Деструкција земљишта под утицајем климатских промена
Ауторка: Весна Голубовић Ћургуз, Шумарски факултет
Људи и њихове активности (повећана потрошња енергије, индустријализација, интензивна пољопривредна производња, повећања броја становника у градовима и др.) су један од најзначајнијих узрочника глобалних климатских промена са различитим последицама по живот у будућности. Климатске промене присутне су већ више деценија и значајно утичу на животну средину и целокупан живи свет. Тек је током претходне две деценије повећано разумевање потенцијалних ризика који климатске промене носе са собом. Два најважнија климатска фактора су температура и влажност (влага) и они се међусобно условљавају. Раст глобалне температуре и веома изражена температурна варијабилност директно условљавају и промене распореда и количине падавина, што се испољава кроз појаву честих и интензивних суша које смењују поплаве у многим регионима. Ова смењивања сушних периода са наглим и интензивним падавинама утичу на промену особина земљишта (садржај хранљивих материја, pH вредност земљишта, присуство пестицида и светлости) као и процеса који се у њима одвијају. Многе од ових промена могу оштетити или потпуно уништити биљни свет, животиње и остале организме па чак имају утицаја и на живот људи који се налазе на захваћеним подручјима.
Поплава у расаднику Топчидер, мај 2014.
Постоје различита предвиђањима научника шта ће се дешавати у наредних 30-50 година. По једном сценарију просечне годишње температуре ће се повећати за најмање 10 степени за поједине регионе, биће повећан број топлотних таласа уз смањење броја хладних (мразних) дана и продужиће се вегетационе сезоне у умереној зони. У овом периоду и концентрација угљен диоксида ће се такође повећати. Промене у саставу гасова у атмосфери који доводе до ефеката стаклене баште могу условити пораст температуре на великим просторима и значајне промене у атмосферским падавинама уз очекивана повећања интензитета суше на неким локацијама. Свакако, анализа утицаја потенцијалних будућих промена је прилично тешка, због неизвесности у прогнози глобалне и дугорочне промене температуре и облика падавина уз сложен утицај природне вегетације и начина коришћења земљишта (делом због потенцијалних промена и у социо-економским условима). Сходно томе, дугорочна и глобална прогноза о промени земљишта може бити само уопштена, делимично имагинарна процена, уз могућност доношење само општих закључака. У природним процесима формирања земљишних слојева веома је значајан баланс воде на површини и присуство влаге у дубљим слојевима.
Уколико се настави тренд раста температуре то ће условити одвијање многих процеса у земљишту, посебно у условима смањења количине падавина. Најзначајнији ефекти оваквих промена су ублажавање неповољних хидролошких последица мраза и снега (пораст нивоа река и њихово изливање), а самим тим појава мањег броја клизишта и количине воде која пролази од површинских до дубљих земљишних слојева. Овакви услови на присутне биљке проузрокују смањује њихових основних физиолошких процеса.
Какве се промене на земљишту могу очекивати у будућности?
Климатске промене са свим ефектима као последицу могу имати значајне измене особина и услова земљишта. Ове промене највише утичу на осетљиве екосистеме – мења се природна вегетација, што условљава и начин употребе земљишта. Под утицајем особина вегетације (састав врста, густина биљака, динамика развоја, производња биомасе, карактеристике корена), могу делимично бити ублажени ефекти климатских промена. Све промене земљишта које настају услед климатских промена по својој природи могу се поделити наː физичке, хемијске и биолошке.
Физичке промене (деградациони процеси) испољавају се кроз појаву ерозије земљишта, повећање степена киселости (ацидификација) и повећање присуства соли у земљишту (салинизација).
Хемијске промене – како су земљишта део глобалног циклуса кружења угљеника и азота, промене нивоа гасова у атмосфери доводе до одговарајућих промена у земљишту.
Биолошке промене – најзначајнија биолошка карактеристика земљишта је присуство и активност микроорганизама који разлажу органску материју. Уколико су промене температуре, падавина и вегетације значајне, микроорганизми су условљени да разлажу органску материју брже него што се ствара нова и онда ниво органске материје у земљишту опада.
Клизиште Гоч 2010.
Шта треба предузети у будућности?
Највећи изазов за научнике који проучавају земљишта је да се утврди тачно како ће климатске промене утицати на земљиште, јер се неки од могућих ефеката међусобно супротстављају. Због многих неизвесности у глобалним климатским променама (правац, интензитет, сезонска и географска дистрибуција) у детаљнијем предвиђању њихових еколошких, економских па чак и социјалних последица, потребне су мултидисциплинарне анализе које би дале тачну научну основу за прилагођавање или ублажавање неповољних последица климатских промена.
Стратегија прилагођавања оваквим условима мора бити базирана на краткорочним и дугорочним променама у активностима људи који ће бити прилагођене условима изазваним климатским променама. У пољопривредној производњи ове адаптације (прилагођавања) захтевајуː
– инвестиције у заливне системе који ће бити ефикаснији од постојећих али уз нижу цену улагања;
– истраживања и укрштања биљака отпорних на сушу уз константно испитивање могућности опстанка тих биљака у дужим сушним интервалима;
– развој отпорних сорти које су толерантне на промене температуре и влаге;
континуирано тестирање на нове биљне билести и штеточине уз суочавање са адаптацијом патогених организама и биљака на климатске промене;
– увођење нових начина коришћења и експлоатације земљишта.
Утицај климатских промена и примена пестицида на земљиште
Традиционални системи обраде земљишта допринели су промени структуре земљишта, смањењу микробиолошког диверзитета, узроковали настанак познатих ефеката стаклене баште. Међутим, и даље највећа количина биљне производње и производње хране у целом свету се остварује у интензивној пољопривреди што има и еколошке последице. Различита хемијска једињења се масовно користе у савременој пољопривредној производњи јер се интензивна производња хране не може замислити без употребе хемијских ђубрива и пестицида иако они представљају озбиљну опасност за животну средину, првенствено за земљиште. Негативни ефекати прекомерних доза минералних сировина одражавају се на реакцију, структуру и биогеност земљишта, а доприносе и накупљању штетних материја у биљкама. Контаминација тла и подземних вода употребом хемијских препарата у пољопривреди, сваке године се све више повећава. Количина азотних и фосфатних ђубрива које се употребљавају због повећања приноса је све већа, али ако се она примењују без органских ђубрива или у прекомерним дозама – долази до пропадања структуре земљишта и опадања његове плодности. Зато је неопходна континуирана контрола загађења. Вештачка ђубрива разарају живи свет у земљишту чиме земљиште постаје осетљивије на остале неповољне утицаје, а омогућавају и настанак азотних оксида који су опаснији по климу од угљен-диоксида. Ови неповољни утицају у комбинацији са употребом тешких машина у пољу и интензивног наводњавања, могу довести до озбиљних проблема у деградацији земљишта и до хемијског и биолошког осиромашења земљишта. Оваква ситуација се погоршава под утицајем климатских фактора (висока температура, изненадни и интензивни пљускови и др) и то доводи до ерозије, акумулације соли и претеране минерализације.
Како су пестициди незаобилазни део пољопривредне производње, у њиховом развоју тежи се ка добијању ефикасних и селективних једињења, која ће се довољно дуго задржавати на третираним површинама уз што мање нежељених утицаја на животну средину. Пестицидна једињења су након примене изложена процесима разградње који зависе од особина примењеног препарата, од карактеристика земљишта (физичке, хемијске и биолошке) и климатских фактора. У процесима разградње пестицида у земљишту значајну улогу имају микроорганизми који су способни да из њихових молекула користе биогене елементе и енергију за своје физиолошке процесе. Међутим, у земљишту се одвија и супротан процес у коме пестициди штетно делују на популације микроорганизма (утичу на заустављања њиховог развоја, смањење бројности, смањење физиолошке активности). Овај процес је неповољан јер су микроорганизми врло хетерогена група састављена од аеробних и анеробних организама који могу бити хетеротрофни (хране се продуктима других организама) или аутотрофни (способни да сами произведу хранљиве материје) и самим тим врло значајни у стварању и одржавању плодности земљишта. Они су индикатори промена физичко-хемијских особина земљишта који настају под утицајем различитих фактора из спољашње средине; разграђују пестициде и друге загађиваче и утичу на раст и развиће биљака. Интензитет деловања пестицида на популацију микроорганизама зависи од едафских (физичка, хемијска и биолошка својства земљишта) и климатских фактора, начина и учесталости примене, наводњавања, ђубрења и др.
Лаб. анализа микробиолошке активности
Предлози за превазилажење неповољних фактора
Како би се пронашла оптимала решења за проблеме изазаване многим досадашњим људским активностима неопходан је мултидисциплинарни тимски рад за разумевање сложености различитих екосистема (посебно агроекосистема) и међусобног деловања свих фактора који чине те системе. Синхронизовано и у континуитету треба примењивати интегралне мере базиране на еколошким основама које доприносе стабилизацији екосистема (гајење отпорних и толерантних биљних врста и њихових варијетета, модификација примењених мера у пракси, уз успостављање мониторинга (праћење свих промена). Благовремено предузимање свих неопходних мера минимализоваће употребу хемијских препарата у случајевима када је њихова примена неопходна.