1
2
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Περίληψη 4 1. Εισαγωγή 5 2. Διάβρωση Ένα φυσικό φαινόμενο 7 2.1 Διάβρωση και κλίμα 14 2.2 Διάβρωση και ανάγλυφο 14 2.3 Διάβρωση και χρήσεις γης 15 2.4 Διάβρωση και γεωλογικό υπόθεμα 18 3. Εκτίμηση βαθμού διάβρωσης περιοχή εφαρμογής 18 4. Εργαλείο λήψης αποφάσεων 19 5. Μέθοδοι περιορισμού της διάβρωσης 21 5.1 Ανάγλυφο 21 5.2 Χρήση γης 23 5.3 Υδρογραφικό δίκτυο 30 6. Συμπεράσματα 32 7. Βιβλιογραφία 33 Συντακτική ομάδα: ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ Ο.Τ.Α. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΓΓΕΙΩΝ ΒΕΛΤΙΩΣΕΩΝ Ο παρών οδηγός συντάχθηκε από την Ανατολική Α.Ε. και τον Ελληνικό Γεωργικό Οργανισμό ΔΗΜΗΤΡΑ στο πλαίσιο του έργου LIFE So.S. 1. Παναγιώτης Ε. Παπάζογλου, Dr.nat.techn, Δασολόγος - Περιβαλλοντολόγος Διευθετήσεις ορεινών υδάτων, Ταξινομήσεις χειμάρρων, Αντιπλημμυρική προστασία, Ανατολική Α.Ε. Αναπτυξιακή ανώνυμος εταιρεία Ο.Τ.Α. Ανατολικής Θεσσαλονίκης. 2. Ανδρέας Κ. Ηλίας, MSc, Γεωπόνος - Διαχείριση Εδαφοϋδατικών πόρων, Ινστιτούτο Εγγείων Βελτιώσεων Γενική Διεύθυνση Αγροτικής Έρευνας Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός ΔΗΜΗΤΡΑ 3
Περίληψη Η διάβρωση του εδάφους εξαιτίας του νερού αποτελεί πρόβλημα αρκετά διαδεδομένο σε ολόκληρη την Ευρώπη. Εκτιμάται ότι 1.150.000 Km 2 ή το 12% της επιφάνειας της Ευρώπης απειλείται από την υδατοδιάβρωση. Μια αναφορά του Συμβουλίου της Ευρώπης, που χρησιμοποιεί ενημερωμένα δεδομένα GLASOD (Oldeman και άλλοι, 1991, Van Lynden, 1995), παρέχει μια περιληπτική επισκόπηση της επέκτασής της υποβάθμισης του εδάφους στην Ευρώπη. Η γενικότερη εκτίμηση είναι ότι πρέπει να ληφθούν μέτρα για την αντιμετώπιση του φαινομένου. Στο πλαίσιο της «Ευρωπαϊκής Θεματικής Στρατηγικής για το Έδαφος», η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει αναγνωρίσει τη διάβρωση ως μια από τις βασικές απειλές του εδάφους (Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, 2006α). Ταυτόχρονα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ζητά από τα Μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης να εναρμονίσουν την εθνική τους νομοθεσία ώστε να είναι σύμφωνη με την Οδηγία Πλαίσιο για το Έδαφος (Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, 2006β) με στόχο τον περιορισμό του φαινομένου της διάβρωσης από το νερό και να κάνουν λελογισμένη και αποτελεσματικότερη χρήση των εδαφικών τους πόρων. Κάθε ανθρωπογενής δραστηριότητα, η οποία επηρεάζει τους φυσικούς παράγοντες που δρουν προσθετικά στο φαινόμενο, το επιταχύνει, δημιουργεί προβλήματα στις θέσεις απόληψης των φερτών υλικών όσο και στα κατάντη αυτών. Οι αναπτυγμένες χώρες αντιμετωπίζουν την απόληψη, μεταφορά και απόθεση των φερτών υλικών με λήψη μέτρων ώστε να παραμείνουν τα φερτά υλικά στις θέσεις παραγωγής τους. Αυτό βοηθάει τόσο στη διατήρηση των εδαφικών πόρων όσο και στην προστασία των κατάντη περιοχών από φερτά υλικά και πλημμυρικά φαινόμενα. Ωστόσο, αρκετές φορές τα ληφθέντα μέτρα δεν επαρκούν λόγω έλλειψης χρηματοδότησης ή λανθασμένης εκτίμησης του μεγέθους του φαινομένου με αποτέλεσμα η απειλή να παραμένει. Ο σχεδιασμός και η διαχείριση του φαινομένου της διάβρωσης έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία, τα τελευταία χρόνια, αναγνωρίζοντας τη σπουδαιότητα των εδαφικών πόρων για την ανάπτυξη, την αποφυγή πλημμυρών και γενικότερα την ποιοτική και ουσιαστική διαβίωση των κοινωνιών. Ο βασικός στόχος είναι η παραμονή των παραγόμενων φερτών υλικών στις θέσεις παραγωγής τους ή τουλάχιστον η δυναμική ισσοροπία εισροών και εκροών φερτών υλικών σε κάθε θέση (φυσική διάβρωση). Αυτός ο θεματικός οδηγός παρέχει ενδεικτικά τις σύγχρονες τάσεις για την επίτευξη του παραπάνω στόχου. 4
01. Εισαγωγή Στο πλαίσιο της «Ευρωπαϊκής Θεματικής Στρατηγικής για το Έδαφος», η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει αναγνωρίσει τη διάβρωση ως μια από τις βασικές απειλές του εδάφους (Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, 2006α). Ταυτόχρονα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ζητά από τα Μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης να εναρμονίσουν την εθνική τους νομοθεσία ώστε να είναι σύμφωνη με την Οδηγία Πλαίσιο για το Έδαφος (Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, 2006β) με στόχο τον περιορισμό του φαινομένου της διάβρωσης από το νερό και να κάνουν λελογισμένη και αποτελεσματικότερη χρήση των εδαφικών τους πόρων. Εντός του παραπάνω πλαισίου και με τη χρήση του χρηματοδοτικού μέσου LIFE+ κατατέθηκε, εγκρίθηκε και υλοποιείται το έργο LIFE07/ENV/GR/000278 Soil Sustainability με διακριτικό τίτλο: «Αειφορική διαχείριση εδάφους σε μια μεσογειακή Λεκάνη με βάση την Ευρωπαϊκή θεματική Στρατηγική για το έδαφος». Στο πλαίσιο του αναφερθέντος έργου εκτός της διάβρωσης αναγνωρίστηκαν και ερευνήθηκαν τα εξής: ρύπανση, στεγανοποίηση, αλάτωση, απομείωση οργανικής ύλης, απειλές για τις οποίες συντάχθηκε διακριτός θεματικός οδηγός για κάθε μια από αυτές. Ο παρών θεματικός οδηγός αποτελεί τμήμα αυτής της διαδικασίας και έχει ως στόχο τη διαμόρφωση και πρόταση του συνόλου των μέτρων που μπορούν να εφαρμοστούν σε μια πιλοτική περιοχή με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά κλίματος, αναγλύφου, χρήσεων γης και γεωλογικού υποθέματος. Αυτή η πιλοτική περιοχή είναι η υδρολογική λεκάνη του Ανθεμούντα και βρίσκεται στα ανατολικά του πολεοδομικού συγκροτήματος της Θεσσαλονίκης και έχει έκταση 321,3Km 2. Η διάβρωση, σύμφωνα με τον Κωτούλα (1998), ως φυσικό φαινόμενο έχει δύο έννοιες, μια στενή και μια ευρεία. Η στενή έννοια (ειδική διάβρωση) αναφέρεται στη διάβρωση ως ένα είδος χειμαρρικού φαινομένου που παράγει φερτά υλικά. Η ευρεία έννοια αφορά όλη τη διαδικασία παραγωγής, απαγωγής και μεταφοράς όλων των φερτών υλικών που παράγονται σε μια λεκάνη απορροής λόγω της δράσης διαφόρων χειμαρρικών φαινομένων. Η διάβρωση υπό τη στενή της έννοια, δηλαδή η απόσπαση και μετακίνηση τεμαχιδίων του στερεού φλοιού της Γης λόγω της κρουστικής, διαλυτικής, καταθρυπτικής και συρτικής ενέργειας των ομβρίων υδάτων, είναι από τις πιο σημαντικές διαδικασίες παραγωγής φερτών υλικών στις λεκάνες απορροής και διακρίνεται σε επιφανειακή, αυλακωτή, χαραδρωτική, φαραγγωτή, πρανική, υποσκαπτική, γεωφραγματική και αναποδιστική. Ο παρών θεματικός οδηγός ασχολείται με τα μέτρα αντιμετώπισης που πρέπει να ληφθούν για την αντιμετώπιση της επιφανειακής, αυλακωτής, χαραδρωτικής και πρανικής διάβρωσης. Είναι κρίσιμο να αναφερθεί ότι η διάβρωση ως φυσικό φαινόμενο είναι πρακτικά αδύνατο να εξαλειφτεί πλήρως. Η εξέλιξη και ανάπτυξη του φαινομένου ως φυσική διαδικασία σε μη διαταραγμένα περιβάλλοντα, κατά κανόνα δεν δημιουργεί προβλήματα. Η διάβρωση μετατρέπεται σε απειλή για το έδαφος όταν επιταχύνεται σε σχέση με τους φυσικούς της ρυθμούς. Η επιτάχυνση αυτή μπορεί να οφείλεται σε μια δασική πυρκαγιά, σε μια εκχέρσωση. Γενικά, ανθρωπογενείς δραστηριότητες και ενέργειες σε μια θέση είναι πολύ πιθανό να προκαλέσουν αύξηση του ρυθμού διάβρωσης και κατά συνέπεια έντονα προβλήματα υποβάθμισης του εδάφους στη συγκεκριμένη θέση και πλημμυρών στα κατάντη. Η αύξηση αυτή συμβαίνει ακουσίως, κατά κανόνα, από την πλευρά αυτού που επεμβαίνει. Παλαιότερα, υπήρχε η αντίληψη ότι το έδαφος είναι κάτι στατικό και αμετάβλητο, το οποίο δεν επηρεάζεται από τις καιρικές συνθήκες, την αλλαγή των χρήσεων γης κλπ. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια η οικιστική ανάπτυξη περιοχών, οι οποίες είχαν άλλες χρήσεις προηγούμενα (λιγότερο διαβρωσιγενείς) επηρεάζει γενικότερα το φαινόμενο της διάβρωσης στις περιοχές αυτές όσο και στα κατάντη αυτών. Παράλληλα, η αύξηση των καμένων εκτάσεων από δασικά οικοσυστήματα και ιδιαίτερα σε περιαστικά δάση παίζει καταλυτικό ρόλο στην επιτάχυνση των διεργασιών της διάβρωσης με δυσάρεστα, για τις αστικές ζώνες, αποτελέσματα. Οι επεκτάσεις των σχεδίων πόλης γίνεται κατά κανόνα σε περιοχές που έχουν αλλάξει χρήση με το πέρασμα των χρόνων προς τα ανάντη των αστικών περιοχών. Αποτέλεσμα αυτού του γεγονότος είναι η χωρίς προηγούμενο, για την εκάστοτε περιοχή, παραγωγή φερτών υλικών στα ανάντη αυτής ως αποτέλεσμα της επιταχυνόμενης διάβρωσης καθώς και την εμφάνιση πλημμυρών. 5
Οφείλουμε να κατανοήσουμε ότι το έδαφος ως φυσικός πόρος πρέπει να προστατεύεται. Ακόμα, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η διάβρωση, ως φυσική διαδικασία, δεν είναι δυνατό να εξαλειφθεί πλήρως, καθώς διαμορφώνει το ανάγλυφο και μετακινεί φερτά υλικά από τα ψηλά στα χαμηλά. Η φυσική αυτή διαδικασία επιταχύνεται εξαιτίας, κατά κανόνα, της ανθρώπινης (αλόγιστης) παρέμβασης όπως για παράδειγμα στους ορεινούς όγκους με τις εκχερσώσεις και την χωρίς μέτρο υπερβόσκηση. Είναι κατά συνέπεια απαραίτητη η λήψη μέτρων ώστε να διατηρηθούν τα παραγόμενα φερτά υλικά στις θέσεις παραγωγής τους ή να περιοριστεί, όσο αυτό είναι δυνατό, η ποσότητά τους ή να μειωθεί η ταχύτητα μεταφοράς τους ή ακόμα και η απόσταση που θα διανύσουν με την εμφάνιση ακραίων καιρικών φαινομένων. Χάρτης 1: Δυνητική διάβρωση στην Ευρώπη 6
02. Διάβρωση Ένα φυσικό φαινόμενο Ως έδαφος ορίζεται ο ανώτερος επιφανειακός ορίζοντας του φλοιού της γης. Αποτελείται από ανόργανα και οργανικά συστατικά, νερό, αέρα και ζώντες οργανισμούς. 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. Είδη εδάφους Είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό ότι το έδαφος αποτελεί ένα σύνθετο «ζωντανό» σύστημα, στο οποίο νεκρά φυτά, ζώα και άλλα οργανικά υλικά 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 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 τη διαφύλαξή του. Όπως έχει ειπωθεί, τη γη (το έδαφος) δε την κληροδοτούμε στα παιδιά μας, τη δανειζόμαστε από αυτά. Καλλιέργεια σε χώμα, εντός θερμοκηπίου Μελέτη εδαφοτομής 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 7
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. Μια από τις κυριότερες διεργασίες που συντελούν στην υποβάθμιση των εδαφών είναι η διάβρωση, ορισμός της οποίας αναφέρεται προηγούμενα. 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, η αυξανόμενη ανάγκη για χρήση λιπασμάτων, 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. 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 σε επίπεδο αγρού. 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 διάβρωση κυρίως στις ορεινές περιοχές και οι πλημμύρες στις πεδινές. 8 Χαρακτηριστικό της διαδικασίας της διάβρωσης είναι το μεγάλος εύρος σε ταχύτητα 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 καλλιέργεια. Παράπλευρες επιπτώσεις του φαινομένου της διάβρωσης πέραν της απώλειας γονιμότητας, 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 συνέπειες στα φυσικά ενδιαιτήματα και κατά συνέπεια στη βιοποικιλότητα. Στις ημιορεινές και στις πεδινές περιοχές όπου κυριαρχούν οι ήπιες κλίσεις, ένας σημαντικός παράγοντας που επιταχύνει τη διάβρωση είναι η εντατική καλλιέργεια. Πρακτικές όπως μονοκαλλιέργεια, εντατική κατεργασία του εδάφους, ακατάλληλες πρακτικές άρδευσης, υπερβόσκηση, άλλες ακατάλληλες πρακτικές διαχείρισης όπως αυτές που οδηγούν σε απομοίωση της οργανικής ουσίας του εδάφους ή αυτές που αφήνουν για μεγάλα διαστήματα ακάλυπτο το έδαφος, συντελούν στην εμφάνιση έντονων φαινομένων διάβρωσης. 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 (runoff). Η ένταση και η έκταση του φαινομένου εξαρτάται από παράγοντες, όπως: η ένταση και η διάρκεια της βροχής η τοπογραφία, δηλαδή η κλίση και το μήκος της κλίσης η φυτοκάλυψη (ποσοστό φυτοκάλυψης, είδος βλάστησης) ή άλλη κάλυψη 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 φυτά ή φυτικά υπολείμματα (mulching), κλπ. 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 διάβρωση κατά στρώσεις οφείλεται κυρίως στις κρούσεις των σταγόνων της βροχής, ενώ οι πιο έντονες μορφές όπως η αυλακωτή και η χαραδρωτική διάβρωση, οφείλονται κυρίως στην επιφανειακή απορροή του νερού. Οι μορφές της διάβρωσης που θα εξεταστούν είναι διάσποράς, επιφανειακή (Εικόνα 1), αυλακωτή (Εικόνα 2), χαραδρωτική (Εικόνα 3), πρανική (Εικόνα 4) και υπόγεια. Διάβρωση διασποράς (splash erosion). 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 αναγλύφου. 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). Η επιφανειακή διάβρωση είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, καθώς δε γίνεται άμεσα αντιληπτή. Διάβρωση κατά στρώσεις (sheet erosion). Χαρακτηριστική η μεταφορά εδαφικού υλικού από όλη την επιφάνεια του εδάφους, χωρίς άμεσα ορατά σημάδια στον αγρό 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. Οι συνήθεις καλλιεργητικές εργασίες σβήνουν αυτά τα ίχνη, αλλά η απώλεια εδάφους έχει συμβεί και επιπλέον το καλλιεργημένο έδαφος είναι ευαίσθητο σε νέα φάση διάβρωσης. Χαραδρωτική διάβρωση (gully erosion). 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. 9
Πρανική διάβρωση (bank erosion). Εμφανίζεται κυρίως κατά μήκος του υδρογραφικού και του οδικού δικτύου. Προκαλείται από την υδατοστερεοπαροχή του υδρογραφικού δικτόου ή και την επιφανειακή απορροή από τις ανάντη επιφάνειες των πρανών. Αυλακωτή διάβρωση Υπόγεια διάβρωση (tunnel erosion). Εμφανίζεται σε περιοχές όπου οι συνθήκες επιτρέπουν τη δημιουργία υπόγειων διόδων νερού. Συνήθως πρόκειται για εδάφη πλούσια σε άργιλο με έντονα τα φαινόμενα συρρίκνωσης και διαστολής κατά τους κύκλους ξήρανσης-διαβροχής. Ως φυσικό φαινόμενο, εξαρτάται από 4 βασικούς παράγοντες: το κλίμα, το ανάγλυφο, τη χρήση γης και το γεωλογικό υπόθεμα. Περιγραφή της επίδρασης του κάθε ενός από τους παραπάνω παράγοντες δίνεται παρακάτω. Τύποι υδατικής διάβρωσης Εικόνα 1: Επιφανειακή διάβρωση Εικόνα 2: Αυλακωτή διάβρωση 10 Εικόνα 3: Χαραδρωτική διάβρωση Εικόνα 4: Πρανική διάβρωση Διάβρωση - Κατάσταση στον κόσμο Σε παγκόσμιο επίπεδο και υπό συνθήκες γεωλογικής (φυσικής) διάβρωσης, φαίνεται ότι υπάρχει ισορροπία ανάμεσα στο ρυθμό απώλειας εδάφους και στο ρυθμό εδαφογένεσης. Δε συμβαίνει το ίδιο στις συμβατικά καλλιεργούμενες εκτάσεις, όπου ο ρυθμός διάβρωσης επιταχύνεται σε βαθμό που να μη διασφαλίζεται η αειφορία του συστήματος.
Δεδομένα από παγκόσμιες μελέτες (gobal studies) δείχνουν ότι οι μακροχρόνιοι ρυθμοί διάβρωσης των εδαφών που σχετίζονται με συμβατική, αρόσιμη γεωργία, είναι κατά μέσο όρο 1-2 τάξεις μεγαλύτεροι από τους ρυθμούς εδαφογένεσης. Σε αντίθεση με το μέσο ρυθμό διάβρωσης σε συμβατικά καλλιεργούμενα κεκλιμένα εδάφη ( 1 mm/yr), ο ρυθμός διάβρωσης υπό καλλιεργητικές πρακτικές διατήρησης του εδάφους ή πρακτικές μειωμένης κατεργασίας (no-tillage, minimumtillage) είναι τέτοιος που μπορεί να αποτελέσει τη βάση για την αειφόρο διαχείριση του εδάφους (Montgomery, 2007). Σε παγκόσμιο επίπεδο, υπολογίζεται ότι μια έκταση της τάξης των 2000 εκατομμυρίων εκταρίων, αντίστοιχη του περίπου του 15% της ξηράς της γης (ή έκταση μεγαλύτερη των ΗΠΑ και του Μεξικού μαζί), έχει υποβαθμιστεί από ανθρώπινες δραστηριότητες. Το 56% των υποβαθμισμένων εδαφών έχει υποστεί υδατική διάβρωση, ενώ το 27% θεωρείται ότι οφείλεται στις γεωργικές δραστηριότητες (GACGC, 1994). Κατά τη μελέτη GLASOD (Global Assessment of Soil Degradation), η οποία εκπονήθηκε για να εκτιμηθεί η έκταση και η ένταση της υποβάθμισης των εδαφών σε παγκόσμιο επίπεδο από τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο έως το 1990, 1.97 δισεκατομμύρια εκτάρια (περίπου το 23% της χρησιμοποιούμενης γης) έχει υποβαθμιστεί (Oldeman, 1994). Τριάντα οκτώ τοις εκατό (38%) όλης της καλλιεργήσιμης γης έχει υποβαθμιστεί, όπως και 21% των μόνιμων λειμώνων και 18% των δασικών εκτάσεων. Τύπος χρήσης - κατάστασης γης Έκταση (δισεκατομμύρια εκτάρια) Συνολική γη, ελεύθερη από πάγους Συνολική γη, εξαιρουμένων των υδάτινων σωμάτων Χρησιμοποιούμενη γη Δυνητικά καλλιεργήσιμη γη Μέσης έως υψηλής παραγωγικότητας Χαμηλής παραγωγικότητας Σημερινή χρήση δυνητικά καλλιεργήσιμης γης Καλλιεργούμενη έκταση Μόνιμοι λειμώνες, δασικές εκτάσεις 13,4 13,0 8,7 3,2 1,3 1,9 3,2 1,5 1,7 (πηγή: Buringh and Dudal 1987, Oldeman 1994, 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 20.000-50.000 Km 2 χάνονται ετησίως λόγω της υποβάθμισης του εδάφους και κυρίως εξαιτίας της διάβρωσης. Οι απώλειες στην Αφική, τη Λατινική Αμερική και την Ασία είναι 2-6 φορές μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι υψηλές θερμοκρασίες, οι ακραίες μέγιστες και ελάχιστες τιμές κατακρημνισμάτων και οι μεγάλες εντάσεις βροχόπτωσης, τυπικές των τροπικών περιοχών, θέτουν τα εδάφη πολλών αναπτυσσόμενων χωρών σε υψηλό κίνδυνο διάβρωσης, με επακόλουθο τον υψηλό κίνδυνο από μειωμένη παραγωγή τροφίμων (Scherr, 1999). 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 21-57 τόνους ανά στρέμμα. Παρόμοια προβλήματα αντιμετωπίζουν και άλλα κράτη της Κεντρικής Αμερικής, καθώς 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). Στο 92% των εκτάσεων που έχουν υποστεί διάβρωση, 11
Διαβρωτικά φαινόμενα στο Περού 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. 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 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, η 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 όχι μόνο τις ορεινές και ημιορεινές δασικές εκτάσεις, αλλά και τις πεδινές εκτάσεις εξαιτίας των αυξημένων απορροών. Η διάβρωση του εδάφους στις χώρες της κεντρικής και βόρειας Ευρώπης είναι μικρότερη, εξαιτίας των λιγότερο διαβρωτικών χαρακτηριστικών των βροχών, της μεγαλύτερης φυτοκάλυψης και της υψηλότερης περιεκτικότητας σε οργανική ουσία. Ωστόσο, η αρόσιμη γη και στη βόρεια Ευρώπη υπόκειται σε διάβρωση, ιδιαίτερα τα πηλώδη εδάφη μετά από αρόσεις (Bielders et al., 2003). Βαρύ οργωμένο έδαφος σε κλίση. 12 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 που ακολουθεί εμφανίζεται ένα σενάριο απώλειας εδάφους για διάφορες ευρωπαϊκές χώρες για το διάστημα 1990-2050, 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.
Εκτίμηση (προβολή) μεταβολής του κινδύνου διάβρωσης από νερό σε καλλιεργούμενες εκτάσεις των Ευρωπαϊκών χωρών, για το διάστημα 1990-2050, ως ποσοστό επί της συνολικής χερσαίας επιφάνειας (πηγή: EEA and UNEP, 2000). 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 ήδη τα φαινόμενα διάβρωσης είναι έντονα εξαιτίας ακατάλληλων πρακτικών διαχείρισης και εδαφολογικών ή/και τοπογραφικών δεδομένων, τα φαινόμενα αναμένεται να ενταθούν εξαιτίας και της κλιματικής αλλαγής, ιδιαίτερα σε περιοχές όπως η Μεσόγειος, όπου το κλίμα φαίνεται ότι οδηγείται 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. 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. 13
02. 1 Διάβρωση και κλίμα Τα κατακρημνίσματα είναι ο κύριος κλιματικός παράγοντας που επηρεάζει το φαινόμενο της διάβρωσης. Ιδιαίτερα η ραγδαιότητα της βροχής λειτουργούν ως «σμυριδόπανο» επί της επιφάνειας του εδάφους. Τα σταγονίδια της βροχής όταν έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια του εδάφους, συμπιέζουν τα εδαφικά συστατικά με την κινητική ενέργεια που διαθέτουν και οδηγούν στη δημιουργία μιας κολλώδους μάζας (κρούστας). Η πρόσκρουση των σταγόνων στο έδαφος προκαλεί την εκτίναξη μικρών εδαφοτεμαχίων προς όλες τις κατευθύνσεις περιμετρικά του σημείου πρόσκρουσης. Την ίδια στιγμή, κατακερματίζονται τα μεγάλα συσσωματώματα σε μικρότερα. Είναι χρήσιμο να αναφερθεί ότι ο προσανατολισμός (έκθεση) μιας περιοχής επιδρά σημαντικά τόσο στη διαμόρφωση του μικροκλίματος, παράγοντας που να αναφερθεί στη συνέχεια θεωρώντας ότι αποτελεί ιδιότητα του αναγλύφου της περιοχής. Σύμφωνα με την έρευνα του Galevsky (1955) που εκτελέστηκε στη λεκάνη του Αξιού, προέκυψε ότι το κατώτερο όριο έντασης βροχής για την έναρξη της υδατικής διάβρωσης ανέρχεται σε 0,3-0,5mm/min. Στον Πίνακα 1 δίνεται ο χαρακτηρισμός της διάβρωσης με βάση την ένταση της βροχής. Ένταση βροχής (mm/min) 0,2 0,4 0,5 1,2 1,2 2,0 2,0 3,0 > 3,0 Χαρακτηρισμός της διάβρωσης Φυσική Ασθενής Μέση Ισχυρή Πολύ ισχυρή Πίνακας 1: Χαρακτηρισμός διάβρωσης με βάση την ένταση της βροχής Διάβρωση και ανάγλυφο 02.Το ανάγλυφο του πλανήτη μας αποτελείται από κυρτά (όρη) μέρη, επίπεδες επιφάνειες (κοιλάδες) 2 και κοίλα (λίμνες) τμήματα. Οι μορφές αυτές του ανάγλυφου δημιουργούνται από μια σειρά φυσικών φαινομένων, τα οποία χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: α. Αυτά που παράγουν την ανομοιομορφία του ανάγλυφου (κίνηση τεκτονικών πλακών, ορογένεση κλπ) και β. Αυτά που τείνουν να εξομαλύνουν τις παραχθείσες εξάρσεις (διάβρωση, αποσάθρωση, κατολίσθηση, κατακρήμνιση). Η υδατική διάβρωση (Εικόνα 6) λειτουργεί ως ένα «σμυριδόπανο» που φθείρει συνεχώς και αδιαλείπτως την επιφάνεια του φλοιού της γης από τα υψηλότερα σημεία του αναγλύφου (ορεινά των λεκανών απορροής) προς τις περιοχές με χαμηλότερο υψόμετρο. Τα παραχθέντα φερτά υλικά παρασύρονται από τα επιφανειακά ύδατα που απορρέουν και καταλήγουν σε περιοχές με μικρότερο υψόμετρο και με ηπιότερες κλίσεις (οροπέδια, υδρογραφικό δίκτυο, ποτάμια, θάλασσα) (Εικόνα 7). Υποθετική μη διαβρωμένη επιφάνεια Ευρέα υψίπεδα, λίγες και στενές κοιλάδες Αύξηση της δικτύωσης του υδρογραφικού δικτύου Ευρείες κοιλάδες, βαραθρωμένα υψίπεδα Ευρύτατες κοιλάδες, απομονωμένα υψίπεδα 14 Εικόνα 6: Εξέλιξη της διάβρωσης
Η επίδραση του ανάγλυφου στο φαινόμενο της διάβρωσης καθορίζεται από την ένταση και την έκταση της κλίσης της επιφάνειας του εδάφους. Η εκδήλωση αυτής της επίδρασης είναι πιο σαφής, συγκριτικά, σε λεκάνες απορροής με μικρό σχετικά μέγεθος. Ως όριο εκκίνησης αυτής της επίδρασης του αναγλύφου επί του φαινομένου της διάβρωσης θεωρείται η κλίση 2%. Είναι επίσης γνωστό ότι η επίτευξη εγκατάστασης καλλιεργειών σε κλίσεις μεγαλύτερες από 10% γίνεται μόνο με βαθμίδωση των επιφανειών. Ένα δεύτερο χαρακτηριστικό του αναγλύφου και γενικότερα της κάθε περιοχής είναι η έκθεσή της. Έκθεση (προσανατολισμός) ορίζεται η κατεύθυνση που μετράται σε μια πλαγιά από τα ανάντη προς τα κατάντη της. Η έκθεση μιας περιοχής επηρεάζει τις κλιματικές της συνθήκες καθώς και τη φυσική βλάστηση Εικόνα 7: Κατά μήκος εξέλιξη της διάβρωσης που εμφανίζεται εκεί, και κατά επέκταση το βαθμό διάβρωσής που μπορεί να εμφανίσει. Για τις ελληνικές συνθήκες, περιοχές με βόρεια έκθεση είναι, κατά κανόνα, περισσότερο γόνιμες, με μεγαλύτερα ποσοστά υγρασίας και με καλύτερη ποιότητα και βάθος εδαφών. Αντίθετα, περιοχές με νότια έκθεση παρουσιάζουν, κατά κύριο λόγο, μειωμένα ποσοστά σχετικής υγρασίας, μικρότερη γονιμότητα και εδάφη με μικρότερο βάθος. Η δυτική και η ανατολική έκθεση εμφανίζουν ενδιάμεσα χαρακτηριστικά σε σχέση με τις δύο προηγούμενες περιπτώσεις. Αυτό ερμηνεύεται αναγνωρίζοντας το γεγονός ότι βρισκόμαστε στο βόρειο ημισφαίριο και κατά συνέπεια οι πλαγιές με νότια έκθεση, εκτίθενται στις ακτίνες του ήλιου περισσότερες ώρες ημερησίως και σε ετήσια βάση σε σχέση με εκείνες τις θέσεις με βόρεια έκθεση. 02.Η εκάστοτε 3 Διάβρωση και χρήσεις γης χρήση γης παρέχει λιγότερο ή περισσότερο προστασία στο επιφανειακό στρώμα του εδάφους. Η σύμπυκνη φυσική και πολυώροφη βλάστηση παρέχει την καλύτερη φυσική προστασία τόσο με το υπέργειο τμήμα (φύλλωμά, κορμός) της όσο και με το ριζικό της σύστημα. Η αναλογία απώλειας εδάφους σε σχέση με την ίδια επιφάνεια αλλά απογυμνωμένη είναι από 100 ως 1000 φορές μεγαλύτερη (Κωτούλας, 1998). Επιβεβαίωση της παραπάνω αναλογίας είναι τα πλημμυρικά φαινόμενα που εμφανίζονται σε περιοχές όπου στα ανάντη τους είχαν δάση και κάηκαν. Μετά τις πυρκαγιές παρουσιάστηκε σημαντική επιτάχυνση της απώλειας εδαφών καθώς και των θρεπτικών τους στοιχείων. Εκτός από τις δασικές πυρκαγιές, είναι κρίσιμο να αναφερθεί και η αλόγιστη βόσκηση και οι συναφείς με αυτή πρακτικές όπως η εκχέρσωση ορεινών περιοχών. Είναι απόλυτα κατανοητό ότι η βόσκηση αποτελεί αρχέγονη δραστηριότητα των κοινωνιών με σκοπό την παραγωγή τροφής. Δυστυχώς, όμως, η μη διαχείριση αυτής της δραστηριότητας και η χωρίς μέτρο και πρόνοια χρήση των περιοχών που βοσκούνται οδηγούν σε υποβάθμιση (Εικόνα 8) των εδαφών αυτών και κατά επέκταση σε ερημοποίησή τους (Χάρτης 2). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι αγροτικές εκτάσεις παρουσιάζουν κατά κανόνα μικρότερη αντιδιαβρωτική επίδραση σε σχέση με τα δασικά οικοσυστήματα. Εξαιτίας του γεγονότος ότι η βλαστητική περίοδος εμφανίζεται κυρίως τους καλοκαιρινούς μήνες, δηλαδή την περίοδο με τις λιγότερες βροχοπτώσεις στη χώρα μας, μειώνεται ακόμα περισσότερο η αντιδιαβρωτική προστασία των συγκεκριμένων περιοχών. Ωστόσο, είναι σαφές ότι οι αγροτικές εκτάσεις παρέχουν μια μέση προστασία σε σχέση με το σύνολο των χρήσεων γης που εμφανίζονται. 15
Από την άλλη μεριά, οι στεγανοποιημένες εκτάσεις (χωριά, πόλεις, οδικό δίκτυο, κλπ) μπορεί να προστατεύουν το έδαφος της θέσης που είναι εγκατεστημένα, ωστόσο, με την έντονη απορροή που εμφανίζουν οι θέσεις αυτές είναι δυνατόν να προκληθούν έντονα προβλήματα διάβρωσης στα κατάντη αυτών και κατ επέκταση εμφάνιση πλημμυρών. Επίσης, οι γυμνές εκτάσεις είναι πλήρως εκτεθειμένες στις διαβρωσιγενείς δυνάμεις των βροχοπτώσεων και λαμβάνοντας υπόψη και τους υπόλοιπους παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση (ανάγλυφο) είναι πολύ πιθανόν οι γυμνές αυτές θέσεις να ερημοποιηθούν. Παράλληλα, οι διάφορες πρακτικές διαχείρισης και χρήσης των εδαφών (Εικόνα 9) όπως για παράδειγμα η χρήση βαρέων μηχανημάτων για την μεταβολή των χρήσεων γης τα οποία προκαλούν συμπίεση και έκθεση του εδαφικού υλικού στη διάβρωση και οδήγηση στην υποβάθμιση της περιοχής. Ακόμα και η κατασκευή του οδικού δικτύου κατά την οποία δεν λαμβάνεται μέριμνα για την προστασία των πρανών που δημιουργούνται αποτελεί πρακτική κατά την οποία υποβαθμίζεται τόσο αυτό καθ αυτό το έργο της οδοποιίας (Εικόνα 4) με πιθανή κατάρρευση του, όσο και στο γεγονός ότι ελλοχεύουν κίνδυνοι για τους χρήστες του (Εικόνα 10). Παρόμοια περίπτωση είναι και η κατάρρευση των πρανών των κοιτών κατά μήκος των χειμαρρικών ρευμάτων (Εικόνα 11). Κατά συνέπεια, τίθενται τα ερωτήματα ποια χρήση γης και που θα εγκατασταθεί. Κάθε χρήση γης έχει ορισμένες δυνατότητες, οι οποίες παρουσιάζουν ορισμένες διακυμάνσεις από εποχή σε εποχή και από έτος σε έτος. Ταυτόχρονα, κάθε περιοχή και τοπική κοινωνία έχει δικαίωμα διαμόρφωσης του χωροταξικού της σχεδιασμού ώστε να μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της αλλά και να μπορέσει να αναπτυχθεί με ικανοποιητικούς ρυθμούς και με βάση τις αρχές της αειφορίας. Λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω παραμέτρους θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και το φαινόμενο της διάβρωσης που μπορεί να εμφανιστεί ώστε να αποτραπεί ο κίνδυνος υποβάθμισης του εδάφους καθώς και εμφάνισης συνοδών με τη διάβρωση φαινομένων όπως πλημμύρες, ερημοποίηση κλπ. Εικόνα 8: Διάβρωση λόγω βόσκησης στη Λέσβο Εικόνα 9: Χρήση βαρέων μηχανημάτων για μεταβολή της χρήσης γης. Εικόνα 10: Κατάρρευση πρανών κατά μήκος του οδικού δικτύου 16 Εικόνα 11: Πρανική διάβρωση κατά μήκος της κοίτης Ιδιαίτερα για τις αγροτικές εκτάσεις, οι παράγοντες που ευνοούν τη διάβρωση είναι: Χάρτης 2: Χάρτης δυνητικού κινδύνου ερημοποίησης (Κοσμάς, 2005) Υπερβόσκηση. Με την υπερβόσκηση μειώνεται άμεσα τόσο η χαμηλή βλάστηση όσο και η φυλλική επιφάνεια, ενώ μπορεί να συμβεί και πλήρης καταστροφή της βλάστησης, με αποτέλεσμα την ανεπαρκή προστασία του εδάφους από τη φυτοκάλυψη. Επιπλέον το έδαφος θρυμματίζεται και συμπιέζεται από τα συνεχή περάσματα των ζώων, με αποτέλεσμα να καθίσταται πιο ευαίσθητο στους διαβρωτικούς παράγοντες. Ιδιαίτερα καταστρεπτική είναι η βόσκηση μετά από πυρκαγιά, καθώς δυσκολεύει την αναγέννηση των φυτικών ειδών.
Είδος και μέγεθος καλλιέργειας. Η εγκατάσταση καλλιεργειών ακατάλληλων για τις τοπικές συνθήκες που σχετίζονται με τη διάβρωση, δηλαδή το κλίμα και την κλίση, μπορεί να οδηγήσει σε επιτάχυνση των διαβρωτικών φαινομένων. Καλλιέργεια δένδρων, ιδιαίτερα φυλλοβόλων, χωρίς πρόνοια για συντήρηση χαμηλής βλάστησης σε περιοχές με κλίσεις, μπορεί να οδηγήσει σε έντονα διαβρωτικά φαινόμενα. Απορροή και διάβρωση μετά από έντονη βροχόπτωση, σε αγρό με ελαιόδεντρα Επίσης εγκατάσταση γραμμικών καλλιεργειών και κατεργασία του εδάφους κατά τη φορά της κλίσης (σε γραμμικές ή δενδρώδεις καλλιέργειες) είναι παράγοντες που μπορεί να οδηγήσουν σε αυξημένη διάβρωση. Στις δενδρώδεις και στις γραμμικές καλλιέργειες που είναι εγκατεστημένες κατά τη φορά της μέγιστης κλίσης, τα φαινόμενα διάβρωσης είναι τόσο πιο έντονα όσο μεγαλύτερη είναι η έκταση της καλλιέργειας, καθώς δεν υπάρχουν ενδιάμεσα σημεία ανάσχεσης της απορροής. Στις περιπτώσεις αυτές τα φαινόμενα διάβρωσης μπορεί να ενισχυθούν και από επιφανειακή απορροή νερού άρδευσης, όταν αυτή δεν εφαρμόζεται με τον ενδεδειγμένο τρόπο. Καλλιεργητικές πρακτικές. Οι καλλιεργητικές πρακτικές που εφαρμόζονται σχετίζονται με το φαινόμενο της διάβρωσης είτε άμεσα είτε έμμεσα. Οι άμεσες επιδράσεις σχετίζονται κατ αρχήν με τη μηχανική κατεργασία του εδάφους. Συχνές και έντονες επεμβάσεις κατεργασίας του εδάφους, μπορεί να προκαλέσουν άμεση επιτάχυνση του φαινομένου της διάβρωσης. Το είδος της καλλιεργητικής φροντίδας, η φορά κατεργασίας και η υγρασιακή κατάσταση εδάφους κατά την επέμβαση είναι παράγοντες που σε συνδυασμό μπορεί να επιταχύνουν σημαντικά τα διαβρωτικά φαινόμενα. Τυπικό παράδειγμα καλλιεργητικής φροντίδας που ευνοεί τα διαβρωτικά φαινόμενα είναι η εφαρμογή φρέζας κατά τη φορά της κλίσης σε χαμηλή υγρασία εδάφους. Μηχανική κατεργασία εδάφους με καταστροφή φυτοκάλυψης Οι συχνές κατεργασίες του εδάφους, το κάψιμο των φυτικών υπολειμμάτων (και αντίστοιχα η μη ενσωμάτωσή τους), η έντονη χρήση αγροχημικών που αναστέλλουν τη βιολογική δράση των μικροοργανισμών του εδάφους, είναι κάποιες από τις καλλιεργητικές πρακτικές που συντελούν στην απομείωση της οργανικής ουσίας του εδάφους και με τον τρόπο αυτό το καθιστούν πιο ευαποσάθρωτο. 17
02.Οι λεκάνες 4. Διάβρωση και γεωλογικό υπόθεμα απορροής αναπτύσσονται σε γεωυπόθεμα που αποτελείται από συμπαγείς σχηματισμούς (πετρώματα) και από λυτούς σχηματισμούς (εδάφη) (Κωτούλας, 1998). Η διαβρωσιμότητα του γεωυποθέματος, δηλαδή πόσο ευπαθές είναι στη διάβρωση εξαρτάται από το είδος, την υφή, τη δομή των συστατικών, το πορώδες, την υδατοδιαπερατότητα, τη στρώση του καθώς και την κατανομή των κολλοειδών συστατικών των εδαφών. Τα νεογενή πετρώματα (μάργες, ψαμμόλιθοι, κροκαλλοπαγή, κλπ) είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε διαβρώσεις. Τα μεταμορφωμένα και τα κρυσταλλοπυριγενή πετρώματα θεωρούνται ως ανθεκτικά στη διάβρωση. Γενικά, οι συμπαγείς σχηματισμοί θεωρούνται δυσδιάβρωτοι σε σχέση με τους λυτούς σχηματισμούς. Τα ελληνικά εδάφη, ιδίως οι αγροτικές εκτάσεις, θεωρούνται γενικά ως ευπαθή στη διάβρωση, για τους εξής λόγους (Κωτούλας, 1998): Περιέχουν χαμηλό ποσοστό οργανικής ουσίας με αποτέλεσμα να μην ευνοείται ο σχηματισμός ανθεκτικών εδαφικών συσσωματωμάτων και να μην βελτιώνονται οι φυσικές ιδιότητες των εδαφών (υδατοδιαπερατότητα, υδατοχωρητικότητα). Τα γεωλογικά υλικά που περιέχουν είναι συνήθως ψαθυρά. Χρησιμοποιούνται βαρέα οχήματα για την καλλιέργειά τους Εφαρμόζεται κατά κανόνα η μονοκαλλιέργεια. Η κάλυψη του εδάφους είναι γενικά ανεπαρκής Γίνεται περιορισμένη χρήση κοπριάς και άλλων οργανικών λιπασμάτων (χλωρή λίπανση, χρήση φυτικών υπολειμμάτων, αξιοποίηση αστικών λυμάτων, κλπ.). Παράδειγμα συσχέτισης του γεωλογικού υποθέματος με τη διάβρωση δίνεται στο επόμενο κεφάλαιο. 03.Η περιοχή 18 Εκτίμηση βαθμού διάβρωσης περιοχή εφαρμογής εφαρμογής του έργου LIFE07/ENV/ GR/000278 Soil Sustainability είναι η λεκάνη του Ανθεμούντα (321,3Km 2 ) που βρίσκεται στη βόρεια Ελλάδα, στην Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας (Χάρτης 3). Διοικητικά (Χάρτης 4) διαχωρίζεται σε τρεις δήμους: Θέρμης (206,6Km 2, 64,3%), Πολυγύρου (100,5Km 2, 31,3%) και Πυλαίας- Χορτιάτη (14,2Km 2, 4,4%), σύμφωνα με την νέα διοικητική δομή (Ν. 3852/2010). Η περιοχή αυτή επιλέχθηκε διότι έχει ήδη εφαρμοστεί και ολοκληρωθεί το έργο LIFE Water Agenda, υπάρχει ήδη κοινωνική συμφωνία σχετικά με την διαχείριση των υδάτων της περιοχής, θεωρείται ότι η διαχείριση του εδάφους και των απειλών που το διέπουν αποτελεί συνέχεια καθώς και συγκοινωνούν σύστημα με τα ύδατα ως αλληλοεπηρεαζόμενο και αλληλοεξαρτώμενο. Στο πλαίσιο εφαρμογής του έργου LIFE07/ENV/ GR/000278 Soil Sustainability μελετήθηκε η υδατική διάβρωση. Υπολογίστηκε ο δυνητικός βαθμός διάβρωσης που εμφανίζεται σε κάθε θέση της λεκάνης απορροής. Ο υπολογισμός αυτός υλοποιήθηκε με τη χρήση του μοντέλου RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), το οποίο χρησιμοποιεί ως παράγοντες υπολογισμού τη βροχόπτωση, το γεωλογικό υπόθεμα, το ανάγλυφο και τις χρήσεις γης. Χάρτης 3: Χάρτης προσανατολισμού Θέρμης Πυλαίας Χορτιάτη Πολυγύρου Χάρτης 4: Διοικητική δομή
Εργαλείο λήψης αποφάσεων 04.Κρίθηκε σκόπιμη η δημιουργία και ανάπτυξη ενός εργαλείου λήψης αποφάσεων για την επίτευξη των στόχων του παρόντος έργου. Καταρχήν, ορίστηκε η δομή του εργαλείου (Σχήμα 1) εντός της οποίας αποσαφηνίζονται τόσο τα επιμέρους στάδιά του καθώς και η σειρά υλοποίησής τους. Η εκτίμηση του βαθμού διάβρωσης, όπως έχει ήδη αναφερθεί στο προηγούμενο κεφάλαιο, αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της δομής του εργαλείου. Με τον τρόπο αυτό, αναγνωρίστηκε, ποσοτικά και ποιοτικά, ο βαθμός δυνητικής διάβρωσης του συνόλου της λεκάνης του Ανθεμούντα. Στη συνέχεια, επιβεβαιώθηκε η ακρίβεια της εκτίμησης με παρατηρήσεις πεδίου. Ακόλουθα, αναγνωρίστηκαν επί χάρτου, οι κοινωνικοί, οικονομικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες του ανατολικού τμήματος (ορεινές και ημιορεινές περιοχές της λεκάνης). Στη συνέχεια, επιβεβαιώθηκαν αυτές οι θέσεις με επισκέψεις στην περιοχή και τη συνδρομή στελεχών των τοπικών αρχών. Στη συνέχεια, ταξινομήθηκαν αυτοί οι παράγοντες και ορίστηκε βαθμός σπουδαιότητας για κάθε έναν από αυτούς. Ορίστηκαν ζώνες προτεραιότητας, συνδυάζοντας τον βαθμό διάβρωσης κάθε θέσης και του βαθμού σπουδαιότητας αυτής. Ταυτόχρονα, καταγράφηκαν από την διεθνή βιβλιογραφία και πρακτική, τα μέτρα προστασίας και αποτροπής της διάβρωσης. Το τελικό στάδιο του εργαλείου λήψης αποφάσεων, δίνει την δυνατότητα στις τοπικές αρχές να γνωρίζουν το βαθμό διάβρωσης, σπουδαιότητας και την προτεραιότητα επέμβασης για κάθε θέση. Παράλληλα, για κάθε περίπτωση, προτείνεται και μια σειρά μέτρων για την αντιμετώπιση του φαινομένου της διάβρωσης. Αυτό το εργαλείο έχει ως βασικό σκοπό την πρόληψη του φαινομένου της διάβρωσης. Εκτιμώντας την υφιστάμενη κατάσταση, αναγνωρίζοντας τη σπουδαιότητα των θέσεων και ορίζοντας προτεραιότητες στις δράσεις που πρέπει να γίνουν, συμβάλει στη πρόληψη του φαινομένου, δίνοντας τη δυνατότητα στις τοπικές αρχές να θέτουν προτεραιότητες στην υλοποίηση των μέτρων προστασίας από την διάβρωση και να στοιχειοθετήσουν μια τοπική στρατηγική αναγνώρισης και αντιμετώπισης του φαινομένου καθώς και ορισμού κριτηρίων και προϋποθέσεων για τον πολεοδομικό σχεδιασμό και την χωροθέτηση των χρήσεων γης. Σχήμα 1: Δομή εργαλείου λήψης αποφάσεων 19
Χάρτης 10: Αναγνώριση κοινωνικών, οικονομικών και περιβαλλοντικών παραγόντων 20 Χάρτης 11: Ζώνες προτεραιότητας Ο καθορισμός των ζωνών προτεραιότητας αποτελεί τη βάση για τη λήψη αποφάσεων από τις τοπικές αρχές. Επίσης, το σύνολο της διαδικασίας εκτίμησης του βαθμού διάβρωσης κάθε θέσης που ενδιαφέρει, η αναγνώριση των κοινωνικών, οικονομικών και περιβαλλοντικών παραγόντων και ο καθορισμός των ζωνών προτεραιότητας για μια περιοχή αποτελούν επιμέρους διαδικασίες του εργαλείου λήψης αποφάσεων για την αντιμετώπιση της υδατοδιάβρωσης.
05. Μέθοδοι περιορισμού της διάβρωσης Το φαινόμενο της διάβρωσης δεν είναι δυνατόν να περιοριστεί πλήρως γιατί αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της εξελικτικής πορείας της διαμόρφωσης του αναγλύφου. Ωστόσο, η παραπάνω φυσική διεργασία τείνει να επιταχύνεται κατά κανόνα λόγω της ανθρωπογενούς παρέμβασης. Επίσης, εξαιτίας του γεγονότος ότι τα γειτονικά οικοσυστήματα καθώς και οι γειτνιάζουσες περιοχές λειτουργούν εξελικτικά ως «συγκοινωνούντα δοχεία», είναι χρήσιμο να αναφερθεί ότι περιοχές που φαινομενικά εμφανίζονται αδιατάρακτες είναι δυνατό να εμφανίζουν έντονα φαινόμενα διάβρωσης λόγω επεμβάσεων σε γειτονικές προς αυτές περιοχές. Βασικός σκοπός του παρόντος οδηγού είναι η λελογισμένη ανθρωπογενής παρέμβαση ώστε να περιοριστεί η διάβρωση σε περιοχές υψηλής προτεραιότητας. Μεσοπρόθεσμος στόχος είναι καθολική παρέμβαση (έντονη ή ήπια) και εποπτεία από τις τοπικές αρχές στις περιοχές υψηλής και μέσης προτεραιότητας. Τα μέτρα περιορισμού της διάβρωσης διαμορφώνονται σε 3 άξονες: Ανάγλυφο, Χρήσεις γης, Υδρογραφικό δίκτυο οι οποίοι περιγράφονται παρακάτω. 05. 1 Ανάγλυφο Το ανάγλυφο, όπως έχει ήδη αναφερθεί, αποτελεί έναν από τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο της διάβρωσης. Η κύρια ιδιότητα του αναγλύφου που συμβάλει σε σημαντικό βαθμό στην εμφάνιση, ανάπτυξη και επιτάχυνση της διάβρωσης είναι η κλίση της περιοχής που μελετάται. Τα μέτρα που θα προταθούν, στα πλαίσια αυτού του άξονα δράσης, έχουν ως βασικό τους μέλημα τη μείωση ή και τη σταθεροποίηση της υφιστάμενης κλίσης της περιοχής στην οποία πρέπει να γίνει επέμβαση, τόσο καθολικά ή και κατά τμήματα. Πρώτο μέτρο περιορισμού της διάβρωσης αποτελούν οι αναβαθμοί (Εικόνα 12). Κατασκευάζονται, λιθοδομές ή αναχώματα, κατά μήκος των ισοϋψών, σε κλίσεις μεγαλύτερες από 10%, προεξέχουν του υφιστάμενου αναγλύφου, δημιουργούν στα ανάντη τους ένα κοίλωμα εντός του οποίου θα αποτεθούν φερτά υλικά από υψηλότερες θέσεις. Τόσο το υπέργειο ύψος όσο και η απόσταση μεταξύ των αναβαθμών θα πρέπει να αποτελεί αντικείμενο μελέτης ώστε να επιτυγχάνεται η επιθυμητή κλίση για την κάθε περιοχή. Οι αναβαθμοί ως μέτρο περιορισμού της διάβρωσης έχει διπλό ρόλο: α) σταθεροποιεί το υφιστάμενο ανάγλυφο και β) μειώνει τις κλίσεις δημιουργώντας «σκαλοπάτια». Τα υλικά κατασκευής, κατά κανόνα, λαμβάνονται από την περιοχή για τρεις λόγους: α) για τον περιορισμό του κόστους μεταφοράς από άλλη περιοχή, β) για την καλύτερη προσαρμογή στο τοπίο της περιοχής και γ) γιατί τα φυσικά υλικά είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον, τόσο το τοπικό όσο και γενικότερα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι θέσεις άνω των αναβαθμών που συσσωρεύουν φερτά υλικά από τις υψηλότερες θέσεις καθίστανται ως οι πιο γόνιμες θέσεις της περιοχής λόγω των συσσώρευσης θρεπτικών συστατικών και νερού. Η βαθμίδωση μιας πλαγιάς μπορεί να γίνει και με φυτοτεχνικά μέσα (Εικόνα 13), τα οποία είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον, δεν ρυπαίνουν και ομορφαίνουν το τοπίο. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι φυτοτεχνικής διευθέτησης (Γούλας, 2000) ορισμένες από τις οποίες είναι: Εικόνα 12: Αναβαθμοί Εικόνα 13: Βαθμίδωση πλαγιάς με φυτοτεχνικά μέσα 21
α) Συμπλεγματοθέματα (Εικόνα 14), β) Φρακτοθέματα (ομοίως με (α) αλλά συνίσταται από πλήρη φυτά με ανεπτυγμένο ριζικό σύστημα), γ) Συμπλεγματοφρακτοθέματα (συνδυασμός των δύο προηγούμενων μεθόδων), δ) Κλαδοπλέγματα (Εικόνα 15), ε) Φακελλώματα (Εικόνα 16), στ) Βλαστοθέματα (Εικόνα 17), ζ) Φυτεύσεις (Εικόνα 18), η), θ) Χορτότοιχος (Εικόνα 19), ι) Αχυροστρωσισπορά (Εικόνα 20). Αναλυτική περιγραφή των μεθόδων φυτοτεχνικής διευθέτησης καθώς και παράθεση των φυτικών ειδών που χρησιμοποιούνται ανά μέθοδο, δίνεται στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ. Τέλος, είναι δυνατόν οι παραπάνω μέθοδοι να χρησιμοποιηθούν συνδυαστικά, λαμβάνοντας υπόψη, κάθε φορά, τις ιδιαιτερότητες της κάθε περιοχής. Εικόνα 14: Συμπλεγματοθέματα Εικόνα 15: Κλαδοπλέγματα Εικόνα 16: Φακελλώματα Εικόνα 17: Βλαστοθέματα Εικόνα 18: Φυτεύσεις Εικόνα 19: Χορτότοιχοι 22 Εικόνα 20: Αχυροστρωσισπορά
Χρήση γης 05.Η χρήση που εφαρμόζεται σε μια περιοχή, όπως και το ανάγλυφο, αποτελεί έναν από τους 2 βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο της διάβρωσης και το οποίο είναι άμεσα συσχετιζόμενο με τον ανθρώπινο παράγοντα και τις ανάγκες του. Η κύρια ιδιότητα της χρήσης που συμβάλει καταλυτικά στο φαινόμενο της διάβρωσης είναι ότι αποτελεί τον προστατευτικό μανδύα του εδάφους στο οποίο εδράζεται. Ο βαθμός προστασίας που παρέχει η χρήση γης στο έδαφος, το οποίο την φιλοξενεί είναι άμεσα εξαρτώμενος από αυτή καθ αυτή τη χρήση, δηλαδή το είδος της χρήσης γης αλλά τις εφαρμοζόμενες πρακτικές αυτής. Τα προτεινόμενα μέτρα έχουν ως βασικό στόχο τη μεγιστοποίηση του βαθμού προστασίας που παρέχει η υφιστάμενη πρακτική που εφαρμόζεται στο έδαφος προς εκμετάλλευση. Η έλλειψη χωροταξικού σχεδιασμού σε μια περιοχή αποτελεί τροχοπέδη τόσο στη διαχείριση των χρήσεων γης σύμφωνα με τις ανάγκες της τοπικής κοινωνίας όσο και στην αντιμετώπιση του φαινομένου της υδατοδιάβρωσης κατά τόπους και γενικότερα. Τα φυσικά οικοσυστήματα (μεικτά κηπευτά δάση, λιβάδια, θαμνώνες, κλπ) με αειφορική διαχείριση, χωρίς αποψιλωτικές υλοτομίες και υπερβόσκηση, έχουν τη βέλτιστη προστασία του εδάφους και δεν απαιτούν ιδιαίτερες μεταβολές στη χρήση τους. Αντίθετα, περιοχές που είναι εντελώς γυμνές όπως εγκαταλειμμένοι αγροί, μεταλλεία, λατομεία, κλπ. είναι θέσεις που χρήζουν άμεσης παρέμβασης. Η παρέμβαση αυτή πρέπει να έχει ως στόχο το σταμάτημα της περαιτέρω υποβάθμισης τους καθώς και τη διαμόρφωσή τους με τέτοιο τρόπο ώστε να καταστούν ξανά λειτουργικές είτε με την ίδια χρήση αλλά βελτιωμένη είτε με μεταβολή της χρήσης για τη μέγιστη αντιδιαβρωτική προστασία. Πιο συγκεκριμένα, για τις περιοχές με έντονη αστικοποίηση προτείνεται η αντικατάσταση των συμβατικών υλικών με διαπερατά υλικά (παραδοτέα Δράσεων 13 και 14 του έργου) τουλάχιστον στις νέες κατασκευές, τα οποία επιτρέπουν τη διάχυση του απορρέοντος ύδατος εντός των υλικών αυτών. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα τον περιορισμό της απορροής, τη μείωση της συνολικής ποσότητας ύδατος που απορρέει προς τα κατάντη, τη μείωση της παρασυρτικής δύναμης των απορρεόντων υδάτων και κατά επέκταση την αποτροπή πλημμυρικών φαινομένων. Αναλυτική περιγραφή για τις αστικές περιοχές δίδεται στον θεματικό οδηγό για τις αστικές περιοχές (ΥΕΤΟΣ Ο.Ε.). Για τις καλλιεργούμενες εκτάσεις, μπορούν να υιοθετηθούν μέτρα και πρακτικές για να μειωθεί κατά το δυνατόν το φαινόμενο της διάβρωσης. Τέτοια μέτρα είναι και τα εξής: Δημιουργία και συντήρηση αναβαθμίδων (terraces) Συντήρηση φυτοκάλυψης (cover crops) ή τεχνητής κάλυψης (mulching) Πρακτικές διατήρησης ποιότητας εδάφους, πρακτικές για αύξηση οργανικής ουσίας, εφαρμογή ακαλλιέργειας ή ελάχιστης κατεργασίας (conservation tillage, no-tillage, reduced tillage) Ρύθμιση ρυθμού άρδευσης Κατεργασία εδάφους στην κατάλληλη εποχή και σε κατάλληλη υγρασιακή κατάσταση, για διατήρηση της δομής του εδάφους (soil structure) Κατεργασία εδάφους, όταν οι κλίσεις το επιτρέπουν, κατά τις ισοϋψείς. Διαφορετικά, υιοθέτηση μεθόδων συντήρησης φυτοκάλυψης, ακαλλιέργειας ή ελάχιστης κατεργασίας ή καλλιέργεια σε αναβαθμίδες. Χωμάτινες αναβαθμίδες σε καλλιέργεια ελιάς Χωμάτινες αναβαθμίδες σε καλλιέργεια αμπελιού Σπορά χωρίς προηγούμενη κατεργασία εδάφους 23