Землепользование и влияние человека

Ученые подсчитали, что 80 процентов поверхности суши Земли в настоящее время носит следы деятельности человека, от дорог и сельскохозяйственных культур до вышек сотовой связи. Это широко распространенное землепользование имеет серьезные последствия для экосистем планеты.

Исследования показывают, что общество захватывает все большую долю биологических ресурсов планеты, чтобы удовлетворить потребности человека. Это вызывает опасения, что в результате изменения окружающей среды могут быть подорваны естественные функции наземных экосистем, что поставит под угрозу их долгосрочную способность поддерживать жизнь на Земле.

Доминирование сельского хозяйства

В настоящее время сельское хозяйство является доминирующей формой землепользования человеком: около 35 процентов всей свободной ото льда земли в настоящее время используется для выращивания сельскохозяйственных культур и разведения скота. Это представляет собой значительный рост по сравнению с 7 процентами в 1700 году.

Интенсивность землепользования также имеет значение, поскольку более интенсивные методы потребляют больше ресурсов. Например, современное сельское хозяйство удвоило мировой урожай зерна за последние 40 лет, но только за счет расширения посевных площадей на 12 процентов. Этот рост производства был достигнут благодаря новым сортам зерна, химическим удобрениям, механизации и орошению, но он также привел к большему ущербу окружающей среде, включая деградацию почвы, увеличение использования пестицидов и загрязнение воды.

Потребление энергии биомассы

Недавнее исследование составило пространственно явные карты, указывающие не только на типы местного землепользования во всем мире, но также и на количество энергии биомассы — или естественной продуктивности — потребляемой различными видами землепользования. Результаты показали, что люди используют 25 процентов трофической энергии, доступной во всех наземных экосистемах, несмотря на то, что они являются лишь одним из миллионов видов на планете.

Глобальная эрозия почвы

Другое исследование предполагает, что сельскохозяйственные земли планеты могут быть более хрупкими, чем считалось ранее. Традиционные методы пахотного земледелия резко ускоряют глобальную эрозию почвы в 10-100 раз выше, чем скорость образования новой почвы.

Это означает, что верхний слой почвы может быть смыт всего за несколько сотен или несколько тысяч лет. Хотя нынешние темпы эрозии могут быть не сразу очевидными, это проблема, которая должна беспокоить общество в течение следующих нескольких столетий.

Беспахотное земледелие как решение

Чтобы противодействовать эрозии почвы, эксперты выступают за принятие беспахотного земледелия, которое отказывается от использования плуга для вспашки почвы. Этот подход делает верхний слой почвы менее подверженным эрозии и дает другие преимущества, включая улучшение плодородия почвы и увеличение запасов углерода.

Эрозия почвы и уровень углерода

В течение многих лет ученые предполагали, что эрозия почвы в результате ведения сельского хозяйства играет роль в уровнях углерода в атмосфере. Однако точная природа этой связи не до конца понята. Некоторые исследования пришли к выводу, что эрозия почвы во всем мире высвобождает значительное количество углерода в атмосферу, в то время как другие обнаружили значительный эффект «поглотителя» углерода.

Недавнее исследование, в котором использовался новый метод анализа, показало, что глобальная эрозия сельскохозяйственных почв оказывает минимальное влияние на уровень углерода в атмосфере. Она улавливает углерод, но лишь его часть, в количествах намного ниже, чем некоторые предыдущие оценки.

Заключение

Влияние деятельности человека на наземные экосистемы неоспоримо. Широкомасштабное преобразование земель для сельского хозяйства, интенсивность методов землепользования и связанная с этим эрозия почвы — все это вносит вклад в экологические изменения, которые угрожают долгосрочной устойчивости жизни на Земле. Понимание этих воздействий и внедрение устойчивых методов землепользования имеет решающее значение для будущего нашей планеты.

За последние пять лет озера Америки претерпели значительную трансформацию. Голубые озера, некогда доминировавший тип, сократились на 18 процентов, в то время как мутные озера увеличились на 12 процентов. Этот сдвиг вызывает обеспокоенность ученых, которые предупреждают, что мутные озера могут иметь негативные последствия для качества воды и водной жизни.

Причины мутных озер

Точные причины увеличения количества мутных озер до сих пор неизвестны, но ученые подозревают, что могут играть роль несколько факторов.

• Земельный покров: мутные озера, как правило, располагаются в водосборных бассейнах с большим количеством сельскохозяйственных угодий, которые могут вносить в воду питательные вещества и осадки.
• Изменение климата: повышение температуры и изменение режима осадков также могут влиять на качество воды в озерах, приводя к усиленному росту водорослей и помутнению.
• Модели землепользования: такие виды деятельности человека, как вырубка лесов и урбанизация, могут изменить поток воды в озерах, что также может повлиять на качество воды.

Последствия мутных озер

Мутные озера имеют несколько негативных последствий для качества воды и водной жизни.

• Усиленный рост водорослей: мутные озера имеют высокий уровень питательных веществ, которые могут поддерживать рост водорослей. Водоросли могут вырабатывать токсины, вредные для человека и животных, и также могут препятствовать проникновению солнечного света к подводным растениям.
• Низкое качество воды: мутные озера имеют более низкое качество воды, чем голубые озера. Это связано с тем, что водоросли и органические вещества в мутных озерах могут засорять фильтры и затруднять дыхание рыб и других водных организмов.
• Снижение биоразнообразия: мутные озера могут поддерживать меньше видов рыб и других водных организмов, чем голубые озера. Это связано с тем, что плохое качество воды и недостаток солнечного света могут затруднить выживание этих организмов.

Управление мутными озерами

Управление мутными озерами требует многогранного подхода, направленного на устранение коренных причин проблемы.

• Сокращение поступления питательных веществ: один из способов уменьшить помутнение – сократить количество питательных веществ, поступающих в озера из сельскохозяйственных стоков и других источников. Это можно сделать с помощью таких мер, как посадка буферных полос вдоль ручьев и рек и сокращение использования удобрений.
• Улучшение методов землепользования: другой способ управления мутными озерами – улучшение методов землепользования в водосборных бассейнах, которые впадают в них. Это может включать сокращение вырубки лесов, увеличение площади лесонасаждений и поощрение методов устойчивого сельского хозяйства.
• Восстановление водно-болотных угодий: водно-болотные угодья могут помочь отфильтровать загрязняющие вещества из воды, прежде чем она попадет в озера. Следовательно, восстановление водно-болотных угодий может помочь улучшить качество воды и уменьшить помутнение.

Будущее озер Америки

Будущее озер Америки неопределенно. Однако, принимая меры по устранению причин появления мутных озер, мы можем помочь защитить эти важные экосистемы для будущих поколений.

Дополнительная информация

• Национальная оценка озер (NLA)
• Лимнология и океанография
• Ученый по озерам
• Политехнический институт Ренсселера
• Университет Лонгвуда
• Университет штата Вашингтон