ندا اظهری، مترجم: خاک، از مرگ زندگی می‌آفریند و نبود آن، به‌معنای نبود حیات در کره‌زمین است. قریب به 95درصد تمام موادغذایی مصرفی ما از خاک، ترکیبی از ذرات سنگ، مواد ارگانیک درحال فساد، ریشه‌ها، قارچ‌ها و میکروارگانیسم‌ها به دست می‌آید. اما با وجود این، سالانه 13.5 تن در هکتار از این منبع گرانبها دچار فرسایش می‌شود. به‌جای محصولات مغذی، خاک سطحی حاصلخیز با فرسایشی که پیدا می‌کند، منتهی به خندق‌ها، مخازن و اقیانوس‌ها می‌شود. این آمار درحالی مطرح می‌شود که در ایران، فرسایش خاک چهار برابر میانگین جهانی است که بسیار نگران‌کننده است و می‌تواند چالش‌های زیادی را برای آینده کشاورزی و موادغذایی در کشور به همراه داشته باشد. در این میان، برخی دانشگاه‌ها راهکارهایی را برای مقابله با فرسایش خاک ارائه داده‌اند که اجرای آنها در برخی کشورها می‌تواند تا حدی از سرعت فرسایش خاک جلوگیری کند.
نابودی 10درصدی محصولات تا 2050
به گزارش nature، فرسایش خاک و اهمیت به این موضوع می‌تواند تلنگری باشد که مردم دنیا به جهانی بدون خاک هم فکر کنند و همین امر باعث می‌شود راهکاری را برای مدیریت این اوضاع و کمک به کاهش فرسایش خاک به کار گیرند. خاک در طول زمان ایجاد می‌شود، به‌طوری‌که موارد مرده را تجزیه کرده و انرژی و مواد‌مغذی روی اکوسیستمی برپایه سنگ زیرین تاثیر می‌گذارد. اما مساله مهم اینجاست که فرسایش خاک 10 تا 30 برابر سریع‌تر از سرعت تولید آن رخ می‌دهد. فرسایش خاک به‌لحاظ جهانی سالانه زمین‌های کشاورزی را تا 0.3 درصد کاهش می‌دهد. با این حساب، پیش‌بینی می‌شود اگر فرسایش خاک به همین منوال ادامه داشته باشد، تا سال 2050 حدود 10درصد از کل محصولات از بین می‌رود. در بسیاری از نقاط جهان که با بیشترین فرسایش خاک مواجه هستند، مانند نیجریه، 80 درصد زمین‌ها کاهش پیدا کرده‌اند. در منطقه «آیووا»، تا 17 درصد زمین تقریبا فاقد خاک سطحی است. برای اثبات این حجم از فرسایش خاک در این منطقه باید گفت عکس‌رنگی از یکی از مزارع نشان می‌دهد خاک سطحی بسیار کمی باقی‌مانده که قلوه‌سنگ‌های رنگ‌پریده و بی‌جان در زیر آن فرو می‌روند.
راهکارهای سنتی
تا سال‌ها پیش معمولا از شیوه‌های سنتی به‌عنوان راهکارهایی برای کاهش فرسایش خاک استفاده می‌کردند. بهبود ظرفیت نگهداری از طریق کاشت متناوب محصولات متنوع، افزایش محتوای آلی با افزودنی‌هایی مانند کمپوست و بیوچار (زغال تهیه‌شده از زیست‌توده‌های گیاهی و ضایعات کشاورزی)، کاهش اثرات فرسایشی آب و باد با تغییر شکل زمین با ترازکردن و استفاده از کرت‌بندی و بادگیر و مانند آن و حتی شخم‌زدن ازجمله راهکارهایی است که به شیوه‌های سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی کارشناسان به استفاده از خاک‌های سیاه عمیق plaggen در جزایر اسکاتلند اشاره کرده‌اند که با کود گاوی غنی شده‌اند؛ کرت‌بندی‌های برنج که به مدت 2000 سال توسط مردم منطقه‌ای در فیلیپین اداره می‌شد، سیستم کشاورزی در آمریکای لاتین با چرخش 25ساله محصولات ازجمله درختان، کمپوست ساخته‌شده از جلبک‌های دریایی، صدف و مواد گیاهی توسط مائوری‌ها در نیوزیلند نیز از دیگر روش‌های قدیمی به شمار می‌روند. هر سیستم بهره‌وری، کشاورزی غنی را به همراه دارد و در‌عین‌حال، حوضچه‌های عمیق غنی از کربن و خاک حاصلخیز را حفظ می‌کند. در این میان، این پرسش مطرح می‌شود که چرا خاک حاصلخیز شسته شده و از بین می‌رود؟ پاسخ آن در قید سرمایه‌داری جهانی قرار دارد. حاشیه سود کشاورزی بسیار اندک است و تولیدکنندگان را مجبور می‌کند تا هر فصل از مرز یک مزرعه تا مرز مزرعه‌ای دیگر، پرمحصول‌ترین نوع محصول را با بیشترین سود بکارند. کرت‌بندی کردن و چرخش کاشت محصولات زراعی به مرور خاک را در درازمدت غنی می‌کند اما امسال سود حاصل از آن را کاهش می‌دهد. همین امر، تقاضا برای اعمال تغییرات واقعی در چگونگی مدیریت تولیدات کشاورزی را نشان می‌دهد. بار حفاظت از خاک را نمی‌توان بر دوش مردم بومی و فعالان محیط‌زیست گذاشت اما پیشنهادهای خاص آنها کمی ضعیف است. آنها به فراخوان معاهدات بین‌المللی خاک می‌پیوندند اما با توجه به عملکرد ضعیف معاهدات آب و هوایی، خیلی نمی‌توان به پتانسیل چنین توافق‌هایی خوش‌بین و امیدوار بود. به نظر می‌رسد کشورها هم در تعهدات و ارائه راهکارها خیلی قدرتمند ظاهر نمی‌شوند، مگر اینکه مجازات‌های پرهزینه‌ای برای شکست آنها در نظر گرفته شود.
تغییراتی از بالا به پایین
آنچه کشاورزی به آن نیاز دارد، بازنگری اساسی از بالا به پایین است. دولت‌ها باید برای تولید خاک به کشاورزان پول بدهند. در آمریکا، کشاورزان باید از طریق اعمال برنامه‌های تشویقی کیفیت محیط‌زیستی که از سوی اداره محیط‌زیست اعمال می‌شود، در راستای بهبود وضعیت فرسایش خاک قدم‌هایی بردارند. بودجه‌ای که به‌تازگی اعلام شده، قادر است مقدار زمین‌هایی را که تا سال 2030 تا 12میلیون هکتار زیرکشت محصولات رفته‌اند، افزایش دهد؛ اما این کار هم تنها هفت درصد از کل زمین‌های زراعی آمریکا را دربر می‌گیرد. درواقع، ما باید نگرش خود را نسبت به کشاورزی تغییر دهیم. کارشناسان در حوزه‌های مربوطه از مدت‌ها پیش مدل‌هایی را در پیش گرفته‌اند تا به واسطه آن، در فروش موادغذایی و امر تجارت، افراد مستقلی باشند و با توجه به در اختیار‌داشتن زمین‌هایی با حمایت‌های دولتی، ترکیبی پیچیده از تولید موادغذایی، خاک حاصلخیز و زیستگاه حیات‌وحش را مدیریت کنند. در سراسر دنیا، بسیاری از کشاورزان برای حفظ خاک و طبیعت به یارانه کاهش خشکسالی برای حفظ خاک و طبیعت وابسته هستند.
استفاده از پروژه‌های میان‌رشته‌ای
دانشمندان و اجتماعات برای مقابله با برخی اثرات مخرب فرسایش خاک در آفریقای‌جنوبی تلاش می‌کنند. در این راستا، محققان دانشگاه Plymouth انگلیس در قالب یک پروژه تحقیقاتی جدید در نظر دارند به روستاهای کشاورزی این قاره کمک کنند تا به چالش‌های پیچیده غلبه کرده و گزینه‌هایی را برای بهره‌وری موادغذایی پیش‌روی آنها قرار دهند. ازجمله راهکارهای ارائه‌شده در این پروژه تحقیقاتی، موضوعات علمی شامل فرسایش خاک و تغییرات آب‌و‌هوایی و نیز چالش‌های اجتماعی مانند سنت‌های فرهنگی، رشد جمعیت‌ها و آشوب‌های سیاسی است. این پژوهش در فهرست گروه بین‌المللی‌سازی جایزه 2020 دانشگاه گاردین قرار گرفت. این پروژه تحقیقاتی بیانگر آن است که یک پروژه میان‌رشته‌ای به‌عنوان تنها راه برای ایجاد تغییرات واقعی و پایدار در جوامع متاثر از فرسایش خاک ارائه شده است. این طرح، نتیجه‌گیری‌های به‌دست‌آمده را در چهار روستا در شمال تانزانیا عملی کرده است. این منطقه، با چالش فرسایش شدید زمین‌های زراعی و مرتعی در زمین‌های بالادست گرفته تا پایین‌دست مواجه است. دانشمندان امیدوارند با ادغام شواهد و مدارک علمی و اطلاعات به دست آمده از منطقه، بتوانند کشاورزی آسیب‌دیده را بازسازی کرده و بهبود بخشند و در‌عین حال پایداری تولید محصول را در آینده‌ای نزدیک تضمین کنند. دانشمندان دانشگاه Plymouth معتقدند سیستم‌های کشاورزی و دامداری در شرق آفریقا در مواجهه با تهدیدات فیزیکی فرسایش خاک و فرسایش زمین به نقطه اوج نزدیک می‌شوند. تا پیش از این، هرگز چنین فوریتی برای اعمال مداخلات مبتنی‌بر شواهد به‌منظور حمایت از تولید بهتر و پایداری موادغذایی و معکوس‌کردن تخریب منابع طبیعی وجود نداشته که بتواند امنیت آبی و غذایی را تهدید کند. مرکزیت رویکرد ما نیاز به شیوه‌هایی است که از راه‌حل‌های بیرونی از بالا به پایین فاصله گیرند. درعوض، محققان باید از شواهد حاصل از پژوهش‌های علمی برای کار با جوامع استفاده کنند و برای طراحی مشترک راه‌حل‌هایی به‌منظور تغییرات واقعی و پایدار اقتصادی اجتماعی ارائه کرده تا به این واسطه، به جوامع و کشاورزان برای استفاده از نوآوری در این مسیر کمک کنند. محققان دانشگاهی پایگاهی را برای بررسی شواهد پیش‌بینی‌کننده ایجاد می‌کنند که نشان می‌دهد چگونه ترکیب‌های مختلف مدیریت بالقوه زمین و ابتکارات زراعی ممکن است بر چشم‌اندازهای طبیعی از نظر کاهش فرسایش و بازسازی آنها تاثیر بگذارند. آنها از طراحی مشترک برنامه‌هایی برای هر جامعه حمایت کرده و موثرترین راه‌ها را برای شروع شناسایی می‌کنند.
استفاده از محصولات پوششی به‌عنوان کود سبز
فرسایش خاک، نه‌تنها روی رشد گیاهان بلکه روی کیفیت آب هم تاثیر می‌گذارد. خاک منبع طبیعی ارزشمندی است که تغذیه گیاهان را تامین می‌کند. زمانی‌که خاک بدون هیچ محافظی روی زمین باقی بماند، در اثر وزش باد و آب دچار فرسایش می‌شود. رسوباتی که به زهکش‌های توفان و آب‌های سطحی منتقل می‌شوند، می‌توانند آبزیان را خفه کرده و دمای آب را افزایش دهند. آلاینده‌های مختلفی مانند باکتری‌ها، مواد مغذی و فلزات سنگین نیز ممکن است به این رسوبات متصل شده و کیفیت آب را کاهش دهند. محققان دانشگاه Rhode Island آمریکا راهکارهایی را برای کاهش فرسایش خاک پیشنهاد می‌دهند که شامل این موارد می‌شود: حفظ پوشش گیاهی سالم و چندساله، مالچ‌پاشی، کاشت پوششی از محصولات کشاورزی در باغ‌های سبزیجات شامل کاشت علف‌های یک‌ساله، دانه‌های ریز، حبوبات و سایر انواع پوشش‌های گیاهی که برای ایجاد پوشش گیاهی موقت کاشته می‌شود. محصولات پوششی اغلب به‌عنوان یک محصول «کود سبز» زیرکشت می‌روند. قرار‌دادن سنگ‌های خرد شده، تراشه‌های چوب و سایر مواد مشابه در مناطقی که به‌شدت مورد استفاده قرار می‌گیرند و در نقاطی که پوشش‌های گیاهی به سختی ایجاد و نگهداری می‌شوند، می‌تواند راهکاری موثر باشد. استفاده از سایر روش‌های کنترل فرسایشی مانند استفاده از مواد ژئوتکستایل یا روش‌هایی چون خاک‌افشانی یا کاشت هیدروژنی منجر به ایجاد پوشش‌های دائمی می‌شود. این روش‌ها در شیب‌های تند و مناطق پرترافیک به‌خوبی پاسخگوست. پرداختن به نواحی مشکل‌داری که رواناب‌های فراوانی را درنتیجه توفان به دنبال دارند، از مسائل مهم به شمار می‌رود. به‌عنوان راه‌حل برای این مناطق می‌توان از هدایت مجدد آب‌های رگباری و رواناب سقف استفاده کرد که ته‌نشین شده و آب را دفع می‌کنند.
مشکل تامین موادغذایی در انگلیس در آینده نزدیک
دانشمندان در دانشگاه Exeter، بیش از 1500 رکورد موجود را بررسی کرده و دریافتند 16 درصد فرسایش خاک مربوط به زمین‌های زراعی است که بالاتر از سطح قابل‌تحمل را نشان می‌دهد؛ به این معنا که فرسایش خاک بسیار سریع‌تر از تشکیل خاک اتفاق می‌افتد. یافته‌ها نشان می‌دهد فرسایش خاک ممکن است در سطحی مشکل‌ساز و در طیفی وسیع رخ دهد و این گونه، منابع خاک در میان‌مدت و بلندمدت در معرض خطر قرار می‌گیرد. نرخ ناپایدار فرسایش، حاصلخیزی خاک را کاهش می‌دهد و می‌تواند اثرات مخرب زیست‌محیطی پایین‌دست در آبراه‌ها را به همراه داشته باشد. در‌صورتی‌که این مشکل برطرف نشود، انگلیس در آینده با تامین موادغذایی برای جمعیت خود و رشد افراد دچار مشکل می‌شود. رواناب خاک همچنین منجر به رسوب اضافی قابل‌توجهی در آبراهه‌ها می‌شود که باعث افزایش آسیب به اکولوژی و خطر سیلاب در پایین‌دست‌ها می‌شود. مدیریت زمین روی میزان فرسایش تاثیر می‌گذارد؛ به‌عنوان مثال، لخت‌شدن زمین‌ها، شخم‌زدن تپه از بالا و پایین و رشد محصولات قابل‌کشت در دامنه‌های شیب‌دار خطر فرسایش را طی باران‌های سنگین افزایش می‌دهد. انواع خاک و جغرافیای محلی نیز بر میزان فرسایش تاثیر می‌گذارد. البته فرسایش در هر خاکی که زیرکشت محصولات کشاورزی می‌رود، به‌ویژه در بارندگی‌های شدید ممکن است ایجاد شود. حفاظت از خاک در کانون طرح‌های مدیریت زیست‌محیطی زمین در آینده قرار دارد. فرسایش خاک در انگلیس سالانه یک متر تن به‌ازای هر هکتار اعلام شده است که نگرانی از افزایش آن را به‌دنبال دارد. البته نرخ فرسایش در انگلیس در مقایسه با بقیه اروپا نسبتا پایین است و نشان می‌دهد فرسایش یک مشکل جدی جهانی است. بالاترین میزان فرسایش خاک در انگلیس سالانه بیش از 140 تن در هر هکتار بوده است که در دهه 90 در غرب «ساسکس» اعلام شد.
استفاده از پوشش گیاهان زنده
محققان حوزه خاک از موسسه کشاورزی تاسمانی طی برنامه‌ریزی‌های صورت‌گرفته، راه‌هایی را برای به حداقل رساندن فرسایش خاک ارائه داده‌اند که می‌توان پیش از شروع بارندگی‌ها، از اواخر تابستان و پاییز آن را مورد توجه قرار داد. به گفته آنها، عوامل فرسایش خاک معمولا خاک لخت، خاک اشباع‌شده، شیب‌های تند و بارندگی‌های شدید و مکرر هستند. بسیاری از کشاورزان این منطقه توانسته‌اند با موفقیت استراتژی‌های ارائه‌شده از سوی دانشگاه را پیاده کنند و از این طریق، فرسایش خاک را کاهش دهند. اما هنوز هم راه زیادی برای جلوگیری کامل از فرسایش وجود دارد. مالچ‌پاشی سال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل موثر بودن این روش، دلیلی برای عدم‌استفاده از آن وجود ندارد. علاوه‌بر آن، پوشش‌دهی خاک با محصولات کشاورزی ابزار دیگری است که به کاهش فرسایش خاک کمک می‌کند. استفاده از پوشش گیاهان زنده بهترین راهکار است اما اگر مدیریت رشد مشکلی باشد که در فصل زراعی به وجود می‌آید، باید آنها را زودتر سمپاشی کرد. پوشش مالچ مرده روی خاک به مراتب بهتر از عدم‌استفاده از پوشش خاک است.
سالانه حدود 0.2 تن در هکتار خاک تولید می‌شود و در رویدادهای فرسایش خاک شدید، می‌تواند با نرخ بیش از 100 تن در هکتار در سال وارد سدها و اقیانوس‌ها شود. در این نوع فرسایش، 500 سال طول می‌کشد تا طبق فرآیندهای طبیعی، خاک تشکیل شود. محققان دانشگاه تاسمانی پیشنهادهایی را به کشاورزان ارائه داده‌اند که این موارد را دربرمی‌گیرد: زهکشی‌های انحرافی برای جلوگیری از رواناب از نقاط سربالایی، جاده‌ها و مسیرهای عبوری به زمین‌های کشت‌شده، چمن‌کاری برای حفاظت و تثبیت خطوط زهکشی طبیعی، استفاده از خطوط مالچ‌شده برای کوتاه کردن طول شیب و کنترل جریان سطحی، ایجاد نوارهای حائل چمنی بین مناطق کشت شده و آبراه‌ها یا سدها، افزایش نفوذ و کاهش فرسایش که مواردی را شامل می‌شود: حفظ بقایای محصول پس از برداشت، کشت محصول در سراسر شیب پس از برداشت به‌منظور افزایش زبری سطح، کاشت کدوسبز بلافاصله پس از برداشت تا زمانی که ممکن است قبل از تولید محصول بعدی به‌عنوان پوشش برای زمین عمل کند.