Table of Contents

Понимание опустынивания в потепляющем мире

Опустынивание — это процесс, посредством которого продуктивные земли деградируют в засушливые пустынные условия, явление, ускоряющееся во всем мире под давлением изменения климата. Это преобразование не просто связано с продвижением песчаных дюн, но включает в себя прогрессивную потерю биологической продуктивности, плодородия почв и способности удерживать воду на засушливых землях, которые покрывают приблизительно 40 процентов поверхности суши. Конвенция Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием (КБОООН) определяет опустынивание как деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате различных факторов, включая климатические изменения и изменения характера осадков, расширение засушливых регионов представляет прямую угрозу продовольственной безопасности, биоразнообразию и средствам к существованию миллиардов людей, которые зависят от этих уязвимых ландшафтов. Понимание механизмов, воздействий и потенциальных решений опустынивания имеет важное значение для разработки эффективных стратегий адаптации и смягчения последствий.

Взаимосвязь между изменением климата и опустыниванием носит двунаправленный характер. Изменение климата ускоряет деградацию земель за счет повышения температуры и изменения режимов осадков, в то время как деградация земель усугубляет изменение климата за счет сокращения потенциала поглощения углерода и высвобождения накопленного углерода из почв и растительности. Этот цикл обратной связи усиливает оба явления, делая вмешательство все более неотложным. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), засушливые земли особенно подвержены изменчивости климата, и прогнозируемое потепление на 1,5-2 градуса Цельсия может подвергнуть сотни миллионов людей воздействию водного стресса и риска опустынивания. Решение этой проблемы требует комплексных подходов, которые учитывают экологические, социальные и экономические аспекты одновременно.

Основные причины опустынивания

Изменение климата как катализатор

Изменение климата выступает в качестве множителя силы для опустынивания, изменяя фундаментальные условия окружающей среды, которые поддерживают экосистемы засушливых земель. Повышение глобальных температур увеличивает скорость испарения, впитывая влагу из почв и растительности со скоростью, которая часто превышает входы осадков. Даже в регионах, где общее годовое количество осадков остается стабильным, более высокие температуры увеличивают спрос на атмосферные воды, эффективно высушивая ландшафты изнутри. Этот процесс, известный как аридификация, снижает содержание влаги в почве и подчеркивает растительные сообщества, делая экосистемы более уязвимыми для деградации.

Изменения в характере осадков еще больше усугубляют эти последствия. Многие засушливые регионы испытывают более интенсивные, но менее частые события осадков, которые увеличивают поверхностный стоок и уменьшают проникновение воды в почвы. Эта картина уменьшает подпитку грунтовых вод и ускоряет эрозию почвы, поскольку проливные дожди смывают верхний слой почвы, который сформировался веками. Длительные засухи, которые стали более частыми и тяжелыми во многих частях мира, усугубляют эти условия, уменьшая растительный покров и подвергая почвы ветровой и водной эрозии. В Специальном докладе МГЭИК об изменении климата и Земле отмечается, что изменение климата уже способствовало опустыниванию во многих регионах, причем наибольшие последствия наблюдаются в Сахеле, Центральной Азии и частях Средиземноморского бассейна.

Практика землепользования и деятельность человека

Практика землепользования человека пересекается с изменением климата, что усугубляет экологическую нагрузку. Нерациональные методы ведения сельского хозяйства, включая монокропирование без надлежащего сохранения почвы, истощение почвенных органических веществ и питательных веществ, оставляя почвы уязвимыми для эрозии и уплотнения. Перевыпас скота устраняет защитный растительный покров, уплотняет почву посредством движения животных и снижает способность пастбищ восстанавливаться после засухи. Во многих развивающихся регионах давление на земельные ресурсы увеличивается по мере роста населения и сокращения традиционных периодов подвала, предотвращая восстановление почв между циклами выращивания.

Обезлесение топливной древесины, древесины и расширение сельского хозяйства удаляет древесный покров, который стабилизирует почвы, регулирует местные микроклиматы и поддерживает гидрологические циклы. В засушливых лесах и саваннах потеря древесной растительности может вызвать быструю деградацию почвы и сдвиг ландшафтов к пустынным условиям. Неустойчивая практика орошения также способствует опустыниванию через засоление, где испарение концентрирует соли в корневой зоне, делая почвы токсичными для роста растений. По оценкам КБОООН, примерно 12 миллионов гектаров продуктивных земель деградируют каждый год из-за опустынивания и засухи, площадь, эквивалентная потере сельскохозяйственной производительности на площади размером с Грецию ежегодно.

Механизмы расширения Аридного региона

Деградация почв и эрозия

Расширение засушливых районов осуществляется посредством нескольких взаимосвязанных механизмов, которые постепенно ухудшают земельные ресурсы. Основу этого процесса составляет деградация почв, поскольку потеря структуры почвы, органического вещества и содержания питательных веществ снижает способность земли поддерживать растительность. В засушливых условиях доминирует ветровая эрозия, когда сильные ветры уносят мелкие частицы почвы, в том числе ил и глинистые фракции, которые содержат питательные вещества и воду. Этот процесс не только удаляет наиболее плодородные компоненты почвы, но и способствует пылевым бурям, которые влияют на качество воздуха и здоровье человека в крупных регионах.

Водная эрозия, особенно во время интенсивных осадков, создает рилы и овраги, которые высасывают влагу из ландшафтов и расчленяют продуктивные земли на деградированные участки.Сочетание ветровой и водной эрозии ускоряется после снижения растительного покрова, создавая положительную обратную связь, когда больше эрозии приводит к уменьшению растительности, что, в свою очередь, приводит к большей эрозии. Биологическая активность почвы, включая сообщества микроорганизмов, грибов и беспозвоночных, которые поддерживают плодородие почвы, резко снижается в этих условиях, что еще больше снижает устойчивость экосистем. Потеря органического углерода почвы, которая происходит быстро, когда почвы засушливых земель подвергаются воздействию и обрабатываются, также способствует уровню CO2 в атмосфере, связывая деградацию земель непосредственно с изменением климата.

Гидрологическое нарушение и дефицит воды

Опустынивание коренным образом изменяет местные и региональные гидрологические циклы, снижая доступность воды даже тогда, когда осадки остаются стабильными или увеличиваются. Потеря растительного покрова уменьшает эвапотранспирацию, что может привести к снижению утилизационного воздействия атмосферной влаги и уменьшению количества осадков под ветром. Этот эффект особенно выражен в Сахеле и других регионах, где характер осадков зависит от влаги, переработанной из наземных экосистем. По мере того, как почвы становятся компактными и корсифицированными, скорость инфильтрации снижается, уменьшаются подпитки грунтовых вод и увеличивается поверхностный сток, который уносит осадки и питательные вещества из продуктивных районов.

Сокращение органического вещества почвы, которое может удерживать до 20 раз свой вес в воде, еще больше снижает водосберегающую способность деградированных почв. Это означает, что даже при выпадении дождя меньше его доступно для роста растений, и больше теряется при испарении или стоке.Кумулятивный эффект этих гидрологических изменений — это ландшафт, который становится все более сухим, более подверженным воздействию засухи и менее способным восстанавливаться после возмущения. Нехватка воды, возникающая в результате этих процессов, влияет не только на производительность сельского хозяйства, но и на внутренние запасы воды, состояние здоровья и экономическое развитие в пострадавших регионах.

Уменьшение растительности и биоразнообразия

Утрата растительности является как причиной, так и следствием опустынивания, создавая петли обратной связи, которые ускоряют деградацию земель. Коренные растительные сообщества, адаптированные к условиям засушливых земель, все чаще подвергаются стрессу из-за более высоких температур, снижения влажности почвы и более изменчивых режимов осадков. Ключевые виды, особенно многолетние травы и глубоко укоренившиеся кустарники, которые стабилизируют почвы и поддерживают функцию экосистемы, снижаются под этим давлением. Их потеря открывает пространство для менее продуктивных видов или инвазивных растений, которые могут обеспечить меньшую защиту почвы и меньшую ценность корма для скота и дикой природы.

Биоразнообразие снижается на нескольких трофических уровнях по мере ухудшения качества среды обитания. Микрофауна почвы, включая дождевых червей, термитов и муравьев, которые играют решающую роль в формировании круговорота питательных веществ и структуры почвы, уменьшении численности и разнообразия. Потеря разнообразия растений уменьшает запасы продовольствия и укрытия для насекомых, птиц и млекопитающих, что приводит к сокращению численности населения и местным вымираниям. Упрощение экосистем засушливых земель снижает их устойчивость к дальнейшему стрессу, делая их более уязвимыми для опустынивания и менее способными предоставлять экосистемные услуги, от которых зависят человеческие сообщества. В Специальном докладе МГЭИК об изменении климата и землях подчеркивается, что потеря биоразнообразия в засушливых районах, как ожидается, ускорится с продолжающимся изменением климата, особенно в регионах, уже испытывающих опустынивание.

Региональные последствия и тематические исследования

Африка к югу от Сахары и Сахель

Регион Сахель, простирающийся через Африку к югу от пустыни Сахара, представляет собой один из наиболее заметных и тяжелых примеров опустынивания, вызванного изменением климата и деятельностью человека. Этот полузасушливый пояс в последние десятилетия испытал значительную изменчивость осадков, с длительными периодами засухи в 1970-х и 1980-х годах, приводящими к широко распространенным неурожаям, потерям скота и гуманитарным кризисам. В то время как количество осадков частично восстановилось в некоторых районах, регион остается очень уязвимым к изменению климата, с температурами, поднимающимися быстрее, чем в среднем по миру, и прогнозами, указывающими на продолжающееся потепление и увеличение изменчивости осадков.

Сочетание нищеты, быстрого роста населения и зависимости от натурального сельского хозяйства создает условия, в которых деградация земель и уязвимость человека усиливают друг друга. Фермеры расширяют выращивание на маргинальных землях, сокращают периоды отлива и очищают оставшуюся растительность для топливной древесины, в то время как скотоводы сталкиваются с давлением, чтобы поддерживать стада на сокращающихся пастбищных угодьях. Это давление, усугубляемое климатическим стрессом, привело к опустыниванию, которое снижает производительность сельского хозяйства на приблизительно 0,5-1 процент ежегодно по всему региону. Последовало отсутствие продовольственной безопасности, недоедание и перемещение, причем опустынивание было определено как способствующий фактор конфликта и миграции в пострадавших районах.

Центральная Азия и бассейн Аральского моря

Центральная Азия является ярким примером того, как неустойчивое управление земельными и водными ресурсами в сочетании с изменением климата может привести к катастрофическому опустыниванию. Высыхание Аральского моря, когда-то четвертого по величине внутреннего водного объекта в мире, представляет собой одну из худших экологических катастроф двадцатого века. Отвод рек для орошения превратил плодородные дельты в инкрустированные солью пустыни, с пыльными бурями, несущими соль, пестициды и сельскохозяйственные химикаты по всему региону, влияя на здоровье человека и производительность сельского хозяйства на сотни километров по ветру.

Изменение климата усугубляет эти существующие проблемы, сокращая снежный покров в горных хребтах, питающих реки Центральной Азии, изменяя сроки и объем водных потоков, доступных для орошения. Более высокие температуры увеличивают потребности в воде для сельскохозяйственных культур, в то время как более частые и интенсивные засухи создают стресс для уже деградировавших сельскохозяйственных систем. Опустынивание в регионе снизило урожайность, ухудшило качество пастбищ и способствовало значительным экономическим потерям в зависимых от сельского хозяйства экономиках. Всемирный банк определил изменение климата и деградацию земель как одну из наиболее значительных угроз для развития в Центральной Азии, требуя скоординированных региональных ответных мер.

Средиземноморский бассейн

Средиземноморский регион, характеризующийся мягкой, влажной зимой и жарким, сухим летом, особенно уязвим для опустынивания, вызванного климатом. Прогнозируемое повышение температуры на 2-4 градуса Цельсия к концу века в сочетании с сокращением летних осадков на 10-30% усугубит условия засухи и увеличит риск лесных пожаров на больших территориях. В регионе уже наблюдается значительная деградация земель от интенсивного сельского хозяйства, урбанизации и развития туризма, причем изменение климата усиливает это давление.

Уровень эрозии почв в засушливых районах Средиземноморья является одним из самых высоких в Европе, причем некоторые районы теряют почву со скоростью, намного превышающей естественные почвообразования. Потеря традиционных методов ведения сельского хозяйства, включая терракторинг и агролесоводство, снижает устойчивость ландшафта к эрозии и засухе. Опустынивание в Средиземноморье создает прямую угрозу продуктивности сельского хозяйства, водным ресурсам и биоразнообразию, а последствия распространяются на туризм и культурное наследие. Южная Европа, Северная Африка и Ближний Восток сталкиваются с растущими рисками опустынивания, причем наиболее серьезные последствия ожидаются в регионах, уже испытывающих водный стресс.

Социально-экономические последствия и человеческие измерения

Человеческие потери в результате опустынивания выходят далеко за рамки деградации окружающей среды, затрагивая продовольственную безопасность, здоровье, экономические возможности и социальную стабильность. Производительность сельского хозяйства снижается по мере деградации почв и сокращения водных ресурсов, сокращения урожайности сельскохозяйственных культур и способности к переносу скота. Непропорционально страдают мелкие фермеры и скотоводы, которые напрямую зависят от природных ресурсов для получения средств к существованию. Потеря производительных земель заставляет домашние хозяйства принимать стратегии преодоления последствий, которые могут привести к дальнейшему деградации ресурсов, такие как расширение культивирования на маргинальных склонах, сокращение периодов отлива или продажа производственных активов для удовлетворения насущных потребностей.

Нехватка продовольствия возрастает по мере того, как местное производство продовольствия сокращается, а домашние хозяйства становятся все более зависимыми от неустойчивых рынков и продовольственной помощи. Недоедание, особенно среди детей и женщин, может быть результатом сокращения разнообразия рациона питания и снижения общего объема продовольствия. Последствия для здоровья выходят за рамки питания и включают проблемы с дыханием, вызванные воздействием пыли, заболевания, передаваемые через воду, из-за загрязненных водных ресурсов и психические последствия, вызванные стрессом, связанным с обеспечением средств к существованию, и перемещением населения. Нехватка воды, усугубляемая опустыниванием, увеличивает нагрузку на труд женщин и девочек, которые часто несут основную ответственность за сбор воды в домашних условиях, сокращая время, доступное для образования и получения доходов.

Опустынивание также стимулирует миграцию и перемещение как внутри стран, так и за пределами международных границ. Экологические мигранты из деградировавших засушливых районов часто переезжают в городские районы, где они могут сталкиваться с ограниченными экономическими возможностями и проблемами социальной интеграции. В крайних случаях опустынивание может способствовать социальным беспорядкам и конфликтам, поскольку конкуренция за истощающиеся природные ресурсы усиливается между различными группами пользователей. Продовольственная и сельскохозяйственная организация подчеркивает, что деградация земель и опустынивание являются одновременно причинами и последствиями нищеты, причем беднейшие общины часто живут на наиболее деградированных землях и не имеют ресурсов для инвестирования в устойчивое управление.

Экономические издержки и последствия для развития

Экономические издержки опустынивания значительны, хотя зачастую недооцениваются, поскольку они постепенно накапливаются на больших территориях. Прямые расходы включают снижение производительности сельского хозяйства и животноводства, потерю древесины и недревесных лесных продуктов, а также увеличение расходов на очистку и водоснабжение. Косвенные расходы включают ущерб инфраструктуре от пыли и эрозии, сокращение доходов от туризма, расходов на здравоохранение от болезней, связанных с пылью, и экономических потрясений, вызванных миграцией и перемещением. По оценкам КБОООН, деградация земель во всем мире обходится в потери экосистемных услуг на сумму от 6,3 до 10,6 триллиона долларов в год, причем значительная часть приходится на опустынивание в засушливых районах.

Эти расходы непропорционально падают на развивающиеся страны, где сельскохозяйственные сектора составляют большую долю национальной экономики и где институциональный и финансовый потенциал для решения проблемы опустынивания ограничен. Потеря сельскохозяйственного производства подрывает средства к существованию в сельских районах, снижает налоговые поступления и увеличивает спрос на социальные услуги и системы реагирования на стихийные бедствия. Затраты на бездействие высоки, но также высоки и доходы от инвестиций в устойчивое землепользование. Исследования показывают, что каждый доллар, вложенный в восстановление земель, может со временем приносить от 3 до 30 долларов экономических выгод за счет повышения производительности, улучшения экосистемных услуг и предотвращения деградации. Осознание этих доходов требует устойчивой политической приверженности, институционального потенциала и финансовых ресурсов, направленных на предотвращение и восстановление.

Решения и стратегии смягчения

Устойчивые практики управления земельными ресурсами

Эффективные меры по борьбе с опустыниванием требуют комплексных подходов, которые учитывают как симптомы, так и основные причины деградации земель. Устойчивые методы землепользования составляют основу этих усилий, сочетая традиционные знания с современным научным пониманием для поддержания и восстановления здоровья почв, водных ресурсов и растительного покрова. Системы агролесоводства, которые интегрируют деревья с культурами и домашним скотом, обеспечивают многочисленные преимущества, включая улучшение структуры почвы, усиление инфильтрации воды, регулирование микроклимата и диверсифицированные источники дохода для фермеров. Контурное земледелие, террасирование и консервационная обработка почвы уменьшают эрозию почвы и улучшают удержание воды на наклонных землях.

Системы ротационного выпаса, которые контролируют плотность и сроки выпаса скота, позволяют пастбищам восстанавливаться между периодами выпаса и поддерживать продуктивный травяной покров. Восстановление деградированных земель путем лесовосстановления, облесения и содействия естественной регенерации может восстановить функцию экосистемы и углеродные запасы. Методы сбора воды, включая контрольные плотины, удержания бассейнов и контурных траншей, улавливание осадков и сокращение стока, поддержку восстановления растительности и подпитку подземных вод. Выбор соответствующей практики зависит от местных условий, включая климат, тип почвы, историю землепользования и социально-экономический контекст, требующий участия местных общин в планировании и осуществлении.

Политика, управление и институциональные ответы

Для решения проблемы опустынивания в масштабах требуются благоприятные политические условия, эффективные структуры управления и надлежащий институциональный потенциал на местном, национальном и международном уровнях. Безопасность землевладения имеет решающее значение, поскольку фермеры и скотоводы, обладающие гарантированными правами на землю, с большей вероятностью будут инвестировать в долгосрочную практику устойчивого управления. Реформы в области политики, которые проясняют права на землю, особенно для женщин и маргинализированных групп, могут повысить стимулы для устойчивого использования ресурсов и уменьшить конфликты из-за доступа к земле. Комплексное планирование землепользования, которое уравновешивает конкурирующие требования в отношении сельского хозяйства, выпаса скота, лесного хозяйства и сохранения, может помочь предотвратить деградацию до ее возникновения.

Национальные программы действий по борьбе с опустыниванием, разработанные в рамках КБОООН, обеспечивают структуру для координации мер реагирования в различных секторах и масштабах. Эти программы требуют интеграции с национальными планами адаптации к изменению климата и стратегиями устойчивого развития для обеспечения согласованности и эффективности. Экономические инструменты, включая платежи за экосистемные услуги, зеленые субсидии и финансирование углеродных ресурсов, могут создавать позитивные стимулы для устойчивого землепользования при одновременном выделении ресурсов для восстановительных мероприятий. Укрепление систем раннего предупреждения о засухе и риске опустынивания позволяет принимать активные, а не реактивные меры реагирования, снижая серьезность последствий, когда происходят засушливые периоды.

Подходы к восстановлению и регенерации

Восстановление деградированных засушливых земель открывает значительные возможности для обращения вспять процесса опустынивания и восстановления утраченных экосистемных услуг. Инициатива «Великая зеленая стена» в Африке, направленная на восстановление 100 миллионов гектаров деградированных земель в регионе Сахеля, демонстрирует как потенциал, так и проблемы крупномасштабных программ восстановления. Эти амбициозные усилия сочетают в себе восстановление лесов, устойчивое управление земельными ресурсами и развитие общин для решения проблемы опустынивания при одновременном улучшении условий жизни, продовольственной безопасности и устойчивости к изменению климата. Аналогичные инициативы в районах Лоессского плато Китая и засушливых районов Индии показали, что восстановление ландшафтного масштаба достижимо при устойчивых инвестициях и участии общин.

Такие подходы, как осуществляемая фермерами природная регенерация, которая предполагает систематическое сохранение и рациональное использование естественных регенерационных деревьев и кустарников на сельскохозяйственных землях, доказали свою высокую эффективность в увеличении растительного покрова при низких затратах. Эта техника, широко применяемая в Сахеле, позволила восстановить миллионы гектаров деградированных сельскохозяйственных земель при одновременном повышении урожайности сельскохозяйственных культур и обеспечении кормов, топливной древесины и других древесных продуктов. Оказанная помощь в восстановлении природных ресурсов в деградированных лесах и лесных массивах может восстановить экосистемную функцию при меньших затратах, чем активная посадка, особенно в сочетании с защитой от выпаса и пожара. Усилия по восстановлению должны быть тщательно разработаны в соответствии с местными экологическими условиями и потребностями общин, признавая, что не существует единого подхода, который работает во всех контекстах.

Путь вперед

Опустынивание и расширение засушливых регионов представляют собой одну из наиболее значительных экологических проблем XXI века, последствия которой распространяются на экологические, экономические и социальные системы. Изменение климата выступает как движущая сила и усилитель деградации земель, создавая условия, угрожающие средствам к существованию и благополучию миллиардов людей в засушливых регионах по всему миру. Решение этой проблемы требует признания того, что опустынивание является не неизбежным следствием изменения климата, а процессом, который можно замедлить, остановить и во многих районах обратить вспять путем преднамеренных, устойчивых действий.

Успех зависит от интеграции мер реагирования в различных масштабах, от практики управления почвами на уровне фермерских хозяйств до международных политических рамок, которые поддерживают устойчивое землепользование. Для этого требуются инвестиции в восстановление, которые приносят доход как людям, так и экосистемам, и системы управления, которые расширяют возможности местных общин при одновременном обеспечении благоприятной политической среды. Связи между опустыниванием, изменением климата и утратой биоразнообразия требуют комплексных подходов, которые решают эти взаимосвязанные проблемы одновременно, а не изолированно. Поскольку мир сталкивается с ускоряющимися последствиями изменения климата, императив защиты и восстановления производственного потенциала засушливых земель никогда не был более насущным, а возможности для позитивных действий никогда не были более очевидными.