Erosione del Suolo
Collana di Opuscoli : B Numero: 1 Anton Imeson
Michiel Curfs
RIASSUNTO Contenuti: È molto facile e semplice prevenire l'erosione ma fino ad ora, almeno il 75% dei terreni coltivati del mondo sono degradati o affetti dall’erosione. Nella zona mediterranea settentrionale, questa percentuale è ancora più alta. Poiché la terra in passato è stata degradata dall’erosione, ciò non significa necessariamente che anche oggi si trovi sotto tale minaccia. La maggior parte dell’erosione sta ora presentandosi nelle terre agricole e rimboscate. Quando si verifica l'erosione, questa può anche causare inondazioni e danni fuori sito sulle pianure alluvionali. Nella regione mediterranea si verificano vari tipi di erosione, tra cui l'erosione, l’erosione del solco, del burrone, del tunnel e del canale, l'erosione da vento, così come l’erosione causata dagli animali e dalle attività di land use. I problemi sono potenzialmente peggio rispetto a quelli delle regioni più umide a causa delle specifiche condizioni climatiche e del suolo. I fattori che influenzano l'erosione sono l'energia e la quantità di pioggia, la capacità del suolo di resistere all'erosione, la quantità di terreno coperto e protetto dalla vegetazione, le caratteristiche del pendio e le pratiche di management. In pratica l'erosione è molto ambiziosa da studiare perché le circostanze che la influenzano sono dinamiche e sempre in cambiamento. E’ complicata sia da misurare che da modellare. Quanto seriamente dovremmo essere interessati all’erosione del suolo nel Mediterraneo? Quali sono le conseguenze per la società e quali sono le previsioni per l’erosione rispetto al cambiamento climatico? L'erosione è piuttosto facile da controllare o da evitare. I principi di conservazione e di protezione del suolo sono stati studiati probabilmente per millenni in modo che quando i problemi dell’erosione si fossero presentati nel Mediterraneo, sarebbe stato facile prendere i provvedimenti adatti per arrestarli. Infatti, l'erosione sarebbe un problema di minor conto se fossero state promulgate leggi e risorse per creare le istituzioni necessarie a dirigerla e a controllarla, quali ad esempio il servizio di conservazione del suolo, della terra e dell'acqua. EROSIONE DEL SUOLO E RICERCA ATTRAVESSO IL TEMPO ................................................................... 1 Erosione nel Mediterraneo .................................... 2 Tipi di erosione .................................................. 2 Evento ............................................................... 4 Aree e tassi di erosione ..................................... 5 Risultati chiave sull’erosione............................. 6 Cambiamento climatico, land management e erosione............................................................. 6 Pascolo ed erosione .......................................... 8 CONSERVAZIONE DEL SUOLO, DELLA TERRA E DELL’ACQUA........................................................... 9 Gestione Adattabile e Conservazione del Suolo, dell’Acqua e della Terra..................................... 9 Come valutare le esigenze della conservazione e dell’erosione del suolo, su scala dettagliata ... 10 Conservazione del suolo attraverso la struttura del suolo e la gestione della sua umidità ........ 10 CONCLUSIONI....................................................... 11 FONTI ................................................................. 122 EROSIONE DEL SUOLO E RICERCA ATTRAVESSO IL TEMPO Questo opuscolo riguarda i processi di erosione del suolo e la desertificazione nel Mediterraneo. Molti progetti di ricerca europei i hanno studiato la “storica” erosione e i suoi effetti sulla desertificazione passata. L'erosione del suolo è episodica: per molte migliaia di anni, periodi di erosione del suolo si sono alternati con periodi di formazione del suolo. I periodi di erosione del suolo si sono presentati per molti motivi. Per esempio in concomitanza di eventi climatici estremi, o eruzioni vulcaniche, terremoti, o quando i pendii sono stati resi instabili a causa del sollevamento geologico o del cambiamento del livello del mare. I fattori più importanti che spiegano la storica erosione del suolo comunque, sono le pratiche di land use e land management. Il più delle volte i cambiamenti nei sistemi erosivi determinati da attività umane sono sottili, difficili da quantificare ed hanno effetti che possono manifestarsi solo dopo parecchi secoli. Gli scienziati, in Europa, stanno studiando i vari processi di erosione del suolo in diversi modi. La ricerca avviene sia a livello microscopico che sul paesaggio. Gli studiosi agricoli si sono concentrati sulla perdita di terreno dai campi e su come impedirla, usando metodi di conservazione. Gli studiosi della terra hanno interesse a comprendere la natura dei processi di erosione da soli e in relazione con il cambiamento di paesaggio. I geo‐
1
1 2 ecologisti hanno esaminato i rapporti e le risposte fra la vegetazione ed i processi idrologici e come questi cambiano nel tempo. La ricerca ha evidenziato paradossalmente sia la complessità dei processi che la semplicità dei metodi di conservazione del suolo che possono essere usati per controllarli. La conoscenza attuale sui processi di erosione è una risorsa enorme che, se esistessero le istituzioni, potrebbe essere usata da queste per gestire l'erosione. Ci sono parecchi indicatori della stabilità del terreno che possono essere usati come indicatori del rischio di erosione in situ. Possono essere effettuati da chiunque senza richiedere conoscenze o apparecchiature specializzate. Le novità nel telerilevamento implicano che nell'immediato futuro il verificarsi dell’erosione controllata da radar ad alta risoluzione potrebbe essere fattibile. Google Earth può già essere usato per seguire la fonte ed il proprietario terriero responsabili se l'acqua fangosa ed i relativi agenti inquinanti va a finire nel vostro salotto o scantinato. IL terreno che vediamo oggi, quando lo studiamo al microscopio, raramente è risultato essere in situ, dove è stato costituito originariamente. Il terreno si sta spostando continuamente sui pendii da un deposito all’altro. La maggior parte del terreno eroso percorre soltanto una brevissima distanza da un provvisorio spazio di sosta ad un altro. Tuttavia, questo movimento può avere conseguenze significative per l’inquinamento e il land management. La passata erosione del terreno è una delle cause principali della desertificazione che vediamo oggi. Ma il terreno allora eroso ora è andato ed il rischio di nuova erosione in quel posto è spesso molto meno. Le aree desertificate tramite erosione nel passato, hanno un genere differente di rischio di erosione rispetto a quelle che allora sono state risparmiate dall’erosione. Nel primo caso i sedimenti che sono stati depositati lungo il fondo della valle centinaia di migliaia di anni fa sono a rischio. Nel secondo è il terreno che ora sta avvertendo il cambiamento di land use. In qualsiasi momento i processi di erosione interessano una piccola percentuale di una zona dove gli effetti attualmente stanno avendo un effetto. Quando il terreno in una zona si disperde più velocemente di quanto si sta formando, allora la terra potrebbe perdere la sua capacità di produrre raccolti. Ciò è accaduto tempo fa nelle ampie aree del Mediterraneo, motivo per cui il suolo ora è ii
molto sottile o roccioso . Ciò implica che le misure per affrontare l’erosione necessitano di essere destinate alla piccola percentuale di terra attualmente colpita. Erosione nel Mediterraneo Quasi dappertutto i processi geologici “naturali„ di alterazione causata dagli agenti atmosferici e di erosione sono stati alterati dalle attività umane. Questi cambiamenti possono aumentare o fare diminuire i differenti tipi di effetti dell’erosione a seconda delle circostanze. Gli effetti dei processi di erosione possono rivelarsi in molti modi. A volte gli effetti visibili sono veramente piccoli ed altre molto grandi. Tipi di erosione Le distinzioni che possono essere fatte nell'origine dei processi di erosione riguardano l’erosione causata dall’Acqua e dal Vento. Vi è inoltre un’erosione che è indotta dagli animali e dalle attività di land use, che può generalmente essere descritta come una forma di erosione accelerata. L’erosione da vento è collegata alla potenza del vento che impiega una forza sul terreno colpendo le particelle di un specifico formato (limo e sabbia grossa). Quando questi non sono tenuti insieme dalla materia organica, dalle radici o dall'argilla, sono facilmente erosi. Ci sono parecchi processi distinti di erosione relativi all’erosione da acqua di cui i più comuni sono descritti nella casella di testo. Tipi di erosione da acqua L’erosione splash è la separazione ed il movimento disperso nell'aria di piccole particelle del terreno causate dall'impatto delle gocce di pioggia sui terreni L'erosione sheet è la rimozione di uno strato sottile relativamente uniforme di terreno dalla superficie della terra dovuto alla pioggia e alle acque di superficie in gran parte non canalizzate. (figura 1) L'erosione del solco è un processo di erosione sui campi in pendenza in cui casualmente si formano numerosi e piccoli canali profondi solo diversi centimetri; si presenta pricipalmente sui terreni recentemente coltivati. (figura 2) L'erosione gully è il processo di erosione per cui l'acqua accumula e taglia i canali stretti e, durante i periodi brevi, rimuove il terreno da questa zona stretta ad una considerevole profondità. Una gola è tipicamente profonda dagli 0.5 mt fino ai 25/30 mt (figura 3) e si verifica in specifiche situazioni e tipi di rocce. Possono formarsi velocemente dal ritiro degli headcuts. Le gole attraggono spesso l'acqua di drenaggio dal terreno circostante rendenfolo instabile. L'erosione da tunnel si presenta nei terreni inclini alle condutture. Questi sono spesso terreni che contengono strati ricchi di argilla che si restringono e si gonfiano una volta inumiditi o strati che hanno terreni che si 2
disperdono spontaneamente nell’acqua durante la pioggia. Figura 1 Erosione sheet da un campo di grano in Portogallo, vicino a Mertola. Si può notare che il colore lattiginoso dell'acqua indica che le particelle di argilla stanno per disperdersi Figura 2 Erosione da solco come conseguenza dell’attività agricola. Il deflusso e l’erosione si verificano a causa del compattamento del suolo e slaking. Ciò accade sulle leggere pendenze, indicando che persino le pendenze poco ripide sono a rischio di questo tipo di erosione Figura 3 Erosione a gola, dendritica Per la creazione dei solchi e delle gole è necessario superare una soglia relativa alla forza impiegata dall’acqua corrente e alla resistenza del terreno all’erosione. Solchi e gole vengono spesso ritrovati in tipi caratteristici di materiali. I solchi e le gole si trovano spesso nei campi agricoli in cui vi è il consolidamento del sottosuolo ed il terreno superiore ha una coerenza bassa. Inoltre si presentano lungo gli argini della strada e nei calanchi. Le gole che si trovano lungo i canali del fiume, sono spesso causate da downcutting dei fiumi. I calanchi sono aree in cui i processi di erosione dominano la superficie. Tutti i processi di erosione – l'erosione splash, sheet, del solco, a gola e da tunnel così come le frane sono molto importanti. Le frane possono verificarsi perché la vegetazione sui terreni e sulle rocce, incontra delle difficoltà nella sua instaurazione. Ci sono diversi tipi di gole trovate nel Mediterraneo, distinte a seconda dei tipi di processo e di materiale che ne sono responsabili. I burroni si sviluppano principalmente dal ritiro di head‐cuts e spesso hanno un modello dentritico che ripercuote il drenaggio dell'acqua su di loro. Gli studiosi dell’erosione del suolo considerano l'erosione da acqua come una conseguenza dei seguenti fattori: a) l'energia della pioggia (che aumenta con l'intensità delle precipitazioni), b) la resistenza del terreno (che è influenzata dalla materia organica, dalla chimica del terreno e dal formato delle particelle del terreno; c) la pendenza e la lunghezza del pendio; d) la vegetazione e la copertura al suolo; e) le pratiche di gestione. Valutare come questi fattori influenzano l'erosione è stata il metodo dei modelli che gli studiosi hanno sviluppato per prevedere l'erosione. Questi 3
3 indicano che di gran lunga il fattore quantitativamente più importante è la copertura della superficie da parte della vegetazione e delle pietre. Nella maggior parte dei casi la copertura del terreno può essere gestita in modo che ci sia una probabilità minima di erosione. Evento L'erosione del suolo è molto comune nelle parti più asciutte del Mediterraneo ed è facile da osservare perché per lungi periodi dell'anno c’è spesso poca vegetazione. Ci sono forme molto diverse di erosione e queste includono l'erosione che si verifica dove i fiumi o le strade espongono rocce deboli che, se bagnate, sono così sensibili all’erosione che il deflusso rapidamente scava dei canali (solchi, gole e tubi) in modo da formare i calanchi (figura 4). L'erosione e l'alterazione causata dagli agenti atmosferici di tali rocce è parzialmente una conseguenza dei sali solubili e minerali che essi contengono. 4 Figura 4. suolo erodibile esposto vicino alle strade, un piccolo calanco C’è anche l'erosione che accade quando cambia il land use e vegetazione naturale o forestale è convertita in campi agricoli o in frutteti. Quando questo avviene i sedimenti erodibili o i terreni sono esposti in quanto la ricca protezione organica del terriccio è stata rimossa. Non solo alcuni di questi terreni più o meno spontaneamente si disperdono nella pioggia, ma sono anche compressi dai bulldozer in modo da perdere la loro capacità di intrappolare ed immagazzinare l'acqua facendo diventare la terra più asciutta (figura 5). Può verificarsi l’erosione rainwash, del solco e della gola. Durante i prolungati temporali estivi, si può osservare l'acqua, raccogliersi nelle pozze in campi dal terreno nudo. L'energia delle gocce di pioggia compatta il terreno e si sviluppa una crosta. Ciò abbassa il livello in cui l'acqua può entrare nel terreno. Le pozze cominciano a formarsi. Quando le pozze sono piene, l'acqua scorre da i campi nei fiumi che allora diventano pieni di acqua fangosa. Figura 5. Le conversioni della terra con macchine pesanti, che causano il compattamento e l’esposizione del suolo erodibile nei campi arancio della Spagna Figura 6. Le pozze cominciano a formarsi. Quando le pozze sono piene, l'acqua quindi scorre da i campi nei fiumi che allora diventano pieni d'acqua fangosa. 4
Figura 7. Un modello eterogeneo di aree che sono o fonti o pozzi di assorbimento dei sedimenti (fonte Thongway, D.L e Hindley , N.L 2004) L'erosione si manifesta su campi agricoli e su frutteti quando la pratica di land management smette di mantenere la pioggia in situ, cioè dove cade. Ciò conduce alla formazione della suddetta crosta. L'erosione sui campi agricoli è inoltre causata attraverso l’aratura con conseguente graduale striscio inclinato verso il basso; Il terreno diventa progressivamente più sottile. Nei pascoli semi‐naturali l'erosione si manifesta quando c’è sovraffollamento o sovrappascolamento. Dopo gli incendi forestali può anche manifestarsi l’erosione, specialmente se gli incendi si ripetono; la vegetazione post incendio è pascolata dal bestiame o disturbata dai lavori di estrazione degli alberi dal suolo o di conservazione. L’erosione da vento si manifesta sui terreni sabbiosi nelle zone piane e, lungo i fiumi, banchi di canali vengono erosi quando i fiumi straripano. Durante il corso di molti secoli, l'erosione si è manifestata come conseguenza di molte cause differenti. L'erosione, spostando il terreno da un posto ad un altro, rende alcuni posti molto meno vulnerabili di altri. Le diverse manifestazioni dell’erosione richiedono tutte differenti strategie e misure per affrontarle. Aree e tassi di erosione I tassi naturali dell’erosione del suolo sono generalmente molto lenti, (alcuni mm o cm ogni cento anni). Molti dei processi responsabili dell’erosione sono osservati raramente perché più del 90% dell'erosione si presenta durante periodi brevi e spesso imprevedibili, quando non è piacevole o persino a volte pericoloso stare all’aria aperta. La ricerca ha indicato che come conseguenza del degrado del suolo, l'erosione del terreno può verificarsi più frequentemente oggi su terreni agricoli. Gli scienziati hanno studiato la frequenza e la grandezza delle tempeste che iii
causano l'erosione . Hanno scoperto che più del 90% di tutta l'erosione può verificarsi in appena un giorno all’anno. Vicino Lorca, in Spagna, ciò avveniva in un giorno ogni cinque anni. Gli scienziati inoltre hanno scoperto che il 95% dell’erosione si verifica su appena il 5% della zona. Dove la vegetazione e gli strati di humus del terreno proteggono il suolo dall’impatto delle gocce di pioggia, i terreni stabili all’acqua e resistenti all’erosione vanno a regolare il ciclo idrologico e gli equilibri nutrienti. Qui i tassi di erosione sono solitamente molto bassi. Sulle zone di terreno nudo o rocce esposte all'aria, sui campi, gli argini della strada ed i cantieri ed i calanchi agricoli, i tassi di erosione sono molto alti. I tassi di erosione sono solitamente alti quando siccità, pressioni economiche o conflitti (di guerra) richiedono alla gente di usare le zone marginali per produrre cibo. Figura 8: Misurazione dell’erosione del suolo in Spagna. L'erosione del suolo è spesso misurata su parcelle sperimentali, come questo esempio dalla Spagna mostra. Figura 9. Operazioni di land use. Ogni volta che i terreni sono lasciati esposti alla pioggia, vi è il rischio di erosione. Nei vigneti, la distruzione della vegetazione tra le viti spesso si conclude in tassi di erosione molto elevati. 5
5 L'erosione massima è collegata con la pressione umana. Gli alti tassi di erosione dappertutto coincidono con l'avvento delle pratiche agricole moderne, specialmente l'uso dei bulldozer per il livellamento della terra. Oggi i tassi di erosione su terra lavorate con bulldozer possono essere alti quasi 20‐30 cm in una singola tempesta che dura poche ore (Figura 13) Figura 10. Circa la metà dei sedimenti nei fiumi proviene dalla erosione delle banchine del fiume. La fornitura di più, o meno sedimenti ad un fiume come conseguenza di dell’erosione de‐regolarizza il sistema, provocando sia le inondazioni che l'erosione di terreni agricoli e ponti 6 Figura 11. Questi solchi e gole si sono sviluppati in una miniera di rifiuti tossici in Portogallo Risultati chiave sull’erosione Gli effetti più seri dell’erosione si verificano a valle, nei piani alluvionati, in cui il deflusso trasporta i sedimenti erosi nei canali del fiume riducendo la capacità di portata dell'acqua dei fiumi. Così, il deflusso aumenta la frequenza e la grandezza delle inondazioni nelle piane dei fiumi, lasciando le più grandi zone esposte al rischio dell'inondazione. La fertilità del terreno è colpita dall’erosione. Il trasporto ed il deposito delle particelle di terreno possono generare un rischio più grande, perché durante il deposito, le particelle fini e quelle grosse sono separate attraverso un processo di smistamento. Ciò significa che la materia organica e l'argilla si concentrano nelle posizioni dove si accumulano. Queste sono le particelle che contengono quasi tutte le sostanze nutrienti e tossiche. Quindi si trasformano in punti caldi ed a volte causano la contaminazione. Figura 12. Oggi i tassi di erosione su terra lavorate con bulldozer possono essere alti quasi 20‐30 cm in una singola tempesta che dura poche ore L'uso di macchine pesanti e il degrado biologico del suolo si è tradotto in un calo generale della qualità del suolo in modo che, invece di essere in grado di mantenere decimetri o metri di pioggia e di prevenire le inondazioni e l'erosione, il suolo può ormai trattenere solo pochi millimetri o centimetri di pioggia che cade. Cambiamento climatico, land management e erosione La frequenza degli eventi di erosione del suolo è aumentata nella regione mediterranea, perché ci sono state prolungate tempeste molto pesanti connesse con più alte temperature. Il più grande rischio di erosione è sui terreni coltivabili arabili o nei frutteti in cui il terreno è mantenuto libero dalle erbacce. I cambiamenti nel clima e l'uso degli antiparassitari implicano che nei terreni c’è mancanza di sostanze organiche che tengono insieme le particelle del terreno. Queste aiutano il terreno a mantenere l'acqua che si infiltra nella profondità del terreno, stimolando lo sviluppo della pianta. Alti tassi di evaporazione, fertilizzanti ed irrigazione implicano che tende ad esserci più sale nel terreno di superficie, cosa che aumenta la sua sensibilità all’erosione d’acqua. In tali casi persino la pioggia di bassa intensità causa l'erosione. 6
IL progetto di ricerca Ermes finanziato dalla Comunità Europea ha preso in esame la risposta ambientale dei paesaggi al degrado su scale diverse, lungo i transects climatologici in Israele, in Grecia ed in Spagna. Ha identificato la soglia di circa 350 mm sotto cui il sale ha dominato il comportamento del terreno ed i tassi di erosione potrebbe essere molto alti. In Spagna le più alte zone lungo le pendenze climatologiche sono vulnerabili a causa della breve stagione di crescita e dell'effetto negativo di questo sullo sviluppo della struttura del terreno. Figura 13. Dall’Olanda, mostra che non c’è relazione tra il clima e l'erosione. Gli alti tassi di erosione dappertutto coincidono con l'avvenimento delle pratiche agricole moderne, specialmente l'uso dei bulldozer per il livellamento della terra. Ciò è vero in Norvegia, in Spagna, in Italia, nei Paesi Bassi e in Portogallo. Questo grafico mostra che quello con il land management l’erosione può anche essere controllata Incendio ed erosion I rapporti fra erosione, fuoco e desertificazione sono paradossali nel Mediterraneo. Nel 1994 è stato organizzato un seminario che ha esaminato tutti risultati delle allora attuali ricerche. La conclusione inattesa, che resta tale ancora oggi, è che, tranne nelle circostanze speciali, il fuoco tende a migliorare la capacità del terreno di trattenere l'acqua e di migliorare la sua fertilità. Soltanto dove le temperature del terreno hanno superato il valore critico di circa 400‐600°C l’erosione del suolo è cresciuta. Gli alberi e gli arbusti della foresta mediterranea si sono adattati o hanno alterato le proprietà del terreno in modo da bloccare l'acqua nel suolo. Queste proprietà ‐ l'alta porosità, la repellenza dell'acqua e le strutture di raccolta dell’acqua piovana significano che l'acqua – implicano che l’acqua rimane sui pendii e non causerà erosione, a meno che il terreno non sia molto sottile o abbia perso queste proprietà positive attraverso il danno da calpestio o da consolidamento. Dove occasionalmente si presentano quantità di pioggia molto elevate, come lungo il litorale mediterraneo a Valencia, c’è un rischio di erosione post‐incendio dovuto alle pesanti tempeste che accadono, si dice una volta ogni dieci anni. Di norma, sebbene la vegetazione ricresca e le proprietà del terreno migliorino, così che tre o quattro anni dopo un incendio non vi è ulteriore rischio di erosione. Tuttavia, anche quando l'erosione si manifesta, le particelle del terreno possono essere intrappolate attraverso la ri‐
germinazione della vegetazione e si avrà un effetto positivo. A seguito di un incendio c’è meno evaporazione e meno sostanza organica, così ci sarnno più acqua e sostanze nutrienti disponibili per la ri‐germinazione degli alberi. 7 Figura 14. Erosione dopo un incendio a Coccol, Spagna Se i fuochi stessi non provocano erosione, perché allora l'erosione spesso fa aumentare i successivi incendi? Le ricerche hanno individuato tre motivi principali. In primo luogo, c’è il timore professato di un erosione post incendio. Invece di recintare fuori la foresta e mantenere lontane le persone in modo da poter recuperare la vegetazione, vengono costruite misure di protezione e di conservazione del terreno; gli alberi bruciati sono portati fuori dalla foresta e i semenzali vengono piantati. Queste azioni danneggiano il terreno che perde la 7
8 sua capacità naturale di regolare il ciclo idrologico, non a causa del fuoco ma a causa della gestione che ne consegue. Il compattamento riduce la capacità del terreno di trattenere l'acqua (e quindi di prevenire l’erosione). Strati altamente erodibili del sottosuolo (B e C) sono esposti sulla nuda superficie e senza alcuna copertura protettiva della vegetazione. Il deflusso si manifesta perché i servizi idrologici del terreno sono alterati e l’erosione dei solchi e delle gole ne è spesso il risultato. La seconda ragione per la quale l'erosione si manifesta è che gli alberi cresciuti in piantagioni tendono spesso ad essere esotici e a non sviluppare le proprietà della pianta o del terreno che sono adatte alle condizioni locali. Il terzo motivo è il pascolo. Le prime piante che crescono dopo l’incendio sono generalmente ricche di sostanze nutrienti e risultano gradite alle pecore e alle capre. Anche se ci sono spesso regolamenti che proteggono le piante dal pascolo, in pratica esse tendono ad essere pascolate e nel processo, il terreno sensibile, che ha una struttura fragile tipo spugna, sono calpestate. Gli incendi boschivi e quelli violenti generalmente non causano di per sé l'erosione, quindi non c’è necessità di farsi prendere dal panico. I problemi principali sono le attività post incendio della comunità, che estraggono la vita dalla terra e sfruttano la situazione. Impedire l'erosione potrebbe in gran parte essere ottenuto tenendo la gente lontana dalla terra e consentendo alla natura di recuperare, cosa che richiede generalmente tre ‐ quattro anni. Pascolo ed erosione L'aumento del bestiame ha avuto sempre un forte impatto sull’erosione, perché gli animali possono rendere il terreno compatto, calpestare e spostare le rocce e le pietre pendenti e consumare o distruggere la vegetazione che sta proteggendo il terreno. Ma gli animali possono anche avere impatti positivi che riducono il deflusso, per esempio aggiungendo sostanze nutrienti che promuovono lo sviluppo delle piante. La comprensione precisa degli effetti è molto difficile perché le interazioni e le risposte fra le piante, gli animali e l'erosione si presentano oltre decine o persino centinaia di anni; essi coinvolgono l'uso del fuoco come mezzo per migliorare il sapore gradevole della pianta e i suoi cambiamenti nelle pratiche di gestione. In alcuni casi, le caratteristiche dell’erosione nelle zone con un’elevata intensità di pascolo, attualmente, sono il risultato dell’erosione forse di molte decine o centinaia di anni fa e non possono essere attribuite ai greggi odierni. Il concetto di sovrappascolamento significa che c’è molto più bestiame rispetto alla capacità di portata che la terra può garantire, per cui la terra sarà probabilmente danneggiata. Tradizionalmente, i numeri del bestiame tenuti dai pastori sarebbero collegati, in modi molto complessi, alla disponibilità di pascoli e alle occasioni di pascolo. Ma in questo caso, ci sarebbe sempre un effetto delle pressioni sociali o della politica di land use sui pastori nel gestire il loro bestiame in un modo che a volte rischia l'erosione. Figura 15. Erosione causata dal pascolo a Lesvos, Grecia. La ricerca ha dimostrato che, dove il bestiame vaga liberamente, la mucca è forse, oggi, l'agente di erosione più importante nel mondo. Allevare mucche in zone che sono state tradizionalmente usate per le pecore o i maiali, è la ragione principale di gran parte dell’erosione del suolo nelle parti di Alentejo. (figura 17). Questo è dovuto, in parte, al peso massimo della mucca e all'effetto che questa ha calpestando e spostandosi sul terreno pendente. Figura 16. Mucche nell’Alentejo, causanti l’erosione Il verificarsi dei processi di erosione del suolo indotti dalla maggior parte degli animali da pascolo 8
è collegato all'intensità del calpestio e questo riflette la posizione dei cosiddetti punti di abbeveraggio e raccolta dove gli animali si riuniscono come pure la posizione dei recinti. In Israele la ricerca ha dimostrato che gli animali da pascolo erano responsabili della maggior parte dei sedimenti trovati ai piedi della pendenza. Questa erosione in Israele ha avuto un effetto benefico perché ha concentrato i sedimenti ai piedi della pendenza, dove potessero essere coltivati ed ha ridotto la profondità di terreno sui pendii in modo che ci fosse più acqua piovana disponibile all’uso nella valle. L'aumento enorme di bestiame (specialmente maiali ma anche pecore e manzi) recentemente, ha il suo effetto nelle zone dove è prodotto il foraggio. I reflui prodotti dagli animali colano nei fiumi rendendo tossici gli scarichi estivi e dal flusso debole di molti fiumi mediterranei. La sovra‐
applicazione di concime ha provocato il degrado della struttura del suolo così tanto che molti terreni siano diventati molto più sensibili all’erosione. CONSERVAZIONE DEL SUOLO, DELLA TERRA E DELL’ACQUA Il terreno e le sue proprietà non può essere isolato dal paesaggio in cui si è sviluppato né dalla gente e dalle forme di vita che sono ed erano responsabili per esso. Per riuscire, quindi i metodi di conservazione del terreno devono avere concetti che comprendano sia lo spazio che il tempo e che onestamente richiamano le chiavi principali dell’erosione, che sono sia fisiche che culturali. Ciò richiede politiche che curino la terra, il suolo e l’acqua ed l’uso da parte della gente in quanto entità di cui la società è eticamente responsabile. Un esempio di tale buona pratica può essere ritrovato in Nuova Zelanda. Un metodo che può essere usato per questo viene dalla gestione adattabile. Gestione Adattabile e Conservazione del Suolo, dell’Acqua e della Terra Le informazioni su come la conservazione e l’erosione del suolo possono essere realizzate e gestite usando un metodo di gestione adattabile possono essere trovate su www.resalliance.org. La gestione adattabile considera i cicli adattabili di accumulo e rilascio. Figura 17. Ciclo adattabile ed il ciclo adattabile usato per spiegare le fasi di formazione del terreno Questi cicli descrivono come le cose accumulate raggiungono una soglia critica che può portare al collasso, liberando i materiali da sfruttare tramite altri processi. (figura 18). Ciò accade a diversi livelli. L'erosione e la conservazione possono essere considerate su scale che variano da migliaia di anni ad alcune ore e tutte queste possono essere appropriatamente gestite. Una scala focale di conservazione del terreno può essere definita e questo potrebbe essere un campo o un pendio. Potremmo allora studiare come la capacità del terreno di regolare il deflusso, proteggere la gente dall’erosione e produrre raccolti, stia cambiando nel tempo come conseguenza delle nostre azioni. Potremmo misurare questo usando degli indicatori. Nel Mediterraneo dove lo sviluppo delle piante è limitato dall'acqua, possono essere usati per questa cosa dei modelli nella vegetazione. Ad una scala più fine i cambiamenti nella struttura del terreno sono un buon indicatore. Questi indicano come una zona sta funzionando nel fornire dei servizi all’ecosistema, specificamente quelli relativi all'acqua. Ad un livello di massima la conservazione dell'acqua e del suolo riflette gli investimenti a lungo termine fatti dalla società. Quando viene presa la decisione di rimboschire una zona, questa decisione è presa a nome delle generazioni non ancora nate. I coltivatori lavorano con il paesaggio per creare sistemi di gestione sostenibile della terra. Emergono nelle ampie aree che caratterizzano i paesaggi di Montado e di Dehesa. Incendi, pascoli ed aratri hanno generato un paesaggio eterogeneo che ha concentrato molto efficientemente le risorse (acqua e sostanze iv
nutrienti) . Ma questi paesaggi sono culturali e sono in parte mantenuti dallo sforzo umano. Quando la gente non fa più questo a lungo, questi paesaggi diventano insostenibili e spariscono. Molti fenomeni di erosione del terreno mostrano le caratteristiche dei cicli adattabili. Nelle cavità delle pendenze collinari e nei canali, il terreno o il sedimento può accumularsi, raggiungere uno spessore critico ed allora l'erosione può accadere improvvisamente, lasciando un gola come quella della figura 3. Una volta che una gola esiste, si verificano processi completamente differenti di erosione. La comprensione e l’applicazione della conoscenza relativa, per esempio, ai modelli di 9
9 10 accumulo di materia organica o sale permettono alle misure di conservazione di definire le zone dove sono efficaci nelle differenti fasi del ciclo. Come valutare le esigenze della conservazione e dell’erosione del suolo, su scala dettagliata Ci sono indicatori generalmente accettati che possono essere usati per valutare la funzione idrologica del terreno e della sua copertura e questi sono ora ampiamente usati negli U.S.A. e nel Canada. Tali indicatori sono stati utilizzati estesamente in Europa e nel Sudamerica e forniscono un'alternativa alle costose indagini di terreno. Conservazione del suolo attraverso la struttura del suolo e la gestione della sua umidità L'erosione del suolo si verifica principalmente perché il terreno perde la sua capacità di assorbire ed immagazzinare l'acqua. L'obiettivo principale dovrebbe essere quello di mantenere tutta l’acqua piovana sia nel punto in cui raggiunge la terra sia in quello in cui deve essere raccolto. La struttura del terreno dovrebbe avere la capacità di resistere all'erosione ed al trasporto dal vento e dall'acqua. Uno sviluppo o un degrado naturale della struttura del terreno si verifica col passare del tempo a seconda se dominano le tendenze positive o negative del tempo. Le temperature elevate, il calpestio e la lavorazione condurranno ad un declino nella struttura. D’altra parte, lo schermo, l'umidità e le sostanze nutrienti promuoventi lo sviluppo della pianta condurranno al relativo sviluppo. Sviluppo della struttura del suolo Nel terreno superiore, i processi biologici, chimici e climatologici provocano la trasformazione della roccia in un materiale che è composto di particelle agglomerate, separate da vuoti. La struttura del terreno si sviluppa col passare del tempo. Le particelle agglomerate diventano stabili all'acqua come conseguenza delle sostanze organiche, dei funghi e delle radici che le legano insieme. Quando le particelle del terreno sono inumidite possono rompersi in particelle più fini attraverso slaking e la dispersione, che possono condurre alla formazione di una crosta del suolo superficiale. Questi processi coinvolgono la chimica della pioggia e l'umidità del terreno. Le piccole quantità di sali solubili in acqua possono innescare il gonfiamento e la dispersione. Ciò provoca terreni che sono molto duri una volta asciutti ma morbidi e deboli una volta bagnati. Tali terreni sono inclini all’erosione da tubazioni, da solco e da gole. Per l'esperto, la struttura del terreno è un indicatore sensibile della salute del suolo e di come il terreno venga colpito dalla desertificazione. Nelle zone con una vegetazione irregolare, è ritrovata spesso una grande eterogeneità nella struttura del terreno superficiale. Una buona struttura del terreno è ritrovata dove il terreno è protetto. Le pietre inoltre promuovono una buona struttura perché il fine terreno fra e sotto le pietre è solitamente abbastanza umido. Un buon modo di misurazione della struttura del terreno è con il kit della prova del terreno Jornada (figura 20). Viene misurata la risposta degli aggregati del terreno immersi nell’acqua. In questo modo la struttura del terreno è un indicatore che può essere usato dal lettore per controllare il miglioramento nel suo terreno. Figura 18. Terreno superficiale e importanza della struttura del suolo Figura 19. Kit di prova del suolo Jornada L'umidità del terreno può essere gestita in vari modi. Uno dei processi chiave rispetto alla gestione dell'umidità del terreno nel Mediterraneo è quello di ridurre o minimizzare i tassi di evaporazione relativamente alti. La pacciamazione è un'opzione 10
molto produttiva poichè protegge il terreno mentre la pioggia naturale può passare attraverso per bagnare il terreno. Una volta che il pacciame in se si sarà spezzato, si aggiungeranno le sostanze nutrienti al terreno. Sulle zone un po'pendenti una buona opzione è di usare dei tessuti, che non solo aumentano l’efficienza d’uso dell'acqua ma inoltre mantengono il terreno sul posto, impedendo l'erosione. CONCLUSIONI La ricerca europea durante gli ultimi dieci anni ha aumentato notevolmente la comprensione dei processi d’erosione. Le risorse umane e la conoscenza sono disponibili così che la società potrebbe usarli per gestire i problemi dell’erosione se le leggi fossero state promulgate e le istituzioni fossero sviluppate con la benedizione e il mandato politico. La natura ed il limite dell’erosione in Europa sono ben noti. La sensibilità dei paesaggi all’erosione è una questione di geologia, geomorfologia e clima. Se l'erosione accelerata si verifica o non è una questione di land use e land management. I processi principali di erosione sono l’erosione sheet, a solco, a tunnel; a gola, da lavorazione e da vento. Prevenire ciò richiede strategie e i metodi differenti. Il cambiamento di clima sta interessando l'erosione in molti sensi. Il tasso massimo di erosione si presenta nell'indipendente di zone dalla quantità di pioggia. La sensibilità, ad erosione è influenzata dal tipo della roccia, dal periodo della crescita e dalla pressione umana. L'erosione di terreno accelerata è una conseguenza della presente e della passata gestione della terra che riduce la capacità di fornire servizi all’ecosistema. Ciò non è sempre evidente perché i processi di erosione non vengono identificati sempre dai decision makers come la causa degli effetti che provocano L'erosione del terreno è un fattore importante nella sicurezza alimentare, nel cambiamento di clima e nell'inondazione La conservazione del suolo, della terra e dell'acqua e la relativa gestione non vuole soltanto prevenire l'erosione, ma anche intraprendere una lunga strada per risolvere il cambiamento di clima e la riduzione di povertà. Affrontare i problemi dell’erosione, tra cui la desertificazione richiede un metodo interdisciplinare e il coinvolgimento della società. L'erosione del terreno dovrebbe essere gestita nell’ambito di un quadro di gestione adattabile della conservazione del suolo, dell'acqua e della terra che guardi a lungo, breve e medio termine. Dovrebbe valutare come la coltura ed i relativi effetti stanno interessando la regolamentazione dei servizi idrologici e di produzione. Come accennato, la maggior parte dei processi di erosione sono facili da evitare o controllare se i problemi sono diagnosticati correttamente. Cosa si deve fare: Su scala locale, è semplice controllare la predisposizione all’erosione, attraverso l’uso della stabilità del suolo e di altri indicatori. Un kit di stabilità del terreno può essere usato per identificare il rischio potenziale di erosione e per gestire l'effetto delle azioni. Lasciare la pioggia dove cade. Mantenere il deflusso sul pendio disponendo, per esempio, le pietre delle piante inclinate verso il basso, aumentando la rugosità della superficie • Evitare il terreno nudo, coprire il terreno con la vegetazione, pacciame o pietre, e schermo. Promuovere la vita nel terreno. • Mantenere in buona salute la struttura del terreno e conservare l'umidità del terreno. Evitare l’avvelenamento degli organismi del terreno; gli habitat ed i prodotti chimici che generano nel terreno regolano l'idrologia e prevengono l'erosione. • Evitare il compattamento e la dispersione inutile della struttura del terreno • Consultare il funzionario della conservazione del terreno, dell'acqua e del suolo o chiedere all'autorità responsabile di disporne uno. 11
11 FONTI 12 Informazioni sull’erosione e sulla conservazione del terreno nel Mediterraneo possono essere trovate nel sito web dell’erosione del terreno (www.soilerosion.net). Questo descrive le differenti forme di erosione e fornisce links di congressi e seminari organizzati, per esempio, dal programma europeo COST, dall'Organizzazione Internazionale di Conservazione del suolo (ISCO) e dalla Società Europea per la Conservazione del suolo (ESSC). L’ESSC è un'organizzazione eccellente a cui unirsi e produce una newsletter informativa. La rete di erosione del terreno fornisce links per altri siti come quelli come la Desertificazione della FAO e la UNCCD. Per imparare di più circa il degrado della terra e l'erosione in relazione alla qualità del terreno, il sito del Degrado della Terra e della Desertificazione dell'Unione Internazionale delle Scienze del Suolo è utile poiché spiega molti concetti e processi (http://soils.usda.gov/use/worldsoils/landdeg/). Una guida di facile impiego della prova di qualità del terreno può essere scaricata da http://soils.usda.gov/sqi/assessment/test_kit.hml. Informazioni sull’erosione del terreno in Europa possono essere trovate nel sito dell’erosione del suolo alla JRC Soil Themes. È disponibile un CD ROM denominato la Natura ed il Limite di Erosione del Suolo in Europa come valutato dal progetto PESERA (Pan‐ Valutazione Europea del Rischio di Erosione del Suolo). Le mappe mostrano un genere di pressione potenziale di erosione che esiste in una zona. Non si riferiscono all'erosione che sta realmente avvenendo ma piuttosto ad un rischio ipotetico. Informazioni sull’erosione mediterranea possono essere trovate nei report di parecchi progetti UE, 1
2 3
4
per esempio Aguas , Medalus ed ERMES 1
European Commission. Aguas Project. EV5V‐CT94‐0487. Palaoclimatic reconstruction and the dynamcis of human settlement and land ise in the areas of tje middle Aguas( Almeria), in the south‐east of the Iberian Peninsula (EUR 18036 EN) 97 p. 2
European Commission Mediterranean Desertification and Land Use. Medalus III Project 1 The Core Project Final report (Co‐ordinator A. C. Imeson) pp 744 3
Thornes, J. Introduction. Mediterranean Desertification and Land Use. Pp 1‐11 in Brandt C.J. and J.B. Thornes Mediterranean Desertification and Land Use Wiley 554 p 4
ERMES Modelling and exploring the impact of climate change on escosystem degradation, hydrology and land use on a transect across the Mediterranean. EV5V‐0023 Final Report Co‐
ordinator A. C. Imeson (Risposta Ambientale degli Ecosistemi Mediterranei). Il progetto SCAPE inoltre ha organizzato meeting che hanno esaminato l'erosione nel Mediterraneo. 5 6 Il progetto WEELS (Erosione da Vento sui Leggeri Terreni Europei) ha studiato l'erosione del suolo sui terreni leggeri. L'erosione da lavorazione è riportata nel progetto TERON (erosione da lavorazione: Stato Attuale, Tendenze Future e Prevenzione). Per informazioni sull’erosione da vento il sito più utile si trova all'Unità di Ricerca di Erosione da Vento WERU in Kansas www.weru.ksu.edu. I metodi di conservazione del terreno usati nel mondo intero sono descritti nel WOCAT (Descrizione Mondiale dei metodi e delle tecnologie di conservazione). L'uso degli indicatori per l’erosione del terreno è descritto nel sito di Desertlinks (www.kcl.ac.uk/desertlinks). I metodi di valutazione degli indicatori di degrado del terreno possono essere trovati qui. 7 I Report Tecnici compilati sotto gli auspici del Forum Europeo del Suolo sull’erosione del terreno inoltre forniscono una risorsa. 8 Ci sono report separati sulle forze, sulle pressioni, sugli effetti e sulle risposte così come sulla desertificazione. Tutti i report sono disponibili al JRC 5
Imeson A. C. 2005 Addressing soil erosion in Europe: proceedings of the SCAPE workshop in Alicante, Spain, June 2003 Land Degradation & Development Volume 16, Issue 6, Date: November/December 2005, Pages: 505‐508 6
Imeson, A.C, Arnalds O. Montanarella L, Arnodussen A. van Asselen S, Curfs M, Dorren L and Rosa, Diego de la, 2006 SCAPE: The Way Ahead. Soil Conservation and Protection in Europe, 139 pages.ISBN 0‐=75312‐06‐07 EUR 22187 7
Palutikof J.P and Goodess 1993 Mediterranean temperature and precipitation trends and assessment of the field data; extreme precipitation events; and development of GCM‐based scenarios. Pp 44‐96 in Mediterranean Desertification and Land Use, The Fonal Report EPOC –CT 90‐00 0014‐(SMA) 607 p 8
Victor Castillo (taskleader) and Arnold Arnoldussen, Susana Bautista, Paolo Bazzoff Giussepina Crescimano, Anton Imeson, Rob Jarman, Michel Robert, Jose Luis Rubio 2004: Working Group on Erosion Task Group 6 on Desertification Final Report DG –ENV Multi‐stakeholder Working Group Riscontri nel testo i
Leeuw, Sander van der Leeuw, 1995 Introduction. L’homme et la degradation de l’environment XVe Recontres Internationales d’Archeologie ed d’Histoire d’Antibes. Editiones APDCA Juan‐Les‐Prins, 1‐10, 514 p ii
Yassiglou, N. Desertification in Greece. pp 148‐
162. In J.L Rubio and R.J. Ricon. Ed. Strategies to 12
combat desertification in Mediterranean Europe. EU Commission Report EYR 11175 E/ES iii
Wolman, M.G. and Miller, J.P. 1960. Magnitude and Frequency of forces in geomorphological Processes. Jour Geol 68, 54‐74 iv
Ludwig, J.A. Wilcox, B.D. Breshears, D.D. and Imeson A.C. 2005. Eco‐hydrological patterns and processes in semi‐arid landscapes: a framework and, Australian. European and North American Case Studies. Ecology 205 285‐297 Imeson, A.C. H.A.M. Prinsen, 2004 Vegetation patterns as biological indicators for identifying runoff and sediment source and sink areas for semi‐arid landscapes in Spain in: Agriculture, Ecosystems and Environment, Vol. 104 (2004), p. 317‐332 13 13