ЮНЕП. Глобальная экологическая перспектива: ГЕО 4 окружающая среда для развития
Подождите немного. Документ загружается.
99
З Е М Л я
достиг 70% от глобального потребления воды
(см. рисунок 4.4). одна десятая часть крупных рек не
достигает моря в какой-либо период года, вследствие
того, что вода отбирается на ирригацию (Schiklomanov,
2000 г.). тем не менее, ограничения для роста ирригации
уже разрабатываются и, похоже, что дальнейшее ее
развитие будет взаимосвязано с инвестированием
(Fan and Haque 2000), борьбой с засолением
(см. раздел
Засоленность) и
службами экосистем.
Засоленность
Почва, реки и грунтовые воды в засушливых землях
содержат значительные количества солей естественного
происхождения, которые затрудняют поглощение воды
растениями и животными, разрушают дороги, здания и
вызывают коррозию металлов. Почвы с процентным
содержанием соли более чем 1% покрывают площадь
в 4 миллиона км
2
, или около 3% всех земель (FAO and
UNESCO 1974–8). Засоленность определяется по
целевому использованию земли и воды, именно соль
создает проблемы при обнаружении в возделываемой
почве, питьевой и поливной воде, а также в пресноводной
среде обитания. Это обусловлено неправильными
формами землепользования и контроля. Ирригация
поставляет больше воды, чем дожди и разливы рек и
почти всегда больше, чем нужно для земледелия.
Поступающая вода уже сама по себе несет соль, кроме
того, она мобилизирует соли уже содержащиеся в почве.
на практике истечение из ирригационных каналов
ведет к заболочиванию вследствие обеднения почвы,
а недостаточный дренаж поднимает уровень грунтовых
вод. Поднимаясь к поверхности, вода начинает
испаряться и оставляет за собой солевую корку.
увеличение отбора воды для ирригации повышает
вероятность засоления (см. Вставку 3.5), тогда как
недостаточный дренаж не успевает выводить соль из
почвы. Это представляет угрозу для продовольственного
обеспечения засушливых районов, где большинство
сельскохозяйственной продукции получают благодаря
ирригации, и фермеры используют любую доступную
воду, даже если уровень соленых вод слишком высок.
В конечном счете это ведет к истощению земель.
Засоленность будет только усиливаться, если
кардинально не усовершенствовать эффективность
ирригационных сетей.
Засоленность засушливых земель, в отличие от
засоленности в результате ирригации, происходит
вследствие удаления растительного покрова с
возделываемых земель и пастбищ, которым нужно
меньше воды, так что большее количечество воды
попадает в грунтовые воды. Поднимающиеся соленые
грунтовые воды выносят соль в реки и там, где
грунтовые воды подходят близко к поверхности,
испарение выносит соль на верхний слой почвы.
Во всем мире около 20% ирригационных земель
(450000 км
2
) засолены и от 2500 до 5000 км
2
выводятся
из производства каждый год по причине засоленности
(FAO 2002, FAO 2006b). В Австралии, например,
национальная Комиссия по земным и водным ресурсам
Засоленные почвы покрывают до 22 процентов пахотных земель в
Западной Азии, в диапазоне от нуля процентов в Ливане до 55-60
процентов в Кувейте и Бахрейне. Повышение засоленности происходит
как в процессе чрезмерной ирригации, так и в результате вторжения
морской воды в истощенные прибрежные водоносные зоны.
За прошедшие 20 лет площадь орошаемых земель в Западной Азии
увеличилась с 4100 до 7300 км
2
, наращивая темпы производства
продуктов питания и грубой пищи, однако за счет природных пастбищ и
невозобновляемых грунтовых вод. Сельское хозяйство потребляет около
60-90 процентов доступной воды, но при этом дает всего лишь 10-25
процентов ВПП в странах Машрика и 1-7 процентов в странах Совета по
сотрудничеству стран Персидского залива.
В целом вода используется неэффективно в применяемых ирригационных
системах и для выращивания культур с большим потреблением воды.
Потери воды в поле, совокупно с утечками из необлицованных земляных
каналов, превышают половину расхода воды, отбираемой для ирригации.
В некоторых районах объемы извлечения значительно больше, чем
скорость восполнения водоносных слоев, в результате чего последние
быстро истощаются. Несмотря на это, основные принятые меры в
значительной степени ограничены внедрением дорогостоящих систем
дождевального и капельного орошения.
Вставка 3.5 Ирригация и засоленность почвы в Западной Азии
Источники: ACSAD and others 2004, Al-Mooji and Sadek 2005, FAOSTAT 2006, World Bank 2005
Засоленность, вызванная
ирригацией в бассейне Евфрата
в Сирии.
Автор: Муссадак Джэнет, Комиссия
по атомной энергии, Сирия
100
РА З Д Е Л B : С о С т о я н И Е И т Е н Д Е н ц И И о К Р у ж А ю щ Е й С Р Е Д ы : 1 9 8 7 – 2 0 0 7
оценивает 57000 км
2
земель, как территорию риска
засоленности и дает прогноз увеличения этой площади
через 50 лет. Существует обеспокоенность по поводу
неумолимого повышения уровня засоленности речной
воды, вследствие подъема соленых грунтовых вод.
ожидается, что к 2050 году до 20000 км рек могут
подвергнуться значительной засоленности (Webb, 2002 г.).
Нарушения биологических циклов
Круговорот воды, углерода и питательных веществ
составляют основу жизни. целостность этих циклов
определяет здоровье и восстанавливаемость экосистем,
а также их пригодность для обеспечения товаров и
услуг. от манипулирования частями этих циклов
зависит сельское хозяйство, часто за счет менее
важных их составляющих. Связи между углеродным
циклом и климатическими изменениями хорошо
изучены (см. Вставку 3.6). Поскольку сжигание
ископаемых
видов топлива значительно нарушает
углеродный цикл, изменение землепользования
отвечает примерно за одну треть попадания в атмосферу
двуокиси углерода за последние 150 лет, в основном
за счет потерь органического углерода из почвы.
также установлены связи между эрозией почвы и
отложением осадков, между удобрениями и зарастанием
водорослями, между выбросами в атмосферу оксидов
серы и азота и кислотным заражением земли и воды.
Питательные циклы: тесное переплетение удобрений,
почв и химии. Многие элементы, содержащиеся в почве,
участвуют в питании и росте растений, разложении
органических веществ, выходе воды на поверхность и
переносе ее в океан. При этом в больших количествах
требуются азот и фосфор и существует обеспокоенность
по поводу их доступности и производном нарушении
естественных циклов.
незначительное количество атмосферного азота,
поступающего в биологические циклы через
естественную фиксацию, ограничивало рост растений
до тех пор, пока в ХХ веке не началось промышленное
производство азотных удобрений. В настоящее время
продовольственная безопасность двух третей мирового
населения зависит от удобрений, особенно азотных. В
Европе 70-75% азота поступает в результате
использования синтетических удобрений; в мировом
масштабе – примерно половина. немного азота
связывается бобовыми культурами, при этом его баланс
в основном поддерживается компостом и навозом.
тем не менее, только половина применяемого азота
усваивается продуктами растениеводства. остальная
его часть проникает в водоемы или попадает в
атмосферу. Выбросы азота в результате энтеральной
ферментации животных составляют 30-40 %, половина
из которых попадает в атмосферу в виде аммиака.
очень высокий процент таких выбросов
зарегистрирован в нидерландах, Бельгии, Дании и
провинции Сычуань в Китае. Ежегодные выбросы
реактивного азота в результате сгорания ископаемых
видов топлива составляют около 25 миллионов тонн
(Fowler and others 2004, Li 2000, Smil 1997, Smil 2001).
Повышенное содержание реактивного азота теперь
можно найти и в глубоких водоносных пластах, и в
высоких кучевых облаках, и даже в стратосфере, где
H
2
O атакует озоновый слой. Большую обеспокоенность
вызывает повышение уровня нитратов в питьевой
воде, где они представляют собой угрозу для здоровья
человека, в особенности маленьких детей. установлены
факты повышенного содержания нитратов и фосфатов
в скоплениях водорослей в прибрежных водах. Два
наиболее крупных скопления находятся в Балтийском
море (Conley and others 2002) и в Мексиканском
заливе, в районе устья реки Миссиссиппи (Kaiser, 2005
г.). Продукты жизнедеятельности водорослей ядовиты
для животных, при этом разложение такой огромной
массы органических веществ уничтожает растворенный
в воде кислород, вызывая гибель рыбы (см. главу 4).
окислительные циклы – окиси углерода (Со
2
), азота
(NO
X
) и серы (SOX) – выбрасываются в атмосферу в
результате разложения органических веществ и сжигания
ископаемых видов топлива (см. главу 2). SO
X
также
выделяется при плавлении сернистой руды. Совокупные
выбросы SO
X
в результате деятельности человека
приблизательно равны природным объемам, однако
они сосредоточены в северных средних широтах.
Значительные площади на востоке Северной Америки,
в западной и центральной Европе и в восточном Китае
испытывают выпадение осадков SO
X
в размере от 10 до
Изменения в землепользовании на протяжении прошлых двух столетий привели к
значительному повышению уровня выбросов CO
2
и метана в атмосферу. Тем не менее,
наблюдаются большие неопределенности в оценках, особенно для почв. Вырубка лесов
существенно сказывается на первоначальной утрате биомассы и в районах с повышенным
содержанием органики в неокультуренной почве присутствие органического углерода
снижается в ответ на преобразование земель в пастбища и пахотные угодья. В процессе
культивирования содержание органических веществ в почве сокращается до нового,
более низкого сбалансированного уровня в результате окисления.
Дренаж влажных почв с высоким содержанием органических веществ и торфа,
равно как и сжигание последнего, также сопровождается значительными выбросами.
Повышенные температуры, например, связанные с лесными пожарами и изменением
климата, увеличивают темпы разрушения органических веществ и торфа. Половина
органического углерода, содержащегося в торфяниках Канады, в этом случае
подвергнется сильному воздействию, что приведет к более активной циркуляции
углерода вечной мерзлоты. В результате нагревания также высвободятся значительные
запасы метана, удерживаемые пока в многолетнемёрзлых породах.
В то время как с середины ХХ столетия в Европе и Северной Америке наблюдается
снижение
выбросов, уровень таковых в тропических развивающихся странах повышается,
что приводит неуклонному увеличению общих выбросов в глобальном масштабе,
вследствие изменений в землепользовании. При этом на Азиатско-Tихоокеанский регион
приходится приблизительно половина этой величины.
Источники: Houghton and Hackler 2002, Prentice and others 2001, Tarnocai 2006, UNFCCC 2006, Zimov and others 2006
Вставка 3.6 Прерывания углеродного цикла в связи с недостатком органических
веществ почвы
101
З Е М Л я
100 кг серы на гектар в год. Кроме того, осадки NO
X
теперь
превышают 50 кг на гектар в год в центральной Европе
и в некоторых районах на востоке Северной Америки.
В результате этого, показатель кислотности (pH) в
дождевой воде загрязненных районов понижается до
3,5 – 4,5. там, где почва ослаблена, происходит закислени
е
водных бассейнов, связанное с повышенной
растворимостью токсичного алюминия и тяжелых
металлов. С 1800 года значения показателя рн в почве
упали до 0,5-1,5 единиц в районах центральной
Европы и на востоке Северной Америки. ожидается
дальнейшее понижение этого показателя к 2010 году
(Sverdrup and others 2005). Канада и Скандинавия
особо страдают от кислотных осадков в последние
десятилетия, что приводит к сокращению популяции
фитопланктона, рыбы, моллюсков и амфибий.
Мероприятия по ограничению выбросов и усилия по
реабилитации часто сдерживают, а то и вовсе обращают
вспять процесс закисления пресной воды в некоторых
районах (Skjelkvåle and others 2005). Специалисты все
еще рассматривают сокращение лесных массивов в
Европе и Северной Америке, предсказанное в середине
1980-х годов, однако закисление может внести свой
вклад в уменьшение объема биомассы в северных
лесах, как показано на рисунке 3.3. В то же время,
риск закисления от промышленности, работающей на
угле, возрастает повсеместно, особенно в Китае и Индии
.
окисление представляет собой не только проблему,
возникающую в результате загрязнения воздуха.
Экстремальные ситуации создаются в тех случаях, когда
в целях градостроительства или осушения местности
выкапываются почвы и осадочные субстанции, богатые
сульфидами. В таких кислых сульфидных почвах
показатель рн снижается до 2,5 единиц, высвобождается
алюминий, тяжелые металлы и мышьяк, которые
смываются в прилегающие водоемы, вызывая
серьезную утрату биологического разнообразия
(Van Mensvoort и Dent, 1997 г.).
Управление земельными ресурсами
Химическое заражение и загрязнение
нарастающая обеспокоенность негативными
воздействиями химического заражения и загрязнения
приводит к строгим ограничениям во многих развитых
странах. После Конференции оон по окружающей
среде и развитию, прошедшей в 1992 году, риск
безграничного распространения загрязнителей стал
общепризнанным. Вопросы о химикатах теперь
регулируются 17 многосторонними соглашениями
и 21 межправительственной организацией и
координационными механизмами. Базельская
конвенция по международному перемещению
опасных отходов, Роттердамская конвенция по
определенным опасным химикатам в международной
торговле и Стокгольмская конвенция по стойким
органическим загрязнителям контролируют
международный трафик опасных химикатов и отходов.
Региональные соглашения включают Бамакскую
конвенцию, которая была принята Африканскими
правительствами в 1991 году, и Программу Евросоюза
REACH (см. Вставку 3.7).
Это явилось серьезным пересмотром пользы от
использования некоторых токсичных химикатов, в
результате чего были найдены безопасные альтернативы.
Добровольные инициативы, такие как Программа
ответственного подхода химической промышленности,
предлагают предприятиям работать, постоянно улучшая
показатели здоровья, безопасности и экологичности.
Крупнейшие химические производства значительно
сократили выброс загрязнителей в окружающую среду.
Стратегический подход к международному
регулированию химических веществ (SAICM) был
согласован более 100 министрами здравоохранения
и экологии на встрече в Дубаи в 2006 году, а затем на
девятой Специальной Сессии Форума юнЕП. Была
разработана незаконодательная структура управления
для достижения целей йоханнесбургского плана,
заключающаяся в том, чтобы к 2020 году производить
и применять химикаты, минимизируя ущерб человеку
и природе. Это требует определенной ответственности
за загрязнение. Химикаты и материалы должны
подбираться на основе их нетоксичности, отходы
должны быть сведены к минимуму, а продукция, по
окончании своего срока службы, должна вторично
использоваться в качестве сырья.
Все эти инструменты зависят от институционного
потенциала и политической воли и подрываются
ограниченными политическими обязательствами,
уловками исполнительной власти, слабым
межведомственным координированием,
неадекватным исполнением, плохой подготовкой и
связью, недостатком информации и непринятием
превентивных мер. (До 1990-х годов химикаты
считались "безопасными", пока не были доказаны их
В Европейском союзе оценка воздействия химических загрязнителей на почвенный
комплекс и земные экосистемы составляет основу политики защиты почвы. Рамочная
директива по управлению почвенными ресурсами требует, чтобы государства-
участники приняли соответствующие меры для ограничения ввода опасных химикатов
в почву, идентифицировали загрязненные районы и произвели их очистку.
Новое законодательство в рамках Программы REACH (Регистрация, оценка и
санкционирование использования химических продуктов), вступившее в силу в июне
2007, требует, чтобы изготовители и импортеры химикатов представили доказательства
того, что вещества в их продукции широкого пользования, такой как автомобили,
одежда или краска, безопасны, в то время как свойства химических продуктов,
произведенных или импортированных в Европейский союз, должны быть зарегистрированы
в центральном агентстве.
Источник: European Commission 2007
Вставка 3.7 Защита почвы от химикатов в Европейском Союзе
102
РА З Д Е Л B : С о С т о я н И Е И т Е н Д Е н ц И И о К Р у ж А ю щ Е й С Р Е Д ы : 1 9 8 7 – 2 0 0 7
вредоносные качества). несмотря на принимаемые
нормы предельно допустимых концентраций веществ,
наблюдаемые показатели зачастую намного превышают
установленный уровень. Кроме того, существуют
районы непредсказуемости, где меры предосторожности
не бывают лишними. такие районы содержат механизмы
задействования, которые могут внезапно усилить
опасность потенциально токсичных загрязнителей,
например, в результате прорыва сдерживающей
дамбы или изменения химического состояния
вещества при окислении добываемых материалов.
Существующие многосторонние и региональные
соглашения дают возможность приостановить и даже
прекратить рост выпуска опасных химических веществ.
условия успешной деятельности включают в себя:
n полную интеграцию мер предосторожности на
рынке химикатов, с переносом обязанности
доказывания от регулирующих органов к
индустрии;
n создание адекватной структуры управления
распространением химикатов во всех странах,
включая законы и нормативные акты, механизмы
активного противодействия и таможенного контроля,
а также возможность проверок и мониторинга;
n замещение менее опасными материалами,
использование лучших технологий и облегчение
доступа к ним для развивающихся стран и стран с
переходной экономикой;
n поощрение инноваций в производстве,
нехимических альтернатив в сельском хозяйстве
и сокращение отходов; а также
n включение экологических вопросов, относящихся
к химическим веществам, в программу образования
и партнерские отношения между учебными
заведениями и производством.
Эрозия почвы
Широко распространенные попытки приуменьшить
опасность эрозии предпринимаются с переменным
успехом. При этом усилия государств направлены на
законодательство, информацию, кредиты и субсидии и
специальные природоохранные программы. на местах
меры предпринимаются самими землепользователями
(Mutunga и Critchley, 2002 г.) или представлены в
проектах. на техническом уровне наблюдается выгода
от применяемых подходов и технологий, от улучшения
растительного покрова и минимальной распашки до
террасирования (см. фото на развороте). Данный
полезный опыт , как положительный, так и отрицательный,
все еще не задокументирован должным образом.
Структура Всемирного обзора подходов и технологий
в сфере охраны (WOCAT, 2007 г.) нацелена на
восполнение этого пробела посредством сбора и
анализа предметных исследований различных
агроэкологических и социально-экономических
условий. однако обычное внимание к технической
стороне вопроса упускает более сложные, глубинные
политические и экономические стороны, которые
также следует рассматривать, последнее исследование
относится к ранним 80-м (Blaikie, 1985 г.).
Существенные вложения в охрану почвы за последние
десятилетия хотя и имели некоторый небольшой
успех, но, кроме специальной распашки (см. Вставку 3.4),
применение рекомендованной практики происходит
медленно и спонтанно. Историческим примером успеха
может служить программа, принятая в США, когда
после "Пыльного Котла" – сильной засухи 1930 года,
произошла масштабная эрозии почвы на среднем
Западе и миллионы людей были вынуждены покинуть
обжитые места (см. Вставку 3.8). Эта история может
послужить уроком и в наши дни. Совершенно ясно,
что эффективное противодействие эрозии и контроль
над ней требуют специальных знаний, эффективной
социальной и экономической политики, учреждения
институтов, поддерживающих служб, привлечения всех
заинтересованных сторон и ощутимых преимуществ
для землепользователей. не меньше, чем всеобщее
участие на протяжении нескольких поколений –
только тогда будет эффект
(см. Вставку 3.10
и раздел,
посвященный противодействию опустыниванию).
Истощение питательных веществ
Для почвы с дефицитом питательных веществ нет
иного средства, кроме внесения необходимых
добавок. усилия по повышению плодородности почвы
сфокусированы на возмещении питательных веществ
с помощью неорганических и органических удобрений.
Подобные меры весьма эффективно действуют во
многих частях света, что сказывается на значительном
приросте сельскохозяйственной продукции. урожай
может быть удвоен или утроен даже при средним
количестве удобрений (Greenland, 1994 г.). В нигере,
например, урожай сорго без удобрений (600 кг на
гектар) был удвоен внесением 40 кг азотного
удобрения на гектар (Christianson и Vlek, 1991 г.).
однако неорганические удобрения требуют денежных
средств, а их недостаточно в малых хозяйствах
развивающихся стран.
Существует бесчисленное множество народных
методов смягчения дефицита питательных веществ,
таких как оставление кустарников, перенос биомассы
на поле и добавление компоста и навоза на
возделываемых участках. однако таким образом
может возникнуть проблема с продовольствием в
условиях постоянного роста населения и нехватки
средств для механизации процессов. В последние годы
серьезные усилия были сосредоточены на изучении
биологических процессов оптимизации питательного
цикла и сокращения необходимости добавок. Было
разработано несколько методов, включая интеграцию
многоцелевых бобовых культур, агролесничество и
103
З Е М Л я
мелиорация паровых полей, однако все научные
прорывы и крупномасштабные внедрения в мелких
хозяйствах еще далеки от реального осуществления.
Истощение почв не может быть одинаково в разных
районах, так как оно зависит от конкретных условий, а
питательные вещества по-разному покидают почву.
наблюдается потребность в гораздо более подробной
пространственной информации в региональных и
местных масштабах, а также для улучшения технологий
рационального использования почв с целью
совершенствования принимаемых мер. Методы
сокращения потерь питательных веществ и повышения
плодородности разнятся в зависимости от типа почвы
и хозяйственной системы. улучшенное
землепользование, включающее ротацию годовых и
многолетних циклов распашки, интеграцию деревьев
в хозяйственную систему может помочь
предотвратить потерю питательных веществ путем
замедления цикла и сокращения смывания. Запасы
азота могут поддерживаться путем биологической
фиксации (посредством включения бобовых культур в
посевную систему), однако для этого должно хватать
фосфора, уровень содержания которого в тропических
почвах крайне низок. Для сильно истощенной почвы
нет каких-либо иных методов восстановления, кроме
внесения добавок из внешних источников.
Дефицит воды
Для достижения целей в области развития,
сформулированных в Декларации тысячелетия по
сокращению голода, необходимо увеличить отбор
воды для земледелия на 50% к 2015 году, а к 2050 году
еще в 2 раза, будь то за счет полива или увеличения
В Соединенных Штатах Америки в конце 1920-х годов хорошие урожаи
зерновых культур и высокие цены на пшеницу стимулировали
стремительный рост в области земледелия. Когда в следующее
десятилетие ударила засуха, произошла катастрофическая эрозия почвы
и многие фермеры были вынуждены бросить хозяйство; к 1940 году 2,5
миллиона человек покинули район Великих равнин.
На протяжении 1930-х годов правительство США реагировало
комплексным пакетом мер, направленных как на смягчение
экономических потерь, дав тем самым кратковременное облегчение, так
и на обеспечение долгосрочных научных исследований и развитие в
области сельского хозяйства. В состав таких инициатив вошли:
n Чрезвычайный закон о закладе ферм – предотвращающий закрытие
ферм, помогая фермерам, которые не смогли оплатить свои закладные;
n Закон о банкротстве ферм – запрещающий банкам лишать фермеров
имущества в период кризиса;
n Закон о фермерском кредите – определяющий систему местных
банков для предоставления кредита;
n стабилизация цен на сельскохозяйственную продукцию;
n Федеральная корпорация дополнительной помощи, направляющая
продукцию организациям, оказывающим помощь;
n Служба помощи в случае засухи – приобретающая рогатый скот в
пострадавших районах по оптимальным ценам;
n Администрация проведения работ – предоставившая рабочие места
для 8,5 миллионов человек;
n Администрация по переселению – закупающая земли которые могли
бы использоваться в целях, не связанных с сельским хозяйством; а также
n Служба охраны почв, созданная в рамках Министерства сельского
хозяйства, которая занималась разработкой и внедрением новых
программ по мелиорации и сохранению плодородия почв,
подкрепленных детальными общенациональными исследованиями.
В результате этого долгосрочного, всестороннего комплекса мер удалось
восстановить природный, социальный, административный и финансовый
капитал. В сочетании с продуманным использованием науки и техники,
все последующие засухи были успешно преодолены, а Средний Запад
США теперь является главным сельскохозяйственный регионом страны.
Вставка 3.8 Успешная история "Чаши пыли"
Источник: Hansen and Libecap 2004
Меры по рациональному
использованию почвы и водных
ресурсов, направленные против
эрозии и дефицита воды.
Слева: Микробассейны;
В центре: Мульча;
Справа: Антиэрозионная вспашка.
Автор: WOCAT
104
РА З Д Е Л B : С о С т о я н И Е И т Е н Д Е н ц И И о К Р у ж А ю щ Е й С Р Е Д ы : 1 9 8 7 – 2 0 0 7
посевных площадей (SEI, 2005 г.). Для развивающихся
стран ФАо (2003 г.) проектирует рост культивируемых
земель с дождевым поливом на 6,3% к 2015 году и на
14,3% к 2030 году. на ирригационных землях этот рост
составит почти 20% в период от 2000 до 2015 года и
более 30% к 2030 году. Продолжают возводиться большие
плотины, так как они необходимы для электростанций,
однако аналогичные инвестиции не вкладываются в
строительство накопительных систем водоснабжения
для нужд сельского хозяйства. С другой стороны, на
протяжении последних 20 лет продолжается
расточительное использование запасов зеленой воды,
вследствие эрозии почвы и повышенных темпов
смывания верхних слоев, что ведет к повышению
уровня воды за счет грунтовых стоков. Это также
приводит к заиливанию резервуаров, как на плотине
Виктория на реке Махавели в Шри-Ланке (Owen и
другие, 1987 г.) и на плотине Акасомо на реке Вольта в
Гане (Wardell, 2003 г.).
Поскольку урожайность ирригационных полей всегда
больше урожайности дождевых, очевидно, что нужно
оптимизировать последние, тем более, что они
занимают огромные территории. В Африке средний
урожай зерновых составляет от 0,91 тонн на гектар на
западе, до 1,73 тонн на севере (GEO Data Portal, from
FAOSTAT 2004), а коммерческие хозяйства в тех же
районах собирают до 5 тонн урожая с гектара и
больше. установлено, хотя пока не окончательно, что
две трети необходимого роста на дождевых землях
может быть достигнуто за счет более эффективного
использования дождевой воды (SEI, 2005 г.). Анализ
более сотни проектов сельскохозяйственного
развития (Pretty и Hine, 2001 г.) показал возможность
повышения эффективности в 2 раза на дождевых
землях, по сравнению с 10% на ирригационных (см.
Вставку 3.9).
Больше продукции земледелия требует большего
количества воды, будь то в случае полива или в случае
увеличения посевных площадей. тем не менее доказано,
что инвестирование в эффективность применения
воды – получение большего урожая на каждую каплю –
может способствовать поддержанию водоснабжения
(Rockström and others 2006), а соответствующее
землепользование и система ухода за почвой может
улучшить питание грунтовых вод и скорость и
базисное течение рек (Kauffman and others 2007).
Борьба с дефицитом воды должна быть сфокусирована
на проблеме стекания, водоотвода и регулирования
спроса. новые стратегии должны концентрироваться
на эффективном использовании дождевой воды и
рассматривать конкурирующие претензии на водные
источники. на практике комплекс мер для
заинтересованных участников должен включать:
n создание потенциала для институтов управления
землей и водой;
n инвестиции в образование и обучение
управляющего персонала; а также
n механизм вознаграждения землепользователей за
бережное обращение с источниками воды, включая
оплату экологических служб (Greig-Gran and
others 2006).
Засоленность
ФАо и региональные организации учредили
совместные программы по сокращению потерь воды
при транспортировке через каналы, приведению в
соответствие реальных нужд полива и количества
расходуемой воды и борьбе с застоем воды,
приводящим к поднятию уровня грунтовых вод (FAO
2006b). однако инвестирование в системы ирригации,
особенно в дренаж на водопользование на фермах,
редко соотносится с капитальными инвестициями в
системы распределения воды.
Низкая урожайность при скудном наземном покрове
приводит к значительным непродуктивным потерям
воды, в результате утечек и испарения из оголённой
почвы. В полузасушливых областях удвоение урожая
с 1-2 тонн/га может увеличить расход воды на тонну
зерна с 3500 м
3
до 2000 м
3
. Повышение эффективности
использования воды может быть достигнуто различными
способами в рамках реакции на эрозию почв,
некоторые из которых показаны на иллюстрациях.
n К скороспелым, устойчивым к засухе культурам
могут применяться короткие периоды роста.
n Вода может направляться на посевы из
расположенных в поле микробассейнов, которые
способны увеличить расход воды на 40-60 процентов
без каких-либо потерь, связанных с пополнением
грунтовых вод, просто путем сокращения
испарений, что позволяет микробассейнам
сдерживать утечки до полного впитывания.
n Мульча может использоваться для поглощения
ударов дождевых капель и обеспечивать при этом
присутствие органического вещества и изоляцию
против воздействия высоких поверхностных
температур, позволяя живущим в почве животным
создавать водопроницаемую структуру.
n Традиционное вспахивание может быть заменено
глубоким разрывом при минимальном нарушении
верхнего слоя почвы; такая противоэрозионная
вспашка улучшает впитывание, в то же время
значительно сокращая потребность в тяговой силе.
n Поразительное повышение продуктивности и
эффективности использования воды может быть
достигнуто за счет дополнительной ирригации не
для полного обеспечения потребности в воде, а
для преодоления засухи В Алеппо, Сирия,
применение 180, 125 и 75 мм воды в засушливые,
средние и влажные годы, соответственно увеличило
урожай пшеницы на 400, 150 и 30 процентов. Такие
объемы воды могут собираться в микробассейнах
за пределами возделываемых площадей, с помощью
множества местных систем, которые возможны в
качестве мелких домашних или общинных
предприятий.
Источники: Oweis and Hachum 2003, Rockström and others 2006
Вставка 3.9 Более эффективное потребление
воды может приносить результаты
105
З Е М Л я
Засоленность пустынных районов обусловлена
изменениями в гидрологическом балансе всего
ландшафта, которые происходят чаще вследствие
изменения дождевых циклов скорее, чем по причине
землепользования. Частичные лесные насаждения и
управление растениеводческим хозяйством для
сокращения нежелательного пополнения грунтовых
вод не дают необходимого эффекта. В обоих случаях,
успешное вмешательство зависит от информации в
области строения и динамике грунтового водообмена
(Dent, 2007) и технической возможности действовать на
основе этой информации. Как и в случае эрозии,
смещение внимания на технический аспект отвлекает
от истинного положения вещей и необходимых
капиталовложений, необходимости строительства
накопительных бассейнов и заключения национальных
и международных соглашений. Иногда засоленность
является всего лишь проявлением допущенных
ошибок в управлении общими ресурсами.
Нарушения биологических циклов
Избыток питательных веществ в почве Европы и
Северной Америки привел к появлению законов,
ограничивающих использование удобрений и навоза.
например, Директива Евросоюза по нитратам
(Директива Совета ЕЭС 91/676/EEC) запрещает
использование нитратов в местах, подозреваемых в
загрязнении грунтовых вод. Проведенное 10 годами
позже исследование показало положительный эффект
очистки воды, но подчеркнуло большой временной
промежуток между принятием решения и вступлением
его в силу и реальным улучшением дел (European
Commission 2002).
Сокращение выброса в атмосферу кислотных газов
в Европе и Северной Америке оказалось одним из
очень удачных актов за последние десятилетия. При
этом потребовались внутригосударственные усилия,
инновации в производстве и международная
координация (см. главу 2). Сюда входит Конвенция о
трансграничном загрязнении воздуха на большие
расстояния 1979 года и Канадско-Американское
соглашение о чистоте воздуха. Конвенция Европейской
экономической комиссии оон 1988 года приняла
концепцию о предельном содержании опасных
веществ, а Гётеборгский протокол 1999 года ограничил
выбросы SO
X
и NO
X
, определив критические нагрузки
исходя из наилучших текущих данных.
Глобальные выбросы SO
2
были сокращены до 2.5% в
период между 1990 и 2000 гг. (GEO Data Portal, from
RIVM-MNP 2005), в результате действий по очистке
воздуха и переходу к "чистому" топливу и очистке
летучих газов. Этому также способствовал упадок
тяжелой промышленности в Европе и бывшем
Советском Союзе. однако многие регионы
продолжают получать кислотные осадки в количествах,
превышающих критические (непал, Китай , Корея и
япония), а уровень глобальных выбросов снова
возрастает благодаря новым промышленным странам
(см. рисунок 2.8). Доля одного только Китая составляет
¼ всех мировых выбросов SO
2
(GEO Data Portal, from
RIVM-MNP 2005), а его промышленность, работающая
на сжигании угля, значительно повышает уровень
кислотных выбросов в атмосферу (Kuylenstierna and
others 2001). Долгосрочные программы известковой
очистки применяются во многих странах и направлены
на ослабление повышенных кислотных стоков во
внутренние водоемы.
Когда проблема контроля кислотного дренажа почвы
стала насущной, только Австралия приняла
Инвестирование в управление
и совершенствование систем
ирригации редко соотносится с
капитальными инвестициями в
системы распределения воды.
Автор: Джоерг Боутлинг/Фото
106
РА З Д Е Л B : С о С т о я н И Е И т Е н Д Е н ц И И о К Р у ж А ю щ Е й С Р Е Д ы : 1 9 8 7 – 2 0 0 7
регулирующие законы по предотвращению образования
сернокислых почв. Любое появление сернокислых
отходов из шахт должно сопровождаться известковой
очисткой отвалов. В заливе троицы, Северный Квинсленд,
Австралия, существует система очистки с помощью
приливных вод, когда повышенная кислотность
нейтрализуется приливной водой, а восстановление
приливно-отливного режима предотвращает дальнейшее
образование кислоты (Smith and others 2003).
ОПУСТЫНИВАНИЕ
Масштабы и воздействия
опустынивание происходит в тех случаях, когда
процессы деградации земель, действуя локально,
оказывают совокупное воздействие на большие
области засушливых земель. Конвенция оон по
борьбе с опустыниванием (юнСЕД) дает следующее
определение: опустынивание – это деградация почвы
в засушливых, полузасушливых и сухих районах с
незначительным содержанием влаги, происходящая в
результате различных факторов, включая изменение
климата и деятельность человека (UNGA, 1994 г.).
наиболее ярко это явление выражено в бедных странах,
где переплетающиеся социально-экономические и
биофизические процессы оказывают неблагоприятное
воздействие как на земельные ресурсы, так и на
благосостояние человека. Засушливые районы
составляют 40% земной поверхности (см. рисунок 3.9),
где проживают 2 миллиарда человек, 90% из них – в
развивающихся странах (MA, 2005b). однако
опустынивание свойственно не только развивающимся
странам; ему подвержена одна треть Европейского
Средиземноморья (DISMED, 2005 г.), а так же 85%
пастбищных угодий в Соединенных Штатах Америки
(Lal and others 2004). (Для получения более подробной
информации по вопросам, связанным с засушливыми
районами, см. главу 7).
опустынивание ставит под угрозу средства к
существованию сельских жителей в засушливых
районах, в особенности бедных, которые зависят от
домашнего скота, сельскохозяйственных культур и
топливной древесины. Перевод пастбищных угодий в
культивируемые земли без существенных новых
вливаний приводит повсеместно к значительным
постоянным потерям урожайности и биологического
разнообразия, сопровождается эрозией, истощением
питательных веществ, засоленностью и дефицитом
влаги. В 2000 г. средняя доступность пресной воды в
засушливых районах составляла 3 м
3
в год на человека,
значительно ниже расчетного минимума в 3 м
3
в год
на человека, необходимого для нормального
существования, и в дальнейшем эта цифра, судя по
всему, будет еще понижаться (MA, 2005b). По показателям
здоровья и роста населения, развивающиеся страны с
засушливыми районами значительно отстают от
остального мира. например, средний уровень детской
смертности (54 на тысячу) на 23 % выше, чем в
развивающихся странах без засушливых районов и в
10 раз выше, чем в развитых странах.
Важность этого вопроса признана Конвенцией
организации объединенных наций по борьбе с
опустыниванием (UNCCD), Конвенцией по
биологическому разнообразию (КБР) и Конвенцией по
изменению климата. новое Партнерство Африканского
Развития также делает акцент на необходимости борьбы
с опустыниванием как неотъемлемом элементе стратегии
борьбы с бедностью. тем не менее, инвестиции и
действия по борьбе с опустыниванием сдерживаются
изоляцией засушливых районов от основного
направления развития и разногласиями по условиям
использования данного термина. Дискуссии по поводу
опустынивания подпитывались статьями в средствах
массовой информации о «наступающих пустынях» и
усилились из-за серии засух с 1960-х по 1980-е годы
(Reynolds и Stafford Smith, 2002 г.).
опустынивание определяется различными
социальными,
экономическими и биофизическими
факторами, действующими в местном, национальном
и региональном масштабе (Geist и Lambin, 2004 г.).
Повторяющаяся комбинация, охватывающая
национальные сельскохозяйственные стратегии, такие
как перераспределение земли и либерализация рынков,
системы земельного владения, не подходящие больше
для эффективного управления и использование
неприемлемых технологий. обычно прямой причиной
является расширение возделывания сельхоз культур,
пастбищ, разработка леса. национальные и местные
стратегии для обеспечения устойчивого режима
Вертолет, распыляющий известь
над закисленным озером в
Швеции.
Автор: Андре Масленников/Фото
107
З Е М Л я
ведения работ должны учитывать иерархию всех
звеньев от домашнего хозяйства до международного
уровня. Это может быть затруднено в случае, когда
есть косвенные факторы, такие как мировой торговый
дисбаланс, кажущийся далеким от этих малодоходных
земель, и когда слабо развит механизм принятия
решений снизу вверх.
опустынивание представляет собой постоянный
процесс деградации, пересекая критический уровень
которого экосистема не только не может
самовосстанавливаться, но требует еще больших
ресурсов извне для восстановления. Способность к
самовосстановлению экосистемы теряется тогда,
когда нарушения, с которыми она обычно
справляется, абсорбируя их в себя, приводят её к
менее желательному состоянию, из которого ей уже
сложно восстановиться (Holling and others 2002).
Потеря экосистемой способности к восстановлению
часто сопровождается упадком социальной
устойчивости и адаптивной способности населения,
когда приходится привлекать ограниченные ресурсы,
что вызывает ряд ограничений (Vogel and Smith 2002).
например, потеря парковыми лесами способности к
восстановлению (в дополнение к системе дерево-
урожай-домашний скот) может привести к
исчезновению деревьев, что подвергает почву эрозии.
Адаптивное управление нацелено на противодействие
тому, чтобы экосистемы достигали критического
уровня, поддерживая способность системы к
восстановлению, вместо погони за повышением
производительности и прибыльности (Gunderson and
Pritchard 2002).
Хотя индикаторы опустынивания были предложены
наряду с введением самого термина (Reining, 1978 г.),
недостаток постоянного контроля на больших плащадях
и в течение длительного времени препятствовал
проведению достоверной оценки. на протяжении
долгого времени экосистемы регулируются под
воздействием медленно меняющихся биофизических
и социально-экономических факторов. Измерительные
показатели для медленных переменных (таких как
изменение древесного покрова и органического
состава почвы) лучше показывают состояние экосистемы,
чем быстрые переменные (такие как урожайность или
размеры пастбищных угодий), которые чувствительны
к кратковременным явлениям. не было проведено ни
одной систематической оценки, на мировом или
национальном уровне, с применением измерения
медленных переменных. некоторые районы,
пострадавшие от засухи, впоследствии восстановились,
по крайней мере, по количеству растительности, хотя
видовой состав мог измениться. например, в Сахеле
спутниковые данные показали значительное увеличение
растительности в течении 1990-х годов, которое
последовало за засухой 1980-х (см. рисунок 3.10). Это
можно объяснить увеличением ливневых осадков в
некоторых районах; хотя изменения использования
земель, в результате миграции городского населения
и улучшения управления земельными ресурсами,
также могли сыграть свою роль (Olsson and others
2005). необходим систематический межотраслевой
подход для обеспечения большей ясности и
очевидности, что позволит более целенаправленно и
эффективно вмешиваться в происходящие процессы.
Аргумент, состоящий в том, что региональный климат
подвержен влиянию опустынивания, вследствие
уменьшения растительности, содержания воды в
почве и образования пыли (Nicholson 2002, Xue and
Fennessey 2002), используется в спекулятивных целях.
Пустынная пыль оказывает долгосрочное воздействие
как положительное, так и отрицательное. Это глобальное
удобрение является источником железа, возможно
фосфора, для сельхоз угодий и лесов Западной Африки
Рисунок 3.9 Засушливые земли - определяются по долгосрочному среднему отношению годового объема осадков к потенциальному суммарному испарению
Примечание: Засушливые земли
включают гипераридные зоны,
в то время как опустынивание
относится только к аридным,
полу-аридным и суб-влажным
зонам (кроме гипераридных),
которые также называют
«потенциально засушливыми
землями».
Источник: ЮНЕП, 1992 г.
Сухая суб-влажная
Полу-аридная
Аридная
Гипераридная
Экватор
108
РА З Д Е Л B : С о С т о я н И Е И т Е н Д Е н ц И И о К Р у ж А ю щ Е й С Р Е Д ы : 1 9 8 7 – 2 0 0 7
(Okin and others 2004), лесов северо-востока бассейна
Амазонки и Гавайских островов (Kurtz and others 2001)
и океанов (Dutkiewicz and others 2006). однако это
также связано с ядовитым цветением воды, негативным
воздействием на коралловые рифы и проблемами с
дыханием (MA, 2005b). В целом пыль от приходящих в
упадок сельхозугодий, вероятно, составляет менее
10% от общего количества пыли в мире (Tegen and
others 2004). Естественные процессы создают около
90% пыли в таких регионах, как север Чада и запад
Китая (Giles 2005, Zhang and others 2003).
Борьба с опустыниванием
Международная реакция на опустынивание ведется с
1994 года Конвенцией оон по борьбе с опустыниванием,
которая была ратифицирована 191 страной. она
развилась как процесс, пытающийся объединить
хорошее управление, вовлечение неправительственных
организаций, стратегические улучшения и интеграцию
науки и технологий с традиционными знаниями.
национальные программы действий были приняты в
79 странах, также существует девять субрегиональных
программ, нацеленных на решение трансграничных
вопросов, и три региональные тематические сети
(UNCCD, 2005 г.). теперь работа ведется не над
осознанием и программным формулированием, а над
финансовым обеспечением и осуществлением
проектов коренного улучшения земель (см. разделы,
посвященные Африке и Западной Азии, в главе 6).
начавшиеся намного раньше национальных действий
по улучшению пришедшего в упадок Лессового плато
в Китае, сегодня выделяют в Глобальной оценке
деградации почв и улучшений 20-летнюю тенденцию
увеличения биомассы, несмотря на уменьшение
количества осадков в этом регионе за тот же период
(Bai and others 2005). В 1990-х годах в Китае около 3440
км
2
земель ежегодно подвергалось наступлению
песков. начиная с 1999 года ежегодно восстанавливаются
1200 км
2
земель (Zhu, 2006 г.).
опустынивание представляет собой вопрос глобального
развития, побуждает к массовому уходу из затронутых
районов, при этом программные мероприятия и
действия сдерживаются неопределенностью в
природе и масштабах проблемы, а не уверенностью
в том, какие программные мероприятия и
управленческие стратегии будут эффективны в
различных условиях. точные систематические
исследования процессов
опустынивания и эффектов от
вмешательства в различных
масштабах и различных
условиях экстренно необходимо,
чтобы правильно
направлять усилия в будущем. необходимо объединить
науку, технологии и местные знания для лучшего
контроля, оценки и адаптивного
обучения, особенно
в тех областях, где неопределенност
ь препятствует
предпринимаемым мерам. (См. Вставку 3.10)
ВЫЗОВЫ И ВОЗМОЖНОСТИ
С момента публикации отчета комиссии Брундтланд
наше общее Будущее
экономический рост привел к
Наступление песков и
мелиорация земель в Китае.
Слева, 2000 г.; справа, 2004 г.
посадки Синьдзянского тополя
(Populus alba).
Автор: яо Чан Минг
ɳʚʣʥʟʠʜɵʗʟʖʗʟʨʚʚʓʠʙʗʝʗʟʗʟʚʚɴʑʧʗʝʱʔʔ
ɫʣʤʠʩʟʚʜɢʖʑʡʤʚʢʠʓʑʟʠ
ʚʙɱʝʣʠʟʚʖʢʥʔʚʗʔ
ɴʠʜʢʑʫʗʟʚʗ
ɫʙʞʗʟʗʟʚʗ
ɶʓʗʝʚʩʗʟʚʗ
ɶʓʗʝʚʩʗʟʚʗ
ɶʓʗʝʚʩʗʟʚʗ
ɶʓʗʝʚʩʗʟʚʗ