Markanvändning och mänsklig påverkan

Forskare uppskattar att 80 procent av jordens landyta nu bär spår av mänsklig verksamhet, från vägar och grödor till mobiltelefonmaster. Denna utbredda markanvändning har betydande konsekvenser för planetens ekosystem.

Studier visar att samhället tar en allt större del av planetens biologiska resurser för att tillgodose mänskliga behov. Detta väcker oro för att de resulterande miljöförändringarna kan undergräva de naturliga funktionerna i terrestra ekosystem och hota deras långsiktiga förmåga att upprätthålla liv på jorden.

Jordbrukets dominans

Jordbruk är den dominerande formen av mänsklig markanvändning idag, med cirka 35 procent av all isfri mark som nu används för att odla grödor och föda upp boskap. Detta representerar en betydande ökning från endast 7 procent år 1700.

Intensiteten i markanvändning spelar också roll, eftersom mer intensiva metoder förbrukar mer resurser. Modernt jordbruk har till exempel fördubblat de globala spannmålsskördarna under de senaste 40 åren, men endast genom att utöka åkermarken med 12 procent. Denna ökade produktion har uppnåtts genom nya spannmålssorter, kemiska gödningsmedel, mekanisering och bevattning, men har också lett till större miljöskador, inklusive markförstöring, ökad användning av bekämpningsmedel och vattenföroreningar.

Förbrukning av biomassenergi

En nyligen genomförd studie sammanställde rumsligt explicita kartor som inte bara visar typerna av lokal markanvändning runt om i världen utan också mängden biomassenergi – eller naturlig produktivitet – förbrukad av olika markanvändningsmetoder. Resultaten visade att människor använder 25 procent av den trofiska energin som finns tillgänglig i alla terrestra ekosystem, trots att de bara är en av miljontals arter på planeten.

Global jorderosion

En annan studie tyder på att planetens jordbruksmark kan vara mer ömtålig än man tidigare trott. Konventionella plogbaserade jordbruksmetoder påskyndar dramatiskt den globala jorderosionen i hastigheter som är 10 till 100 gånger högre än de hastigheter med vilka ny jord skapas.

Detta innebär att matjorden skulle kunna avlägsnas på så lite som ett par hundra till ett par tusen år. Även om den nuvarande erosionshastigheten kanske inte är uppenbar omedelbart, är det ett problem som bör bekymra samhället under de kommande århundradena.

Plöjningsfritt jordbruk som lösning

För att motverka jorderosion förespråkar experter antagandet av plöjningsfritt jordbruk, som avstår från användningen av plogen för att vända jorden. Detta tillvägagångssätt gör matjorden mindre mottaglig för erosion och ger andra fördelar, inklusive förbättrad jordfertilitet och ökad koldioxidlagring.

Jorderosion och kolnivåer

I åratal har forskare antagit att jorderosion från jordbruk spelar en roll för koldioxidnivåerna i atmosfären. Den exakta karaktären av denna koppling är dock inte väl förstådd. Vissa studier har dragit slutsatsen att global jorderosion släpper ut betydande mängder koldioxid i atmosfären, medan andra har funnit en betydande koldioxid-“sänkeffekt”.

En nyligen genomförd studie med en ny analysmetod fann att global jordbruk erosion har en minimal effekt på atmosfärens koldioxidnivåer. Det fångar verkligen upp koldioxid, men bara en bråkdel, i mängder långt under vissa tidigare uppskattningar.

Slutsats

Påverkan av mänskliga aktiviteter på terrestra ekosystem är obestridlig. Den utbredda omvandlingen av mark för jordbruk, intensiteten i markanvändningsmetoder och den resulterande jorderosionen bidrar alla till miljöförändringar som hotar den långsiktiga hållbarheten för livet på jorden. Att förstå dessa effekter och genomföra hållbara markanvändningsmetoder är avgörande för vår planets framtid.

Under de senaste fem åren har Amerikas sjöar genomgått en betydande omvandling. Blå sjöar, som en gång var den dominerande typen, har minskat med 18 procent, medan grumliga sjöar har ökat med 12 procent. Denna förändring har väckt oro bland forskare, som varnar för att grumliga sjöar kan få negativa konsekvenser för vattenkvaliteten och vattenlevande liv.

Orsaker till grumliga sjöar

De exakta orsakerna till ökningen av grumliga sjöar är fortfarande okända, men forskare misstänker att flera faktorer kan spela en roll.

• Markanvändning: Grumliga sjöar tenderar att ligga i avrinningsområden med mer jordbruksmark, vilket kan bidra med näringsämnen och sediment till vattnet.
• Klimatförändringar: Stigande temperaturer och förändringar i nederbördsmönster kan också påverka sjöarnas vattenkvalitet, vilket leder till ökad algtillväxt och grumlighet.
• Markanvändningsmönster: Mänskliga aktiviteter som avskogning och urbanisering kan förändra vattenflödet i sjöar, vilket också kan påverka vattenkvaliteten.

Konsekvenser av grumliga sjöar

Grumliga sjöar har flera negativa konsekvenser för vattenkvaliteten och vattenlevande liv.

• Ökad algtillväxt: Grumliga sjöar har höga halter av näringsämnen, vilket kan stödja algtillväxt. Alger kan producera toxiner som är skadliga för människor och djur, och de kan också blockera solljus från att nå undervattensplantor.
• Dålig vattenkvalitet: Grumliga sjöar har sämre vattenkvalitet än blå sjöar. Detta beror på att algerna och organiskt material i grumliga sjöar kan täppa till filter och göra det svårt för fiskar och andra vattenlevande organismer att andas.
• Minskad biologisk mångfald: Grumliga sjöar kan stödja färre arter av fisk och andra vattenlevande organismer än blå sjöar. Detta beror på att den dåliga vattenkvaliteten och bristen på solljus kan göra det svårt för dessa organismer att överleva.

Förvaltning av grumliga sjöar

Att förvalta grumliga sjöar kräver en mångfacetterad strategi som tar itu med de bakomliggande orsakerna till problemet.

• Reducera näringsämnesbelastning: Ett sätt att minska grumligheten är att minska mängden näringsämnen som kommer in i sjöar från jordbruksavrinning och andra källor. Detta kan göras genom åtgärder som att plantera buffertremsor längs bäckar och floder och minska användningen av gödningsmedel.
• Förbättra markanvändningspraxis: Ett annat sätt att hantera grumliga sjöar är att förbättra markanvändningspraxis i avrinningsområdena som rinner ut i dem. Detta kan innefatta att minska avskogning, öka återbeskogning och främja hållbara jordbrukspraxis.
• Återställa våtmarker: Våtmarker kan hjälpa till att filtrera föroreningar från vatten innan det kommer in i sjöar. Att återställa våtmarker kan därför bidra till att förbättra vattenkvaliteten och minska grumligheten.

Framtiden för Amerikas sjöar

Framtiden för Amerikas sjöar är osäker. Men genom att vidta åtgärder för att ta itu med orsakerna till grumliga sjöar kan vi bidra till att skydda dessa viktiga ekosystem för framtida generationer.

Ytterligare information

• Nationella sjöundersökningen (NLA)
• Limnologi och oceanografi
• Lakescientist
• Rensselaer Polytechnic Institute
• Longwood University
• Washington State University