Pomimo olbrzymiego postępu technicznego nasza egzystencja nadal, jak przed wiekami, zależy od cienkiej powłoki, jaką tworzy zewnętrzna warstwa ziemi – od gleby. To jej zawdzięczamy niemal całą żywność, z wyjątkiem uzyskiwanej z mórz i jezior, a także sztucznie syntetyzowanej. To z tej niepozornej warstewki wydobywamy większość surowców do budowy naszej cywilizacji. A zarazem gleba stanowi jeden z najintensywniej niszczonych elementów środowiska naturalnego. Tymczasem strat nie odrabia się łatwo. Warto sobie uświadomić, że potrzeba od trzystu do tysiąca lat na powstanie trzycentymetrowej warstwy gleby, a kilkakrotnie więcej, by utworzyła się warstwa ziemi ornej o grubości 20 cm.

 

Gleby tworzą się w rezultacie wietrzenia skał pod wpływem rozmaitych czynników fizycznych (temperatury, wiatru, opadów), a także w wyniku działalności żywych organizmów. Lecz te same czynniki mogą też powodować niszczenie gleby – mamy wówczas do czynienia ze zjawiskiem erozji. Trzeba pamiętać, że jest to proces zachodzący przez cały czas. Tempo erozji naturalnej jest zwykle powolne, a zniszczona gleba jest zastępowana przez nowo powstałą. Problem pojawia się wówczas, gdy dochodzi do erozji przyspieszonej. Degradacja gleby następuje zbyt szybko, by naturalne procesy były w stanie zrekompensować jej ubytek. Dzieje się tak najczęściej wskutek złej gospodarki człowieka.

Uprawa ziemi powoduje niszczenie naturalnej pokrywy roślinnej gleby, a przez to jej odsłonięcie i wystawienie na czynniki degradujące. W naszej strefie klimatycznej pola leżą „nagie” przez kilka miesięcy w roku. Co więcej, wraz z rozwojem rolnictwa człowiek zajmował pod uprawę coraz to nowe tereny, znacznie pod tym względem mniej przydatne od zagospodarowanych wcześniej. Tereny te pozostawały w równowadze dopóki dominowały na nich pierwotne biocenozy. Po ich zniszczeniu następowała szybka degradacja i ludzie przenosili się na inne obszary.

Znacznie lepiej od przekształconych przez człowieka radzą sobie z erozją środowiska naturalne, zwłaszcza las. Na przykład mech zatrzymuje wodę deszczową tak skutecznie, że waga 1 m kw. mchu może po silnym deszczu wzrosnąć z 1 kg do 5 kg. A przecież las nie składa się tylko z mchu.

Nie gorzej spisują się łąki. Dzięki sięgającemu głęboko, gęstemu systemowi korzeniowemu roślin trawiastych gleba jest doskonale chroniona przed zmyciem. Bujny dywan traw znakomicie z kolei zabezpiecza glebę przed nadmiernym działaniem słońca.

Jak się szacuje, dopiero po 40 tys. lat uległaby spłukaniu warstwa ziemi w lesie o grubości 15 cm. To samo w przypadku pastwisk nastąpiłoby już po 10 tys. lat. Ale to i tak bardzo długo. Na polach uprawnych tempo erozji jest zastraszająco szybkie. Na przykład, na polach bawełny wierzchnia warstwa gleby może zniknąć w ciągu 10-30 lat.

Siła wody i wiatru

Choć woda ma zbawienny wpływ na glebę, zapobiegając jej wysychaniu, jest zarazem najpotężniejszym czynnikiem niszczącym, jeśli spada w postaci gwałtownych ulew. Jaka jest siła deszczu? Jedna kropla o średnicy 6 mm ma taką energię kinetyczną, że można by dzięki niej unieść przedmiot o wadze pół dekagrama na wysokość centymetra. A przecież deszcz to miriady kropel, nie mówiąc już o tym, że ich wielkość może być znacznie większa.

Erozja powierzchniowa niszczy bogatą w próchnicę wierzchnią warstwę gleby. Prowadzi to do stopniowego zanikania roślinności, co z kolei skutkuje dalszą erozją. W ten sposób tworzy się sprzężenie zwrotne i proces się pogłębia. W latach 30., w USA, w stanie Connecticut, padające przez tydzień deszcze spłukały warstwę gleby o grubości 2 cm, niszcząc uprawy tytoniu.

Erozja wodna może też mieć inny charakter. Nie dochodzi wówczas do spłukanie wierzchniej warstwy gleby, ale do przemieszczania się całych połaci gleby. Przyczyną może być podmycie gruntu lub przesycenie go wodą po intensywnych deszczach. Powstają wówczas strumienie błotne czy osunięcia ziemi. Lawiny błotne powodują czasami zagładę całych wiosek.

W przypadku gleb uprawnych poważnym zagrożeniem jest też wymywanie przez deszcz niezbędnych do wzrostu roślin związków chemicznych.

Erozja gleby odciska także piętno na stosunkach wodnych na danym obszarze. Spłukiwany materiał spływa w doliny, gdzie gromadzi się w ciekach i zbiornikach wodnych. Zmienia to warunki fizyczne i narusza równowagę biologiczną środowisk wodnych. Ponadto, przyspieszona erozja wpływa na obniżenie poziomu wód gruntowych, co napędza proces degradacji gleb.

Ogołocona z roślin gleba ogrzewa się intensywniej, tym bardziej że parowanie wody jest w takich warunkach trzykrotnie silniejsze niż na obszarach zalesionych. W efekcie dochodzi do drastycznych zmian w składzie mikroorganizmów zasiedlających glebę, a odgrywają one główną rolę w tworzeniu się próchnicy. Jak wykazały badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii, na jednym hektarze, w 140 t próchnicy, znaleziono ponad 2 t różnych przedstawicieli mikroflory i mikrofauny – od dżdżownic po bakterie.

Erozja wiatrowa dochodzi do głosu tam, gdzie zaczyna być sucho. Wiatr jest czynnikiem o dużej zdolności niszczenia gleby. W skali globalnej przenosi więcej drobnego materiału skalnego niż wszelkie inne procesy geologiczne. Szacuje się, że na Saharze wiatr podrywa i przenosi od 60 do 200 mln t pyłu rocznie. A trzeba sobie uświadomić, że około jednej trzeciej powierzchni lądów to obszary półsuche lub suche.

Odległości, na jakie przenoszony jest pył, są niekiedy ogromne. Na południowo-wschodnich terenach USA odkryto osady zawierające saharyjski piasek. Mineralne drobiny z północnej Afryki znajdowane są w czapach lodowych Antarktydy i Grenlandii.

Wiatr jest bardzo skutecznym niszczycielem gleby, działa bowiem jak papier ścierny. Porywa ziarna mineralne i trze nimi o pozostałe na ziemi cząsteczki, powoli je rozdrabniając. Powstające w ten sposób ziarna kwarcu o średnicy 0,3-1,0 mm są na tyle lekkie, aby dały się przenieść na dużą odległość, ale zarazem na tyle ciężkie, by gromadzić się, gdy już opadną na ziemię. Tak tworzą się wydmy o wysokości nawet do 300 m i całe pustynie, takie jak Sahara. Corocznie na świecie pustynnieniu ulega 12 mln ha obszarów lądowych.

Diabeł w koziej skórze

Wegetarianizm staje się coraz popularniejszy, ale droga do całkowitej rezygnacji ze spożywania mięsa jest jeszcze daleka, o ile w ogóle jest to możliwe. Oznacza to, że zaspokojenie apetytu rosnącej populacji naszej planety na mięso wymaga dalszego rozwoju hodowli zwierząt. Cierpi na tym gleba. Jest oczywiste, że pastwisko może wyżywić tylko określoną liczbę zwierząt trawożernych. Jest to zależne od ich gatunku, strefy klimatycznej, rodzaju gleby i składu szaty roślinnej. Dla przykładu, w Afryce Wschodniej żerowiska mogą się odnawiać, jeśli roślinożercy nie pozbawią ich więcej niż 70 proc. roślinności. Tymczasem zwierząt hodowlanych przybywa. Nadmierny wypas stał się zjawiskiem powszechnym. Skutkiem jest przyśpieszona erozja.

O jej skali mogą świadczyć badania, które wykazały, że z łąk chronionych przed nadmiernym wypasaniem odpływa w trakcie ulewnych deszczy tylko 0,5 proc. wody, zabierając kilka kilogramów gleby z hektara. Tymczasem na pastwiskach z nadmiarem bydła, wyjałowionych i porośniętych roślinnością jednoroczną, spływa ponad 60 proc. wody, unosząc kilkanaście ton ziemi.

Za zwierzęta najbardziej szkodliwe dla środowiska uchodzą kozy. Są to stworzenia wszystkożerne, prawdziwi kulinarni oportuniści. To dzięki nim w krajach śródziemnomorskich jest tak mało lasów. Kozy nie gardzą żadną częścią rośliny. Wygrzebują nawet korzenie, a po liście potrafią wspiąć się na drzewo.

Szczególnie jaskrawym przykładem „koziej agresji” jest los Wyspy św. Heleny; tej samej, na której w roku 1821 zmarł Napoleon Bonaparte. Kozy znalazły się tam już w 1513 r. za sprawą Portugalczyków. W roku 1709 gubernator wyspy podjął rozpaczliwą próbę wytępienia ich, a co najmniej zmniejszenia ich liczebności, lecz bezskutecznie. W sto lat później na wyspie nie ostał się już żaden las, a miejscowe gatunki roślin wyginęły. Dziś wyspa stanowi doskonałą ilustrację procesów erozyjnych.

Innym zwierzęciem, którego hodowla odcisnęła trwałe piętno na środowisku wybrzeży Morza Śródziemnego, jest owca. Nie tak żarłoczna jak koza, niewiele jej jednak ustępuje. Największe szkody wiążą się z faktem przepędzania dużych stad owiec na sezonowe pastwiska. Intensywnie spasane łąki górskie są szczególnie narażone na spływy gleby.

Uprawa czy wandalizm?

Rolnictwo żywi, ale i niszczy. Jak się szacuje, erozja i wyjałowienie grozi 80 proc. gleb zajętych pod uprawę. Tymczasem powierzchnia upraw na świecie zwiększa się corocznie o 130-150 tys. km kw. Głównie kosztem lasów i obszarów trawiastych.

O zagrożeniach, jakie stwarza rolnictwo, przekonali się na własnej skórze Amerykanie. Słynne burze pyłowe (Dust Bowl) na Środkowym Zachodzie, nawiedzające dziewiętnaście stanów w latach 1931-1938, były skutkiem erozji gleby spowodowanej przez suszę i rolnictwo.

Ziemia na Wielkich Równinach uprawiana była intensywnie od lat 80. XIX w. Trawiaste prerie zastąpiono polami kukurydzy i zbóż. Rośliny te nie były w stanie chronić gleby przed erozją. Wszystko było dobrze, dopóki padały deszcze. Lecz w roku 1931 nastała kilkuletnia susza. Wyjałowiona gleba, pozbawiona naturalnej szaty roślinnej, szybko wyschła na pieprz. Od roku 1932 zaczęły nad całymi równinami przetaczać się olbrzymie burze pyłowe. Niektóre docierały aż do Waszyngtonu i Nowego Jorku. Kulminacja nastąpiła w roku 1935. W ciągu kilku lat wiatr zerwał na ogromnym obszarze wierzchnią warstwę gleby na głębokość 25 cm. W roku 1938 intensywne opady zakończyły epokę „brudnych lat trzydziestych”.

Niemniej, proces degradacji gleby nie uległ całkowitemu zahamowaniu. O ile na początku XX w. gleba w stanie Iowa miała 35-45 cm grubości, o tyle do końca wieku jej grubość zmniejszyła się do 15-20 cm. W trakcie wiosennych burz i wichur w 2014 r. żywioł uniósł około 14 mln t gleby.

Katastrofy Dust Bowl mogłoby nie być, gdyby ekspansja ludzkiej gospodarki szła w parze z przewidywaniem możliwych skutków. Ale to się rzadko zdarza. Gleboznawstwo narodziło się w Rosji już pod koniec XIX w. Obecnie w każdym kraju istnieją struktury bądź placówki zajmujące się badaniem gleb i opracowujące programy ich ochrony. Czy skuteczne – to już, niestety, inna kwestia.