδα αποκαλείται και ως "Η χώρα της ιάβρωσης". Οι φυσικές, εδαφικές, γεωλογικές, γεωµορφολογικές, τοπογραφικές και κλιµατολογικές συνθήκες της χώρας ευνοούν την ανάπτυξη όλων των µορφών διάβρωσης. (Μήτσιος Ι.,Πασχαλίδης Χ., Παναγιάς Κ., 1995). Τα εδάφη του Ελλαδικού χώρου µε το µικρό σχετικά ποσοστό οργανικής ουσίας που περιέχουν, τα ψαθυρά γεωλογικά υλικά, που καλύπτουν µεγάλο µέρος της επιφάνειας, ο ορεινός χαρακτήρας και οι ισχυρές κλίσεις, σε συνδυασµό µε το ξηρό µεσογειακό κλίµα και τις ραγδαίες βροχές του χειµώνα συντελούν στην έντονη διάβρωση των εδαφών. (Πάνου 1982, Παρούσης Η., Αλεξανδρής Σ., Σιµώνης Α., 1990). 41

6 Ένα από τα σοβαρότερα προβλήµατα, είναι η διάβρωση των εδαφών. Ιδιαίτερα στα νησιά του Αιγαίου λόγο της µικρής επιφάνειας και της µορφολογίας που τα χαρακτηρίζει, µια έντονη διάβρωση των εδαφών θα δηµιουργούσε σε προβλήµατα ερηµοποίησης. Η διάβρωση στη νήσο Λέσβο είναι ένα πρόβληµα µε δυσµενείς, περιβαλλοντικά και οικονοµικά, προεκτάσεις. Λανθασµένες γεωργικές πρακτικές σε συνδυασµό µε τη µορφολογία και το ανάγλυφο του νησιού έχουν συµβάλλει στη δηµιουργία ενός υψηλού ετήσιου ρυθµού διάβρωσης. Ακόµη είναι επιστηµονικά αποδεκτό ότι η διάβρωση περιοχών που περιβάλλονται από θάλασσα αποτελεί ένα φυσικό φαινόµενο το οποίο επιδεινώνεται από την ανθρώπινη παρέµβαση. Η άµµος και τα υλικά που παρασύρονται από τα κύµατα και τα ρεύµατα αντικαθίστανται φυσιολογικά από τα υλικά που µεταφέρουν οι ποταµοί από τη λεκάνη απορροής, ή από ιζήµατα από διαβρωµένους βράχους ή υποθαλάσσιες συσσωρεύσεις άµµου. Οι παράκτιοι οικότοποι όπως οι λασπότοποι, οι αλµυροί βάλτοι, αµµώδεις παραλίες και οι αµµοθίνες είναι ανεκτίµητης αξίας για την προστασία της άγριας πανίδας και χλωρίδας, γεγονός που µας κάνει υπεύθυνους για την προστασία τους. Οι έρευνες στο αντικείµενο της υδατικής διάβρωσης του εδάφους είναι πολυπληθείς και ξεκινούν από την δεκαετία του 20. Αφορούν κυρίως περιοχές εντατικής καλλιέργειας στις Η.Π.Α και στις χώρες της ανατολικής Μεσογείου και διαπραγµατεύονται στην πλειονότητα τους, επιπτώσεις του φαινοµένου στην παραγωγή, προωθώντας µέτρα προστασίας. Την δεκαετία του 70, ξεκίνησε η µελέτη των µεσογειακών οικοσυστηµάτων, µέσα σε ένα ευρύτερο φάσµα µελέτης του περιβάλλοντος από την οπτική των φυσικών οικοσυστηµάτων. Μετά την αρχική προσέγγιση της δοµής και των βασικών λειτουργιών, την δεκαετία του 80 εντοπίστηκε ο ρόλος των διαταραχών στις συγκεκριµένες περιοχές, οι οποίες προκαλούνται κυρίως από την ανθρώπινη επέµβαση σε ευρεία κλίµακα και υψηλή ένταση.(κουλούρη Μ., 2004). Για να επιτευχθεί η λήψη σωστών µέτρων εναντίον της διάβρωσης, θα πρέπει πρώτα να γίνουν γνωστές οι περιοχές που κινδυνεύουν περισσότερο. Κύριος σκοπός της παρούσας διπλωµατικής εργασίας είναι να εκτιµηθεί ο κίνδυνος της εδαφικής διάβρωσης της νήσου Λέσβου µε τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών και της Τηλεπισκόπισης. Συγκεκριµένα επιδιώκεται η εκτίµηση του κινδύνου της εδαφικής διάβρωσης, µε το µοντέλο των. Ρόκο καθηγητή του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και άλλων. Οι σχετικοί κανόνες, και η υλοποίηση και η εφαρµογή τους στο σύστηµα που αναπτύχθηκε, µας δίνει τη δυνατότητα εκτίµησης του κινδύνου διάβρωσης που διατρέχουν τα εδάφη του νησιού της Λέσβου, αξιοποιώντας: α) την ειδική γνώση των παραγόντων που 42

7 επηρεάζουν την διάβρωση των εδαφών, β) τις τεχνικές Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών, γ) τις µεθόδους και τις τεχνικές ψηφιακών επεξεργασιών και τηλεπισκοπικών απεικονίσεων και δ) τα δεδοµένα επίγειων απεικονίσεων για εκπαίδευση του συστήµατος και αξιολόγηση των αποτελεσµάτων. Θα πρέπει να υπογραµµιστεί ότι µε βάση τις παραµέτρους που χρησιµοποιήθηκαν, αναφερόµενοι σε περιοχές µε υψηλότερο κίνδυνο από άλλες, εννοείται ότι εµφανίζουν µεγαλύτερη πιθανότητα να παρουσιάσουν διάβρωση. Οι ερευνητικές υποθέσεις της παρούσας εργασίας είναι: 1) Με τη χρήση δευτερογενών δεδοµένων που πάρθηκαν από τον εδαφολογικό χάρτη γαιών να γίνει σύγκριση της υφιστάµενης διάβρωσης της νήσου Λέσβου µε την εκτιµώµενο κίνδυνο. 2) Βελτίωση της µεθοδολογίας προσθέτοντας ως παράγοντα το δείκτη βλάστησης µελετώντας έτσι τον τρόπο που επηρεάζει η βλάστηση τον κίνδυνο διάβρωσης ΜΕΡΟΣ Β 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 2.1 ΓΕΝΙΚΑ Η πρωταρχική πηγή από όπου ο άνθρωπος και τα ζώα παίρνουν τα µέσα της ανάπτυξης και συντήρησής τους, είναι τα φυτά τα οποία βρίσκουν νέα θρεπτικά υλικά µόνο στις ανόργανες ουσίες. Τα φυτά προέρχονται, σχεδόν εξ ολοκλήρου, από ανόργανη ύλη. Τα απαραίτητα στοιχεία, για την αύξηση τους, τα παίρνουν από το έδαφος, τον αέρα και το νερό, τα οποία και πάλι γίνονται έδαφος, αέρας και νερό στο τέλος του κάθε κύκλου της χρήσης τους. Η αέναη αυτή ανακύκληση των θρεπτικών στοιχείων στη φύση αποτελεί την ανόργανη πλευρά της ζωής, το βασικό θεµέλιό της (Α.. Σιµώνης 1998). Το έδαφος είναι ο πρωταρχικός προµηθευτής θρεπτικών στοιχείων και νερού για τα φυτά, που στη συνέχεια παρέχουν θρεπτικά στα ζώα και στον άνθρωπο.(α.. Σιµώνης 1998). Έτσι λοιπόν η επιβίωση των ανθρώπων και ζώων εξαρτάται άµεσα από το έδαφος. Η ραγδαία αύξηση του πληθυσµού της γης απαιτεί την καλύτερη δυνατή χρησιµοποίηση των γεωργικών εδαφών για την παραγωγή τροφών και άλλων αγαθών για την συντήρηση του πληθυσµού. 43

8 Η αλόγιστη χρήση του εδάφους συνεπάγεται χειροτέρευση της ποιότητας του. Υπάρχουν πολλά παραδείγµατα από το παρελθόν όπου έχουµε καταστροφή των εδαφών ορισµένων περιοχών της γης που είχε ως συνέπεια την παρακµή πολιτισµών οι οποίοι είχαν αναπτυχθεί µε βάση την µεγάλη αλλά προσωρινή άνθιση της γεωργίας στις περιοχές αυτές. Η εντατική χρησιµοποίηση των εδαφών για την παραγωγή άφθονων και καλής ποιότητας αγαθών και συγχρόνως αποφυγή της υποβάθµισης τους είναι δυνατή µόνο όταν βασίζεται στην γνώση της σύστασης και των ιδιοτήτων του εδάφους. 2.2 Έ ΑΦΟΣ Έδαφος είναι το χαλαρό επιφανειακό στρώµα του στερεού φλοιού της γης, το οποίο προέκυψε από την αποσάθρωση ορυκτών και πετρωµάτων (µητρικό υλικό) µε συνδυασµένη δράση φυσικών, χηµικών και βιολογικών παραγόντων. (Σινάνης 1997). Οι παράγοντες αυτοί χαρακτηρίζονται σαν εδαφογενετικοί και η δράση τους είναι µακροχρόνια και συνεχής. Αποτέλεσµα της δράσης των εδαφογενετικών παραγόντων στο µητρικό υλικό είναι η δηµιουργία, αρχικά, ενός χαλαρού υλικού του ρεγόλιθου από τον οποίο στη συνέχεια προκύπτει το έδαφος. Οι σηµαντικότεροι παράγοντες ανάπτυξης του εδάφους είναι: α) το µητρικό πέτρωµα που ελέγχει το ρυθµό αποσάθρωσης καθώς επίσης και τη γονιµότητα του εδάφους. β) Το κλίµα, επειδή η βροχόπτωση και η θερµοκρασία ελέγχουν την χηµική αποσάθρωση των πετρωµάτων καθώς επίσης και την ανάπτυξη της φυτοκάλυψης και των µικροοργανισµών. Θεωρείται σήµερα ως ο πιο σηµαντικός παράγων για το σχηµατισµό των εδαφών. γ) Η τοπογραφία, το έδαφος συσσωρεύεται συνήθως σε πρανή µε ήπιες κλίσεις ενώ στα απόκρηµνα πράνη σχηµατίζεται ένα λεπτό επικάλυµµα εδάφους ή αποκαλύπτεται το υγιές πέτρωµα. δ) Ο χρόνος. Όσο µεγαλύτερο είναι το χρονικό διάστηµα του σχηµατισµού ενός εδάφους (διατηρουµένων των υπολοίπων παραγόντων σταθερών) τόσο µεγαλύτερο είναι το πάχος του. (Λούτσος Θ., 2000). Ένα αντιπροσωπευτικό έδαφος αποτελείται από στερεά συστατικά ανόργανης και οργανικής προέλευσης καθώς, επίσης και από χώρους οι οποίοι καταλαµβάνονται από νερό και αέρα. 1 Σε ορισµένο όγκο εδάφους τα ποσοστά συµµετοχής των παραπάνω συστατικών είναι κατά προσέγγιση τα εξής : 1 Σ ένα µέσης σύστασης έδαφος ο αέρας και το νερό, συµµετέχουν µε το ίδιο ποσοστό. 44

9 Ανόργανα στερεά συστατικά (ορυκτά) 45% Οργανικά στερεά συστατικά 5% Αέρας 25% Νερό 25% Εικ.1 Η περιεκτικότητα ενός τυπικού εδάφους σε νερό, αέρα, ορυκτά και οργανικό υλικό (από ούτσο, 2000). 2.3 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ Συστατικά του εδάφους αποτελούν η στερεή φάση, η υγρή φάση, τα αέρια φάση και οι ζωντανοί µικροοργανισµοί. Στερεή φάση εδάφους η οποία αντιπροσωπεύει το µισό από τον όγκο του εδάφους και αποτελείται από συστατικά ανόργανης και οργανικής προέλευσης. Τα συστατικά ανόργανης προέλευσης, ανάλογα µε το µέγεθος τους χαρακτηρίζονται σαν άµµος, ιλύς και άργιλος. Στο έδαφος είναι δυνατόν να παρατηρήσει κανείς και τεµαχίδια µε µεγαλύτερο µέγεθος, χαλίκια ή πέτρες. Πολλές από τις ιδιότητες των εδαφών επηρεάζονται από την περιεκτικότητά τους σε άµµο, ιλύ και άργιλο, η δε αναλογία των τριών αυτών κλασµάτων χαρακτηρίζει τη µηχανική σύσταση του εδάφους η οποία είναι εκείνη που θα καθορίσει το µέγεθος καθώς επίσης και το σχήµα των πόρων µέσα στους οποίους θα κινηθεί το νερό και ο αέρας. Η οργανική ουσία αντιπροσωπεύει δυστυχώς ένα πολύ µικρό ποσοστό της στερεής φάσης του εδάφους και αποτελείται από οργανικά υπολείµµατα, που βρίσκονται σε διάφορους βαθµούς αποσύνθεσης. Η αποσύνθεση των οργανικών υπολειµµάτων γίνεται µε τη βοήθεια µικροοργανισµών και οδηγεί στο σχηµατισµό ενός σχετικά σταθερού προϊόντος του χούµου και στην απελευθέρωση θρεπτικών στοιχείων. Η παρουσία του χούµου στο έδαφος του επιτρέπει να συγκρατεί περισσότερο νερό και θρεπτικά στοιχεία. Τα πιο ενεργά συστατικά 45

10 του εδάφους είναι η άργιλος και ο χούµος εξαιτίας των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων του δηλαδή της µεγάλης ιδικής επιφάνειας και των αρνητικών φορτίων. (Σινάνης 1997). Υγρή φάση εδάφους η οποία αποτελείται από το νερό που προσφέρεται στο έδαφος µε τη βροχή ή την άρδευση. Είναι ένα αραιό διάλυµα ηλεκτρολυτών και για το λόγο αυτό ονοµάζεται εδαφικό διάλυµα. Η ποσότητά του κυµαίνεται πολύ από έδαφος σε έδαφος και εξαρτάται, κυρίως, από τη µηχανική του σύσταση και τη φύση της αργίλου. Όσον αφορά τα γεωργικά εδάφη συγκρατούν κατά µέσο όρο σε ποσοστό ίσο µε το 20-30% της µάζας τους. Θέλοντας να αναλύσουµε το ρόλο των δύο φάσεων, στερεής και υγρής, στην ανάπτυξη των φυτών θα λέγαµε ότι η στερεή φάση παρέχει µηχανική στήριξη στα φυτά και παράλληλα αναπληρώνει τις απώλειες του εδαφικού διαλύµατος σε θρεπτικά στοιχεία, ενώ το εδαφικό διάλυµα παρέχει στα φυτά νερό και τα απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία για την ανάπτυξή τους, παίζοντας για το σκοπό αυτό το ρόλο του µεσάζοντα ανάµεσα στη στερεή φάση του εδάφους και στα φυτά. Αέρια φάση εδάφους όπου ο αέρας καταλαµβάνει ένα µέρος του πορώδους της στερεής φάσης. Η σχέση που τον συνδέει µε το εδαφικό νερό είναι αντιστρόφως ανάλογη, δηλαδή όσο πιο πολύ νερό περιέχει ένα έδαφος τόσο λιγότερος είναι ο αέρας του και αντίστροφα. Ο εδαφικός αέρας αρχικά έχει σύσταση περίπου όµοια µε εκείνη του ατµοσφαιρικού αέρα. Οι διάφορες όµως βιολογικές δραστηριότητες που γίνονται µέσα στο έδαφος όπως είναι η αναπνοή των ριζών, η µικροβιακή δραστηριότητα κ.λ.π τείνουν να αλλοιώσουν τη σύστασή του εξαιτίας της κατανάλωσης οξυγόνου και της συσσώρευσης CO 2. Σηµαντικό ρολο στην κίνηση του ατµοσφαιρικού αέρα µέσα στο έδαφος και στην ταχύτητα ανανέωσής του, παίζουν, το µέγεθος των πόρων που επικρατούν στη στερεή φάση και η ποσότητα της υγρής φάσης που παραµένει σ αυτή. Οι µεγάλοι πόροι στο έδαφος διευκολύνουν τη γρήγορη κίνηση του αέρα, ενώ οι µικροί πόροι παρεµποδίζουν τον καλό αερισµό και συµβάλλουν στη συγκράτηση µεγάλης ποσότητας νερού. Οι µέσου µεγέθους πόροι είναι εκείνοι που εξασφαλίζουν ίση συµµετοχή, κατ όγκο, της υγρής και της αέριας φάσης στο έδαφος. Ζωντανοί οργανισµοί του εδάφους. Γνωρίζοντας ότι στο έδαφος λαµβάνουν χώρα µια πληθώρα βιολογικών δραστηριοτήτων στις περισσότερες από τις οποίες συµµετέχουν και πλήθος ζωντανών οργανισµών από βακτήρια ως και τρωκτικά. Ο αριθµός και το είδος των ζωντανών οργανισµών ποικίλει ανάλογα µε το βάθος του εδάφους εµφανίζοντας τη µεγαλύτερη τιµή στο σηµείο µε το άφθονο οξυγόνο οργανική ουσία και κατάλληλη υγρασία. (Σινάνης 1977). 46

11 2.4 Ε ΑΦΙΚΟΙ ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ Κατακόρυφες και οριζόντιες µετακινήσεις των υλικών στα εδαφικά συστήµατα οδηγούν σε ευκρινή εδαφικά στρώµατα ή εδαφικές τοµές που είναι διαιρεµένα σε ζώνες ή εδαφικούς ορίζοντες.( ούτσος Θ., 2000). ιακρίνονται πέντε επιµέρους ορίζοντες (Εικ.2). Ο ορίζοντας Ο είναι ο ανώτερος και συνιστάται κυρίως από υπολείµµατα φυτών και χούµο. Αυτός είναι ένα σκουρόχρωµο και λεπτόκοκκο οργανικό υλικό προϊόν διάσπασης φυτικών και ζωικών υπολειµµάτων που συντελείται µε τη βοήθεια µυκήτων βακτηρίων και των πρωτόζωων. Όλοι αυτοί οι µικροοργανισµοί προσφέρουν οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα και οργανικά οξέα στο εξελισσόµενο έδαφος. Προς τα κάτω συναντούµε τον πρώτο πραγµατικό ορίζοντα εδάφους τον ορίζοντα Α στον οποίο αυξάνεται η συµµετοχή των ορυκτών ενώ ο χούµος συµµετέχει µε περιεκτικότητα έως 30% και προσδίδει στο έδαφος το χαρακτηριστικό σκούρο καφέ έως µαύρο χρώµα. Ακολουθεί ο ορίζοντας Ε, εάν υπάρχει 2, ο οποίος λέγεται και Ελούβιος (αποπλυµένος) µια και απ αυτόν αποµακρύνονται διάφορα ιόντα δια αποπλύσεως Εικ.2 Τοµή σε ένα ώριµο έδαφος (Από Carla W. Montgomery, 1994). 2 Συχνά δεν εµφανίζονται όλοι οι εδαφικοί ορίζοντες ταυτόχρονα 47

12 προς τους κατώτερους ορίζοντες. Ο ορίζοντας αυτός φτωχαίνει σε χούµο σταδιακά προς τα κάτω και αποκτά το χαρακτηριστικό κίτρινο χρώµα.. Αµέσως από κάτω αναπτύσσεται ο ορίζοντας Β ο οποίος ονοµάζεται και Ιλλούβιος (εµπλουτισµένος) µια και σ αυτόν συσσωρεύονται τα συστατικά της απόπλυσης των ανωτέρων οριζόντων. Η συγκέντρωση των ορυκτών του σιδήρου και αλουµινίου καθώς και των ορυκτών της αργίλου είναι ιδιαίτερα σηµαντική στον ορίζοντα αυτό. Τέλος ο ορίζοντας C αποτελεί την µεταβατική ζώνη µεταξύ των αποσαθρωµένων ανώτερων οριζόντων και του µητρικού πετρώµατος που αποτελεί το υπόβαθρο της περιοχής. 2.5 ΡΥΘΜΟΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ Για να µπορέσει να δηµιουργηθεί 1 εκατοστό εδάφους από το πέτρωµα χρειάζονται να περάσουν 1000 έως και 3000 χρόνια. ( Παπαµίχος, 1990). Ο ρυθµός σχηµατισµού ενός εδάφους ποικίλει αναλόγως του περιβάλλοντος. Σε ενδιάµεσες θερµοκρασίες και υψηλές βροχοπτώσεις ο ορίζοντας Α µπορεί να αρχίσει να σχηµατίζεται σε µερικά µόλις χρόνια µετά την έκθεση του πετρώµατος. Καθώς η φυτοκάλυψη γίνεται πυκνότερη αρχίζουν τα οργανικά οξέα και εµπλουτίζονται στο έδαφος ώστε η έκπλυση να γίνεται ολοένα και πιο αποτελεσµατική. Έτσι, µετά από 50 χρόνια αρχίζει να σχηµατίζεται ο ορίζοντας Β ενώ το πάχος των οριζόντων Α, Β γίνεται περίπου 10 cm. Αντίθετα σε λιγότερο υγρά κλίµατα η διαδικασία αυτή διαρκεί πολύ περισσότερο. (Carla W. Montgomery, 1994). Τα εδάφη όπως και τα πετρώµατα παίρνουν µέρος στον κύκλο µετασχηµατισµού των πετρωµάτων και µεταφέρονται µέσω της διάβρωσης στις λίµνες και στις θάλασσες. Υπολογίστηκε ότι µε την εµφάνιση του ανθρώπου το ποσό του υλικού που µεταφέρεται στις θάλασσες αυξήθηκε από 9 σε 24 δις τόνους ετησίως. Είναι λοιπόν σαφές ότι ένα µεγάλο τµήµα της αύξησης αυτής αντικατοπτρίζεται στην καταστροφή των εδαφών. Παρατηρείται µεγάλη απόκλιση από τα φυσιολογικά ποσά διάβρωσης και έτσι τα εδάφη δεν ανανεώνονται µε το ρυθµό που υποβαθµίζονται και καταστρέφονται. ( ούτσος Θ., 2000). 2.6 ΙΑΒΡΩΣΗ ΓΕΝΙΚΑ 48

13 Η διάβρωση είναι µια φυσική διεργασία απόσπασης και αποµάκρυνσης επιφανειακού εδάφους και η απόθεσή του σε άλλα σηµεία της επιφάνειας της γής ή στη θάλασσα. (Συλλαίος, 1990). Οι κυριότεροι φυσικοί παράγοντες που συµβάλουν σ αυτό το φαινόµενο, είναι το νερό (υδατογενής διάβρωση) και ο άνεµος (αιολική διάβρωση). Η εδαφική διάβρωση είναι µια διαδικασία δύο φάσεων, αρχικά γίνεται απόσπαση µεµονωµένων εδαφικών σωµατιδίων από την µάζα του εδάφους και έπειτα ακολουθεί η µεταφορά τους από παράγοντες όπως το νερό και ο άνεµος. Όταν δεν παρέχεται ικανή ποσότητα ενέργειας για τη µεταφορά τότε λαµβάνει µέρος µια τρίτη φάση, η απόθεση. (Morgan,1986). Αποτέλεσµα της διάβρωσης είναι η απογύµνωση της επιφάνειας του εδάφους που φτάνει πολλές φορές µέχρι την αποκάλυψη του µητρικού πετρώµατος. Εκτός από τον καταστρεπτικό ρόλο της διάβρωσης θα πρέπει να αναφερθεί και ο δηµιουργικός, όσο οξύµωρο και αν φαίνεται αυτό. Πράγµατι, η αποµάκρυνση του επιφανειακού εδάφους είναι αποτέλεσµα του καταστρεπτικού της ρόλου, η απόθεσή του όµως σε κάποια άλλη θέση "δηµιουργεί" επιφανειακό έδαφος και τεκµηριώνει το δηµιουργικό της ρόλο. Τα εδάφη που σχηµατίζονται από αυτές τις αποθέσεις σε προσχωµατικές κοιλάδες ή αλλουβιακές πεδιάδες, κατά κανόνα είναι πολύ γόνιµα.(σινάνης, 1997). Ανάλογα µε το αίτιο που δηµιούργησε τις προϋποθέσεις για τη διάβρωση των εδαφών, διακρίνουµε την επιταχυνόµενη ή ανθρωπογενή ή ακανόνιστη διάβρωση (Μουλόπουλος, 1968) που είναι αποτέλεσµα των επεµβάσεων του ανθρώπου στο φυσικό περιβάλλον και σε µερικές περιπτώσεις ζώων και τη φυσική ή γεωλογική ή κανονική διάβρωση (Hudson, 1985) που δρα σε φυσικό περιβάλλον που δεν έχει διαταραχθεί από τον άνθρωπο και οι απώλειες εδάφους είναι µικρές της τάξης των 50Kg/έτος/ha. (Α. Οικονόµου, Γ. Νάκος, 1990) ΜΟΡΦΕΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ ύο είναι οι κύριες µορφές διάβρωσης η διάβρωση από το νερό και η διάβρωση από τον άνεµο η οποία στην Ελλάδα δεν έχει µεγάλη σηµασία. Η υδατική διάβρωση είναι περισσότερο εµφανής στα υγρά ενώ η αιολική στα ξηρά εδάφη (Ν. Χουλιάρας, 1986) Υ ΑΤΙΚΗ ΙΑΒΡΩΣΗ (WATER EROSION) 49

14 Εικ.3 Υδατική διάβρωση του εδάφους. Σε όλες τις κλιµατικές ζώνες η υδατική διάβρωση παίζει σηµαντικό ρόλο στη διαµόρφωση του ανάγλυφου της γήινης επιφάνειας (Μαργαρόπουλος, 1963) Η υδατική διάβρωση οφείλεται στη διασπορική δράση και στη µεταφορική ικανότητα του νερού. Οι σταγόνες της βροχής πέφτουν στο στεγνό έδαφος µε ταχύτητα που φτάνει συνήθως τα 30χιλ./ώρα. (Σιλλαίος, 1990) Αρχικά διαποτίζεται το επιφανειακό στρώµα του εδάφους και αυτό επιφέρει χαλάρωση των δυνάµεων συνοχής που αναπτύσσονται µεταξύ των εδαφικών τεµαχιδίων. Η χαλάρωση αυτή διευκολύνει τις σταγόνες της βροχής, εξαιτίας της κινητικής τους ενέργειας, να εκτινάσσουν και να διασπείρουν τα τεµαχίδια του εδάφους προς κάθε κατεύθυνση και σε απόσταση αντιστρόφως ανάλογη του µεγέθους τους. Τα τεµαχίδια αυτά αποφράζουν τους επιφανειακούς πόρους µε αποτέλεσµα να αρχίζει η παρεµπόδιση της κίνησης του νερού προς τα βαθύτερα στρώµατα. Με την πάροδο του χρόνου η διηθητικότητα του εδάφους συνεχίζει να µειώνεται και αυτό συµβάλλει στη δηµιουργία πλεονάσµατος νερού στην επιφάνεια του εδάφους. Το πλεόνασµα αυτό του νερού δηµιουργεί ανάλογα και µε την κλήση του εδάφους τις προϋποθέσεις επιφανειακής απορροής εποµένως και διάβρωσης του εδάφους. Η διάβρωση του εδάφους µε το νερό παρουσιάζεται µε τρεις µορφές: α) την επιφανειακή διάβρωση, β) την αυλακωειδή διάβρωση και γ) την χαρδρωτική διάβρωση α) Επιφανειακή διάβρωση (sheet erosion) 50

15 Εικ.4 Επιφανειακή διάβρωση του εδάφους. Κατά τη διάβρωση αυτή έχουµε την αποµάκρυνση του επιφανειακού στρώµατος του εδάφους σχεδόν οµοιόµορφα από όλη την έκταση µιας επιφάνειας. (Ι. Μήτσιος, Χ. Πασχαλίδης, Κ Παγανιάς, 1995). Είναι µια αργή, αφανής διεργασία που δρα συνεχώς σε µεγάλες επιφάνειες και θεωρείται υπεύθυνη για την απώλεια του µεγαλύτερου ποσοστού του εδάφους, που χάνεται µε διάβρωση. Το νερό απορροής παρασύρει τα τεµαχίδια της αργίλου σε αιώρηση ενώ τα µε µεγαλύτερη διάµετρο τεµαχίδια της ιλύος ή άµµου ή ακόµα και τα χαλίκια µε διαδικασία κύλισης ή ολίσθησης. Εποµένως, ένας δεδοµένος όγκος νερού που απορρέει επιφανειακά σε ένα έδαφος µε µεγάλη κλίση, σχηµατίζει κατά την απορροή µια λεπτή στιβάδα νερού που κινείται µεν µε µεγάλη ταχύτητα, έχει όµως µικρή µεταφορική ικανότητα χονδρόκοκκων συστατικών του εδάφους. Όταν όµως ο ίδιος όγκος νερού απορρέει επιφανειακά σε ένα έδαφος µε µικρή κλίση, σχηµατίζει κατά την απορροή µια παχύτερη στιβάδα που κινείται µεν µε µικρή ταχύτητα, έχει όµως µεγαλύτερη µεταφορική ικανότητα σε σχέση µε την προηγούµενη περίπτωση. Το γεγονός αυτό εξηγεί το λόγο που παραµένουν στις πλαγιές ενός λόφου µε µεγάλη κλίση τα χονδρόκοκκα συστατικά, ενώ στις πλαγιές µε µικρότερη κλίση αποµακρύνονται από το νερό που απορρέει. β) Αυλακωειδή διάβρωση (rill erosion) 51

16 Εικ.5 Αυλακωειδής διάβρωση του εδάφους. Αυλακωειδή είναι εκείνη η διάβρωση που στην επιφάνεια του εδάφους παρουσιάζονται πολυάριθµα µικρά αυλάκια βάθους µέχρι 50 cm περίπου. (Α. Οικονόµου, Γ. Νάκος, 1990) Εµφανίζονται κυρίως σε πρόσφατα καλλιεργούµενες εκτάσεις ή εκτάσεις που βρίσκονται σε αγρανάπαυση και συνήθως εξαφανίζονται µε την άροση. (Μητσιος 1995). Προϋποθέσεις για να δηµιουργηθεί αυτή η µορφή διάβρωσης είναι η κλίση του εδάφους η οποία θα πρέπει να είναι µεγάλη, η ένταση της βροχής να είναι υψηλή καθώς επίσης η επιφάνεια του εδάφους να είναι ακάλυπτη. Στα περισσότερα εδάφη, ακόµα και σαν αποτέλεσµα της µηχανικής τους κατεργασία, η επιφάνεια τους εµφανίζει ανωµαλίες, που επιτρέπει τη συσσώρευση του νερού της βροχής σε θύλακες. Η υπερχείλιση των θυλάκων δηµιουργεί τις προϋποθέσεις επιφανειακής απορροής προς κατευθύνσεις που το νερό συναντά τη µικρότερη αντίσταση. Στην πορεία αυτή των διαδροµών αυξάνεται η ποσότητα του νερού που απορρέει καθώς και η ταχύτητα του αυξάνοντας έτσι τη διαβρωτική του δύναµη. εν υπάρχει σαφής διαχωρισµός µεταξύ των αποτελεσµάτων της αυλακωτής διάβρωσης από εκείνα της διάβρωσης από επιφανειακή ροή διότι και οι δύο διεργασίες επηρεάζουν το ίδιο τµήµα λοφοπλαγιάς. (Morgan, 1986). γ)χαραδρωτική διάβρωση (gully erosion) 52

17 Εικ.6 Χαραδρωτική διάβρωση του εδάφους Η µορφή αυτή της διάβρωσης είναι εξέλιξη της αυλακωειδούς διάβρωσης. Οι χαραδρωτικοί σχηµατισµοί είναι µόνιµες πορείες σε απόκρηµνες πλαγιές που δηµιουργούνται από πρόσκαιρες ροές κατά τη διάρκεια καταιγίδων. Ο τύπος αυτός της διάβρωσης δηµιουργείται µε την συγκέντρωση σε κάποιο µεγάλο ποσοστό, του νερού απορροής. Αυτό µπορεί να προέλθει από κλιµατική αλλαγή, δηµιουργία έντονων βροχοπτώσεων από αύξηση της ποσότητας νερού στο έδαφος λόγω εξασθένισης της φυτικής κάλυψης από φωτιά ή υπερβόσκηση. Η διαδικασία δηµιουργίας των χαραδρών είναι πολύπλοκη. Αρχικά εµφανίζεται ως αποτέλεσµα έντονης βροχόπτωσης σε συνδυασµό µε περιορισµένη βλάστηση µε τη µορφή µικρών κοιλοτήτων στη λοφοπλαγιά και στη συνέχεια το νερό της βροχής συγκεντρώνεται µέσα σε αυτές διευρύνοντάς τες µέχρι να ενωθούν µεταξύ τους, προκαλώντας έτσι µια µεγάλη ροή. Η µεγαλύτερη διάβρωση εµφανίζεται στο σηµείο υπερχείλισης των κοιλοτήτων όπου σχηµατίζονται κατακόρυφοι γκρεµοί πάνω από τους οποίους εµφανίζεται έντονη απορροή µεταφέροντας έτσι τεράστιες ποσότητες εδάφους. Το βάθος και η µορφή της χαράδρας ποικίλει. Εξαρτάται από τη σταθερότητα του εδάφους σε σχέση µε το βάθος. Όταν η αντίσταση του εδάφους στη διάβρωση είναι ίδια ή αυξάνεται µε το βάθος, σχηµατίζονται χαράδρες µε σχήµα V, ενώ όταν η αντίσταση του εδάφους είναι ίδια ή µειώνεται µε το βάθος, σχηµατίζονται χαράδρες µε σχήµα U. Αν και οι τρείς αυτοί τύποι διάβρωσης είναι ζηµιογόνοι, η επιφανειακή και αυλακοειδής που είναι και λιγότερο εµφανείς θεωρείται ότι προκαλούν τις µεγαλύτερες απώλειες, Εδαφικού υλικού κυρίως σε καλλιεργούµενες εκτάσεις. (Α. Οικονόµου, Γ. Νάκος, 1990) Η Χαραδρωτική διάβρωση είναι ποσοτικά λιγότερο σηµαντική αλλά είναι περισσότερο εµφανής και τοπικά πιο καταστρεπτική. (Συλλαίος, 1990). 53

18 ΑΙΟΛΙΚΗ ΙΑΒΡΩΣΗ (Wind erosion) Εικ.7 Αιολική διάβρωση του εδάφους. Η αιολική διάβρωση είναι η µεταφορά µεµονωµένων σωµατιδίων του εδάφους από τον άνεµο. Ο βασικός παράγοντας στη διάβρωση από τον άνεµο είναι η ταχύτητα του ανέµου (Morgan, 1986). Άλλοι παράγοντες είναι η τραχύτητα της επιφάνειας του εδάφους, η ύπαρξη και το ύψος της υπάρχουσας βλάστησης, η φύση και η κατάσταση του εδάφους. (Βαλµής, 1990). Στις ξηρές και ηµίξηρες κλιµατικές ζώνες της Μεσογείου η µεγάλη διάρκεια της ξηρής περιόδου και το µικρό ύψος των βροχοπτώσεων περιορίζουν την ανάπτυξη της βλάστησης και το έδαφος παραµένει ακάλυπτο. Σ αυτό το έδαφος ο άνεµος µπορεί να προκαλέσει µε την διάβρωση σηµαντική υποβάθµιση. Τα σωµατίδια του εδάφους µεταφέρονται µε τρεις τρόπους : 1) Με την τριβή που προκαλούν οι κόκκοι άµµου όπως κινούνται πάνω στην επιφάνεια της ξηράς. Ο τρόπος αυτός ονοµάζεται "απορρίνιση", και συντελείται µε τον πιο γρήγορο ρυθµό. 2) Με την ανύψωση και αποµάκρυνση των λεπτών εδαφικών τεµαχιδίων που βρίσκονται στην επιφάνεια της χέρσου. Επίσης µε την απόσπαση υλικών από διάφορα πετρώµατα εξαιτίας της δράσης του ανέµου και την αποµάκρυνση των λεπτότερων υλικών. Ο τρόπος αυτός ονοµάζεται "απόφυση". 3) Με την αµοιβαία τριβή των διαφόρων τεµαχιδίων που µεταφέρονται από τον άνεµο. Ο τρόπος αυτός ονοµάζεται "εκτριβή". Λόγο της εκτριβής συρρικνώνονται ακόµη περισσότερο σε µέγεθος. (Αστεριάδης, 1996) 54

19 Η "απορρίνιση" και η "απόφυση" συντελούν στην διαµόρφωση της µορφολογίας µιας περιοχής, όπου κύριος διαβρωτικός παράγοντας είναι πριν και µετά τη σπορά. Οι συνέπειες της αιολικής διάβρωσης είναι ή απώλεια του πολύτιµου επιφανειακού εδαφικού ορίζοντα. Η απώλεια των σπόρων και των φτυαριών και καταστροφές σε ήδη υπάρχουσες καλλιέργειες (Κουλούρη Μ, 1997) ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΙΑΒΡΩΣΗ ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση των εδαφών είναι το κλίµα, η τοπογραφία της περιοχή, η γεωλογική κατάσταση το έδαφος, η βλάστηση και η ανθρώπινη δραστηριότητα. Οι ίδιοι παράγοντες είναι υπεύθυνοι και για τη δηµιουργία εδάφους (εδαφογενετικοί παράγοντες), εφόσον τη θέση του εδάφους πάρει το µητρικό υλικό. Στη φύση εποµένως συµβαίνουν ταυτόχρονα δύο διεργασίες ανταγωνιστικές, η διάβρωση και η εδαφογένεση που η δράση της µιας αντιστρατεύεται το αποτέλεσµα της άλλης. Το αποτέλεσµα της διάβρωσης ή της εδαφογένεσης αντανακλά τη συνισταµένη της δράσης των προαναφερόµενων παραγόντων, εποµένως, η διεργασία που θα υπερισχύσει εξαρτάται από το βαθµό συµµετοχής αυτών των παραγόντων αλλά κυρίως από την αλληλεπίδραση τους ΚΛΙΜΑ Ο κύριος κλιµατικός παράγοντας που επηρεάζει την ένταση του φαινοµένου της διάβρωσης είναι η βροχή. Έχει ήδη γίνει σαφές ότι οι σταγόνες της βροχής είναι κατά κύριο λόγο υπεύθυνες για τη δηµιουργία των προϋποθέσεων έναρξης της διάβρωσης των εδαφών. Η ένταση, η διάρκεια και η κατανοµή είναι τα χαρακτηριστικά της βροχής που παίζουν αποφασιστικό ρόλο στο µέγεθος της διάβρωσης. Η µεγαλύτερη ένταση, η µεγαλύτερη διάρκεια και η άνιση διαχρονικά κατανοµή της βροχής, ειδικά µετά από µεγάλες περιόδους ξηρασίας, αυξάνουν την απορροή και εποµένως τη διάβρωση. Η πτώση της ίδιας ποσότητας βροχής προκαλεί µεγαλύτερη ζηµία όταν αυτή πέφτει σε µικρότερο χρονικό διάστηµα.(η. Παρούσης, Σ. Αλεξανδρής, Α. Σιµώνης, 1990) Η σηµασία της έντασης της βροχής στο ρυθµό διάβρωσης ενός εδάφους φαίνεται από το παρακάτω παράδειγµα. Μια βροχόπτωση έντασης 0,7 χιλστ/ώρα και διάρκειας 30 ωρών, µπορεί να προκαλέσει απώλεια 0,4 τόνων εδάφους ανά 10 στρέµµα., ενώ µια βροχόπτωση σε 55

20 ένταση 7,1 χλστ/ώρα και διάρκειας 2 µόνο ωρών, µπορεί να προκαλέσει απώλεια εδάφους 51τόννων/10 στρέµµα. Από το προηγούµενο αριθµητικό παράδειγµα γίνεται σαφές ότι, για τη διάβρωση του εδάφους µεγαλύτερο ρόλο παίζει η ένταση της βροχής, παρά το συνολικό ύψος βροχής.(κ. Σινάνης, 1997) Τα παραπάνω γίνονται εύκολα κατανοητά αν δούµε τι πραγµατικά συµβαίνει όταν η βροχή πέφτει µε µεγάλη ένταση. Οι σταγόνες της βροχής έχουν µεγάλο βάρος και κινητική ενέργεια µε αποτέλεσµα να καταστρέφουν τα συσσωµατώµατα του επιφανειακού εδάφους, εποµένως και τη δοµή του. Τα τεµαχίδια του εδάφους διασπείρονται προς όλες τις κατευθύνσεις και αποφράσσουν τους επιφανειακούς πόρους µε αποτέλεσµα τη µείωση της διηθητικότητα του εδάφους. Εάν αυτό το γεγονός συνδυασθεί και µε τη µεγάλη ποσότητα νερού που πέφτει στο έδαφος σε µικρό χρόνο µετά από µια βροχή µεγάλης έντασης, εύκολα γίνεται αντιληπτό ότι η επιφανειακή απορροή είναι µεγάλη και υπεύθυνη για την έντονη διάβρωση του εδάφους. Η επίπτωση της βροχής διαφοροποιείται ανάλογα µε την περιεκτικότητα και τη φυσική κατάσταση της υγρασίας στο έδαφος. Η εξάτµιση, η οποία εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος, την πνοή ξηρών ανέµων, τις υψηλές θερµοκρασίες, τη µεσηµβρινή έκθεση, τη γειτνίαση µε λίµνες και τη βλάστηση, είναι ο καθοριστικός παράγοντας της περιεκτικότητας σε υγρασία. Η πήξη του εδαφικού νερού που προκαλείται σε χαµηλές θερµοκρασίες είναι ένας αναχρονιστικός µηχανισµός κατά της διαβρωτικής δραστηριότητας της βροχής. Ο άνεµος τέλος ανάλογα µε την ένταση και την κατεύθυνση πνοής έχει άµεση διαβρωτική δράση, µε την αποκοµιδή των χαλαρών λεπτόκοκκων υλικών τα οποία παρασύρει, αλλά και έµµεση, επηρεάζοντας τη διαβρωτική ενέργεια της βροχής µε τη θερµοκρασία, την ένταση, τη διεύθυνση και την υγροσκοπική του κατάσταση. (Η. Παρούσης, Σ. Αλεξανδρής, Α. Σιµώνης, 1990) ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ. ( ΚΛΙΣΗ) Τα κύρια χαρακτηριστικά της κλίσης που επηρεάζουν τη διάβρωση είναι ο βαθµός κλίσης, το µήκος και η καµπυλότητα της κλίσης. Έχει βρεθεί πειραµατικά ότι, για κλίσεις µικρότερες του 10%, ο διπλασιασµός τους (π.χ. από 4% σε 8%) συνεπάγεται σχεδόν τον διπλασιασµό της απώλειας του εδάφους, ενώ κλίσεις µεγαλύτερες από 10% αποτελούν το κυριότερο εµπόδιο 56

21 για την καλλιέργεια της γης.(ν. Συλλαίος 1990). Όλοι οι τύποι των εδαφών είναι εκτεθειµένοι στον κίνδυνο της διάβρωσης από τη δράση των σταγόνων της βροχής, όταν βρίσκονται σε µεγάλες κλίσεις. Ακόµα και τα αµµώδη εδάφη που στις ελαφρά κεκλιµένες επιφάνειες κινδυνεύουν ελάχιστα από τη διάβρωση, στις µεγάλες κλίσεις διαβρώνονται έντονα. (Κ. Σινάνης, 1997). Το άλλο χαρακτηριστικό της κλίσης που επηρεάζει τη διάβρωση είναι το µήκος της. Από έρευνες που έχουν γίνει στις ΗΠΑ έχει βρεθεί ότι η απώλεια του εδάφους µε διάβρωση, είναι κατά προσέγγιση ίση µε την τετραγωνική ρίζα του µήκους της κλίσης, σε εδάφη στα οποία η ταχύτητα της επιφανειακής απορροής δεν µεταβάλλεται κατά µήκος της διαδροµής (L 0,5). (Κ. Σινάνης, 1997). Σε εδάφη µάλιστα που σχίζουν όταν είναι ξηρά και η ταχύτητα της επιφανειακής απορροής µπορεί να µειώνεται κατά µήκος της κλίσης, ο εκθέτης είναι µικρότερος από 0,5 και προσεγγίζει το µηδέν. Αντίθετα σε εδάφη στα οποία η ταχύτητα της επιφανειακής απορροής αυξάνει κατά µήκος της διαδροµής ο εκθέτης του µήκους της διαδροµής είναι µεγαλύτερος από 0,5. Όταν το νερό κινείται κατά µήκος µιας κεκλιµένης επιφάνειας παρασύρει περισσότερο έδαφος από το κατώτερο µέρος της επιφάνειας και λιγότερο από το ανώτερο όπως φαίνεται και από τα στοιχεία του πίνακα 1. Ο λόγος για τον οποίο συµβαίνει αυτό είναι ότι µε την αύξηση του µήκους της διαδροµής αυξάνει η ποσότητα και ή ταχύτητα του κινούµενου νερού, εποµένως και η διαβρωτική του ικανότητα. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Απώλεια εδάφους από διάφορα τµήµατα µιας κλίσης Τιµή κλίσης (µέτρα) Απώλεια εδάφους (τόνοι) 0,91 1,65 2,13 2,52 Πηγή: FΑΟ, 1965 Από τα στοιχεία του προηγούµενου πίνακα βγαίνει εύκολα το συµπέρασµα ότι, ένας τρόπος για να αποτραπούν οι απώλειες εδάφους κατά µήκος µιας κεκλιµένης επιφάνειας, εξαιτίας της διάβρωσης της µε νερό, είναι η δηµιουργία αναβαθµίδων οι οποίες συµβάλλουν στη µείωση του µήκους της διαδροµής. Το τρίτο χαρακτηριστικό της κλίσης, η καµπυλότητα, επηρεάζει τη διάβρωση των εδαφών ανάλογα µε τη µορφή της. Έτσι, εδάφη που βρίσκονται σε πλαγιές µε κυρτή επιφάνεια επειδή η ταχύτητα απορροής στα κατώτερα τµήµατα είναι πολύ µεγάλη, διαβρώνονται έντονα. 57

22 Αντίθετα, σε εδάφη που βρίσκονται σε πλαγιές µε κοίλη επιφάνεια, µπορούν να συµβούν δυο πράγµατα. Αν η βροχή είναι ραγδαία και το νερό συγκεντρωθεί στα κατώτερα σηµεία της κοίλης πλαγιάς, υπάρχει σοβαρός κίνδυνος να ξεχειλίσει και να δηµιουργήσει φαινόµενα χαραδρωτής διάβρωσης. Αν δεν συµβεί υπερχείλιση, µετά την αποχώρηση των νερών, παραµένουν στην περιοχή αυτή τα φερτά υλικά από τα ανώτερα τµήµατα της πλαγιάς, µεταξύ των οποίων και η οργανική ουσία, τα οποία επηρεάζουν θετικά τη γονιµότητα των εδαφών.(μισοπολινός Ν., 1991) ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ Οι γεωλογικοί παράγοντες είναι η ηλικία και η πετρογραφία της περιοχής. Νεώτεροι γεωλογικοί σχηµατισµοί παρουσιάζουν έντονα διαβρωτικά φαινόµενα, τα οποία αµβλύνονται στα στάδια της ωριµότητας και του γήρατος. Λεπτόκοκκοι γεωλογικοί σχηµατισµοί, κυρίως µε ευδιάλυτα υλικά, διαβρώνονται πιο γρήγορα από αυτούς µε χονδρόκοκκο υλικά διαµετρήµατος της άµµου και πάνω Γεωλογικά επικρατούν λιγότερο και περισσότερο ευαίσθητοι πατρολογικοί σχηµατισµοί στην ανάπτυξη χειµορικών φαινοµένων. Ο νεογενής ή ιζηµατογενής σχηµατισµός (24%) παρουσιάζει έντονα χαραδρωτικά φαινόµενα, (χαραδρωτική και αυλακοειδής διάβρωση), καθώς και γεωκατακρηµνήσεις από την υποσκαφή των πρανών. Οι ασβεστολιθικοί (19,5%) και οι σχιστολιθικοί (18,4%) σχηµατισµοί παρουσιάζουν γεωλισθήσεις, διαβρώσεις και κατακρηµνίσεις. Στον πυριγενή σχηµατισµό (12,6%) τα φαινόµενα είναι περιορισµένης έντασης και έκτασης. Ο σχηµατισµός του φλύσχη (8,5%) παρουσιάζει έντονα φαινόµενα γεωλισθήσεων ( υτική Ελλάδα Πίνδος). Ο προσχωσιγενής σχηµατισµός κυρίως σε γεωργικά εδάφη µε πολύ µικρή κλίση, εµφανίζει χειµαρρικά φαινόµενα ήπια και περιορισµένα. (Η. Παρούσης, Σ. Αλεξανδρής, Α. Σιµώνης, 1990) Ε ΑΦΟΣ Οι ιδιότητες του εδάφους που καθορίζουν τη διαβρωσιµότητά του είναι η διηθητικότητα, η διαπερατότητα, η υδατοϊκανότητα και η σταθερότητα των συσσωµατωµάτων. Η διηθητικότητα ενός ξηρού εδάφους, που εκφράζει την ταχύτητα εισόδου του νερού στο εσωτερικό του, αρχικά είναι µεγάλη. Καθώς όµως αυξάνεται η περιεκτικότητα του εδάφους 58

23 σε νερό η τιµή της διηθητικότητας µειώνεται µέχρις ότου φτάσει σε µια τιµή ισορροπίας που είναι συνάρτηση της µηχανικής σύστασης του εδάφους και της δοµή του. Όταν όµως σαν αποτέλεσµα της δράσης των σταγόνων της βροχής γίνει απόφραξη των πόρων στην επιφάνεια του εδάφους, η τιµή ισορροπίας µετατοπίζεται και η διηθητικότητα µειώνεται ακόµα περισσότερο από αυτή την τιµή και από κάποια χρονική στιγµή και µετά εµφανίζεται περίσσεια νερού στην επιφάνεια του εδάφους. Αυτό δηµιουργεί τις προϋποθέσεις επιφανειακής απορροής, οπότε από αυτό το σηµείο και µετά η διάβρωση του εδάφους, εξαρτάται από την κλίση η οποία θα καθορίσει και την ταχύτητα της επιφανειακής απορροής του νερού. Σηµαντικό ρόλο στην εξασφάλιση υψηλών τιµών διηθητικότητας, οι οποίες θα αποτρέψουν την επιφανειακή απορροή, παίζει η σταθερότητα των συσσωµατωµάτων. Αυτή µε τη σειρά της εξαρτάται από την περιεκτικότητα των εδαφών σε οργανική ουσία είναι 2-5% η σταθερότητα των συσσωµατωµάτων είναι µεγάλη. Σε εδάφη µε µικρότερα ποσοστά οργανικής ουσίας τα συσσωµατώµατα εµφανίζουν µικρή σταθερότητα και καθώς διαβρέχονται από το νερό η πίεση του εγκλωβισµένου στο εσωτερικό του αέρα τα καταστρέφει µε ευκολία. (Κ. Σινάνης, 1997). Η διαπερατότητα του εδάφους, που εκφράζει την ταχύτητα κίνησης του νερού µέσα στη µάζα του, καθορίζεται από τον λιγότερο διαπερατό ορίζοντα της εδαφοτοµής. Η τιµή της διαπερατότητας µεταβάλλεται λιγότερο εύκολα από την τιµή της διηθητικότητας αφού η δοµή του εδάφους στο εσωτερικό του, αποκτά µονιµότερο χαρακτήρα απ ότι στην επιφάνεια. Τα καθαρά χαλίκια ή άµµοι έχουν τις υψηλότερες περατότητες και µπορούν να διαπεραστούν από αρκετές εκατοντάδες κυβικά µέτρα νερού, ανά ηµέρα, ανά τετραγωνικό µέτρο. Μείγµατα από καθαρά χαλίκια και άµµο έχουν περατότητες περίπου 10-3 m/sec. Καθώς τα λεπτόκοκκα υλικά σε ένα τέτοιο µείγµα αυξάνονται, η περατότητα ελαττώνεται. Οι άργιλοι γενικά έχουν περατότητα µικρότερη από 10-6 m/sec.(λέκκας Ε., 1995). Τα µητρικά υλικά κατατάσσονται σε διαπερατά ηµιπερατά και σε αδιαπέρατα πετρώµατα ανάλογα µε το συντελεστή περατότητας Κ ως εξής: Όταν Κ> 10-5 m/sec χαρακτηρίζονται ως ιαπερατά πετρώµατα. Όταν 10-5 <Κ<10-7 τα πετρώµατα χαρακτηρίζονται ως ηµιπερατά και όταν Κ<10-7 χαρακτηρίζονται ως Αδιαπέρατα. (Σούλιος Χ, 1996). Η υδατοικάνότητα εξαρτάται από τις χηµικές και φυσικές ιδιότητες του εδάφους. Χηµικές ιδιότητες του εδάφους: Υψηλή αναλογία διοξειδίου του πυριτίου προς τα τριοξείδια του σιδήρου και του αργιλίου προκαλεί πλαστική µορφή στην άργιλο ενώ όσο είναι µικρότερη τόσο πιο εύθρύπτη είναι η 59

24 άργιλος. Εδάφη µε υψηλή πλαστικότητας άργιλο διαβρώνονται ευκολότερα ενώ αυτά που περιέχουν εύθρυπτη άργιλο προβάλλουν αντίσταση στη διάβρωση. Το ph φαίνεται να αποτελεί σηµαντικό παράγοντα στη διάβρωση. Τα ισχυρώς όξινα εδάφη µε ph κάτω του 6 και ισχυρά αλκαλικά µε ph>8,5 είναι ευπαθή στη διάβρωση. Αντίθετα τα µέτρια αλκαλικά ή ουδέτερα, όχι έντονα αργιλώδη εδάφη υπόκεινται σε µικρότερη διάβρωση. Επίσης η σύνθεση σε θρεπτικά στοιχεία παίζει σηµαντικό ρόλο στην αντίσταση στη διάβρωση. Εδάφη µε µειωµένη γονιµότητα εµφανίζουν εντονότερη διάβρωση ενώ πλούσια σε θρεπτικά και κυρίως σε οργανική ουσία εδάφη παρουσιάζουν µείωση της διάβρωσης. (Κατακουζινός 1960). Φυσικές ιδιότητες του εδάφους : Το ενεργό βάθος του εδάφους όπου το φυτό µπορεί να προσλάβει τα θρεπτικά συστατικά και η παρουσία συνεκτικών οριζόντων επηρεάζει την υδατοχωρητικότητα του εδάφους. Αβαθή εδάφη παρουσιάζουν έντονη διάβρωση αλλά και δυσχέρειες στην εκτέλεση αντιδιαβρωτικών µέτρων. Η υφή του εδάφους επηρεάζει την υδατοικανότητα και την διηθητική ικανότητα του εδάφους. Χονδρόκοκκα εδάφη απορροφούν εύκολα µεγάλες ποσότητες νερού. Όταν όµως αυτά κορεσθούν και αρχίσει η επιφανειακή απορροή τότε τα χαλαρά υλικά παρασύρονται πολύ εύκολα. Τα λεπτόκοκκα εδάφη παρουσιάζουν επίσης έντονη διάβρωση λόγω της περιορισµένης διήθησης. Εδάφη µε ενδιάµεση υφή παρουσιάζουν την καλύτερη ανθεκτικότητα στη διάβρωση. Η δοµή του εδάφους το αποτέλεσµα της συσσωµάτωσης των συστατικών της µηχανικής σύστασης έχει σπουδαία σηµασία για την αντοχή του στη διάβρωση. Εδάφη χωρίς δοµή ή αδύνατη πλακοειδή δοµή υπόκεινται σε έντονη διάβρωση ενώ τα ισχυρής χονδρής σφαιροειδούς δοµής παρουσιάζουν ισχυρή αντίσταση (Κατακουζινός 1960). Η συνοχή του εδάφους συνδέεται άµεσα µε την δοµή και την περιεκτικότητα σε υγρασία. Τα υγρά εδάφη είναι περισσότερο ανθεκτικά γιατί αντιδρούν περισσότερο στην παρασυρτική δύναµη του νερού ΒΛΑΣΤΗΣΗ Η σηµασία της φυτικής κάλυψης στην προστασία των εδαφών από διάβρωση είναι σηµαντική και επιτυγχάνεται µε τους εξής τρόπους 1. Με την παρεµβολή του φυτού στην καθοδική πορεία των σταγόνων της βροχής, µε συνέπεια τη µείωση της κινητικής τους ενέργειας. 60

25 2. Με τη µείωση της ταχύτητας του νερού απορροής. Αυτή η επίδραση εξαρτάται πολύ από το είδος της καλλιέργειας. 3. Με την προαγωγή της συνένωσης των εδαφικών τεµαχιδίων που εξασφαλίζει η παρουσία του ριζικού συστήµατος των φυτών, ειδικότερα εκείνων που αναπτύσσουν θυσανωτό ριζικό σύστηµα. 4. Με τη µείωση της υγρασίας του εδάφους, λόγω της διαπνοής των φυτών. Αυτό συνεπάγεται αύξηση της σταθερότητας των συσσωµατωµάτων, αλλά και δυνατότητα του εδάφους να απορροφήσει µεγαλύτερη ποσότητα νερού πριν φτάσει στο σηµείο του κορεσµού. 5. Με την προσφορά οργανικής ουσίας στο έδαφος η οποία προάγει τη δηµιουργία σταθερών συσσωµατωµάτων. Η επίδραση, αυτή σε συνδυασµό µε την (3) συµβάλλει στη διατήρηση της διηθητικότητας του εδάφους και εποµένως στον περιορισµό της ποσότητας του νερού που θα κινηθεί στην επιφάνεια του εδάφους. Καθένας από τους προαναφερόµενους τρόπους προστασίας των εδαφών από τη διάβρωση αποκτά ιδιαίτερη βαρύτητα ανάλογα µε το είδος της βλάστησης. (Κ. Σινάνης, 1997). Η δασική βλάστηση για παράδειγµα µε τον πυκνό θόλο που σχηµατίζει εµποδίζει αποτελεσµατικά την άµεση πρόσκρουση της βροχής στο έδαφος όµως δεν είναι πάντα αποτελεσµατική στη µείωση της απορροής του νερού εκτός κι αν είναι πλούσια σε θαµνώδη και ποώδη βλάστηση.( Ν.Συλλαίος, 1990). Οι λειµώνες και οι βοσκότοποι αποτελούν την ιδανική φυτοκάλυψη η οποία εξασφαλίζει την καλύτερη προστασία του εδάφους από διάβρωση. Η αυξηµένη αυτή αντιδιαβρωτική ικανότητα της λειµώνιας βλάστησης είναι το αποτέλεσµα της συνισταµένης και των πέντε προαναφερόµενων τρόπων προστασίας των εδαφών. ( Ν.Συλλαίος, 1990). Η προστασία που παρέχουν διάφορα είδη καλλιεργειών στα εδάφη από διάβρωση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως π.χ αν είναι δενδρώδης ή ποώδης καλλιέργεια αν έχει εγκατασταθεί µε σπορά σε όλη την επιφάνεια ή κατά γραµµές αναπτύσσει θυσανωτό ή πασαλώδες ριζικό σύστηµα ή τέλος αν αφήνει µικρό ή µεγάλο ποσοστό του εδάφους ακάλυπτο. ΠΙΝΑΚΑΣ 2 Μείωση της απώλειας εδάφους λόγω φυτικής κάλυψης Φυτική κάλυψη κλίση απορροή απώλεια εδάφους % % % σε τον/10 στρεµ. 61

26 ,9 4, ,025 0,025 Πηγή : Ν.Συλλαίος Η ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ Οι διάφορες δραστηριότητες του ανθρώπου άλλοτε ευνοούν τη διάβρωση, άλλοτε την αναστέλλουν. Οι πυρκαγιές η ληστρική εκµετάλλευση του εδάφους και η µη ορθολογική καλλιέργεια σε επικλινή εδάφη είναι δραστηριότητες που επιδρούν θετικά στη διάβρωση Αντίθετα οι αναδασώσεις οι αναχλοάσεις η κατασκευή στραγγιστικών και άλλων προστατευτικών έργων µε την τήρηση των κανόνων ορθής καλλιεργητικής τεχνικής επιδρούν αρνητικά. 2.7 ΙΑΒΡΩΣΙΜΟΤΗΤΑ Ε ΑΦΟΥΣ Η διαβρωσιµότητα του εδάφους αναφέρεται στην ποσότητα του εδάφους που χάνεται από ένα κανονικό πειραµατικό τεµαχίδιο 22,1 m µε κλίση 9% σε συνθήκες κατεργασίας καθαρισµού του εδάφους και σε διαρκή αγρανάπαυση.(μήτσιος, 1995) Είναι χαρακτηριστικό του είδους εδάφους και εξαρτάται από την διηθητικότητα και τη σταθερότητα της δοµής του. Η υφή, η οργανική ουσία, το είδος της αργίλου, το βάθος του εδάφους, η ύπαρξη στρώσεων κακής διηθητικότητας και η αντίσταση της δοµής στην απόσπαση του συσσωµατώµατος διαµορφώνουν διαβρωσιµότητα. (Χουλιάρας 1986). Η διαβρωσιµότητα του εδάφους υπολογίζεται από την εξίσωση : 62

27 Όπου: Ε = διαβρωσιµότητα του εδάφους S = η κλίση (%) D = η διασπορικότητα (µηδαµινή, µικρή, µέση, κ.τ.λ) M = η υγρασία (%) P = η διηθιτικότητα ( ίντσες/ ώρα) F = η γονιµότητα (µηδαµινή, µικρή, κτλ) Οι τιµές των παραγόντων του τύπου βρίσκονται από τον πίνακα 3 ΠΙΝΑΚΑΣ 3 Κωδικές τιµές παραγόντων διαβρωσιµότητας Κωδικ. Κλίση % ιασπ/τα Υγρασία ιηθ/τα Γονιµότητα Τιµή % ίντσες/ώρα , , , Μηδαµινή Μικρή Μέση Μεγάλη Μέγιστη 10 10, , , ,1 0,11-0,5 0,51-2,0 2,10-3,0 3 Μηδαµινή Μικρή Μέση Μεγάλη Μέγιστη Πηγή : Κ. Σινάνης, 1997 Οι τιµές της διαβρωσιµότητας του εδάφους ποικίλλουν και κυµαίνονται από 0-0,6. Η τιµή (Ε), είναι µικρή για εδάφη µε καλή διηθητικότητα. Τέτοια εδάφη µε καλή διηθητικότητα είναι τα αµµώδη εδάφη και τα αργιλώδη εδάφη που περιέχουν υψηλό ποσοστό ένυδρων οξειδίων του σιδήρου και αργίλίου ή καολινίτη. Επίσης τιµές του (Ε) µικρότερες από 0,2 (Ε<0,2) είναι χαρακτηριστικές των εδαφών µε ελαφρά σύσταση και των αργιλικών εδαφών που περιέχουν υψηλό ποσοστό ένυδρων οξειδίων του σιδήρου και αργίλίου ή καολινίτη. Εδάφη µε µέτρια διηθητικότητα και µέτρια δοµή έχουν δείκτη διαβρωσιµότητας (Ε) µεταξύ 0,2-0,3 ενώ εδάφη ευπρόσβλητα στη διάβρωση και µε µικρή διηθητικότητα χαρακτηρίζονται από τιµές διαβρωσιµότητας µεγαλύτερες του 0,3 (Ε>0,3) (Μήτσιος 1995) 63

28 2.8 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΛΟΓΩ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Ο υπολογισµός των απωλειών του εδάφους λόγω της διάβρωσης στηρίζεται σε εµπειρικές µεθόδους οι οποίες θεωρούνται χρήσιµα εργαλεία για την αποτίµηση του µεγέθους και ης έκτασης της διάβρωσης καθώς και της πρόβλεψης της υποβάθµισης της παραγωγικότητας των εδαφών. Η παγκόσµια εξίσωση της απώλειας του εδάφους λόγω διάβρωσης USALE (Universal Soil Loss Equation) προτάθηκε από τους Wiscmeier and Smith, 1965 και είναι : Όπου : Α = R = K = L = S = C = P = Η απώλεια του εδάφους σε τόνους /εκτάριο. Οι επιδράσεις του κλιµατικού παράγοντα. Υπολογίζεται µε τη βοήθεια του τύπου του Fournier R = Σp 2 /P, όπου p η µηνιαία βροχόπτωση και P η µέση ετήσια βροχόπτωση. Η διαβρωσιµότητα του εδάφους ενός συγκεκριµένου εδαφικού ορίζοντα που εκφράζεται ως απώλεια εδάφους, ανά µονάδα βροχόπτωσης απορροής και κατά πειραµατικό τεµάχιο, όπως αυτό καθορίστηκε στα 72,6 πόδια (22,1 m) µε οµοιόµορφη κλίση 9%. Το µήκος του κεκλιµένου εδάφους. Η κλίση (%) του κεκλιµένου εδάφους. Ο παράγοντας της φυτικής κάλυψης. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει φυτική κάλυψη, κατά τη διάρκεια της βροχόπτωσης παίρνει την τιµή 1. Παράγοντας µεθόδου αντιδιαβρωτικής προστασίας εδάφους. Πηγή: (8/05/2004) Η παραπάνω εξίσωση προέκυψε από τη στατιστική επεξεργασία στοιχείων από παρατηρήσεις σε καλλιεργούµενα εδάφη και αφορά την αυλακωτή διάβρωση. Με την εξίσωση αυτή υπολογίζονται οι µέσες ετήσιες απώλειες εδάφους, για ειδικούς συνδυασµούς φυσικών και 64

29 τεχνητών συνθηκών. Θα πρέπει να περιλαµβάνει παράγοντες που οι τιµές τους για µια ορισµένη τοποθεσία να είναι δυνατόν να εκτιµηθούν από τα διαθέσιµα στοιχεία. (Η. Παρούσης, Σ. Αλεξανδρίδης, Α. Σιµώνης, 1990). Η µεγαλύτερη δυσκολία εφαρµογής της εξίσωσης USALE αφορά τον υπολογισµό του συντελεστή διαβρωσιµότητας (Κ) του εδάφους. Για την αποφυγή αυτής της δυσκολίας έχουν προταθεί κατά καιρούς διάφορες τροποποιήσεις στον υπολογισµό αυτό του συντελεστή.(ν. Συλλαίος, 1990). Η USALE παρουσιάζει συχνά ορισµένες σοβαρές αδυναµίες που οφείλονται κατά βάση σε λανθασµένες εκτιµήσεις των παραγόντων που την ορίζουν. 2.9 ΣΧΕΣΗ ΑΣΙΚΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Ο παράγοντας βλάστηση είναι καθοριστικός για τη διάβρωση του εδάφους. Η αποµάκρυνση της φυτικής κάλυψης πάντοτε οδηγεί σε έντονα προβλήµατα διάβρωσης. Λόγω του ανώµαλου ανάγλυφου της χώρας µας ο βασικός παράγοντας προστασίας του ορεινού εδάφους από την υδατική διάβρωση είναι η δασική βλάστηση µε τον υδρογεωνοµικό ρόλο της. Με την εξαφάνιση της δασικής βλάστησης κυρίως λόγω των πυρκαγιών όχι µόνο ανακόπτεται ο εδαφοσχηµατισµός αλλά και εξασφαλίζεται µε τη διάβρωση το ώριµο έδαφος. Ο υδρογεωλογικός ρόλος του δάσους συνοψίζεται στις παρακάτω φάσεις: Κατ αρχήν ελαττώνει την κινητική ενέργεια των σταγόνων της βροχής που πριν πέσουν στο έδαφος συναντούν την κόµη των δένδρων. Στη συνέχεια οι σταγόνες µε την ελαττωµένη ενέργεια του, πέφτοντας στο έδαφος δεν έρχονται σε άµεση επαφή µε τους ορυκτούς κόκκους του εδάφους, γιατί κατά κανόνα καλύπτονται αυτοί από παχιά στρώση φυλλάδας το λεγόµενο δασικό ξηροτάπητα. Έτσι οι σταγόνες βροχής διασκορπίζονται ανισόρροπα µεταξύ των κενών της φυλλάδα, η οποία δρα έτσι εµποδιστηκά στη συνένωση των "υδάτινων ναµάτων" και πρακτικά αποτρέπεται η απορροή προς τα κατάντη.(η. Παρούσης, Σ. Αλεξανδρίδης, Α. Σιµώνης, 1990). Το δασικό έδαφος που περιέχει άφθονο χούµο και η δηµιουργία υψηλού πορώδους σε µεγάλο βάθος από τη συνεχή σήψη των παλαιότερων ριζών διευκολύνουν τη διήθηση και επιταχύνουν την υδατοπερατότητα µε συνέπεια η απορροή να τείνει να µηδενιστεί µια ορισµένη κλίση του εδάφους. Στην περίπτωση ισχυρών κλίσεων, που υπάρχει κάποιο ποσοστό απορροής, η απόσπαση των κόκκων και εποµένως η διάβρωση ελαχιστοποιείται, λόγω της συγκράτησης της µάζας του εδάφους από δικτύωση και συµπλοκή της µε το πυκνό και έντονο ριζικό σύστηµα των 65