2.2.7. Ерозійні процеси Ерозія грунтів
Під цією загальною назвою – ерозія (лат.еrosio– роз'єднання), розглянемо несприятливі та небезпечні процеси впливу водних потоків, хвиль та вітрів на рельєф: плоску та лінійну (яру) ерозію, дефляцію (вітрову) ерозію, переформування русел річок. Селі, абразія берегів морів та водосховищ, розглянуті вище, також відносяться до ерозії ґрунтів. На земній поверхні немає таких місць, де б не випадали атмосферні опади. Поточна вода виконує роботу повсюдно не більше суші, а форми рельєфу, нею створені, універсальні. Випахує діяльність поточної водиназивається ерозією. Ерозія буває кількох типів і видів (табл. 2.48), кожен із яких характеризується фізичними процесами, що відбуваються, переважно, у грунті.
Ерозія грунтів(плоска ерозія) – процес руйнування верхніх, найбільш родючих шарів грунту та підстилаючих порід талими та дощовими водами (водна ерозія грунтів) або вітром (вітрова ерозія грунтів, дефляція, видування) . У ряді місць від ерозії ґрунтів втрачається більше родючих земель, ніж знову освоюється. Природна ерозія ґрунтів – дуже повільний процес. Наприклад, знесення поверхневими водами 20 см ґрунту під пологом лісу відбувається за 174 тис. років, під лугом за 29 тис. років. При правильних сівозмінах поля втрачають 20 см ґрунту за 100 років, а при монокультурі кукурудзи – лише за 15 років. В останніх двох випадках швидкість руйнування ґрунтового покриву набагато перевищує швидкість ґрунтоутворення.
Ерозія ґрунтів призвела до повної або часткової, але господарсько значущої втрати родючості більше половини всієї ріллі світу (1,6–2 млн км 2 при сучасному використанні 1,2–1,6 млн км 2 ). Щорічно через ерозію вибуває із сільськогосподарського використання від 50 до 70 тис. км 2 земель (понад 3 % експлуатованої рілліна рік). Різною мірою еродовано 73% земель України. Втрати України від ерозії оцінюються в 10,7 млрд рублів на рік.
Плоска ерозія(ерозія грунтів) поширена повсюдно, де бувають скільки-небудь інтенсивні опади. Швидкість плоскої ерозії вимірюється товщиною шару, що зноситься в середньому за рік, або масою матеріалу, що зноситься з одиниці площі. Природна швидкість плоскої ерозії на міжріччях рівнин помірного кліматичного поясу вимірюється сотими частками міліметра на рік; швидкість ерозії до 0,5 мм/рік відповідає швидкості накопичення гумусу у ґрунті; Вищі величини означають зрізання грунту.
Інтенсивність ерозії є функція від кількості та інтенсивності опадів, розподілу та швидкості сніготанення, а також від механічних властивостей ґрунту, кута нахилу мікрорельєфу поверхні схилу. Значна ерозія оголених поверхонь ґрунту починається при опадах понад 10 мм/добу та 2 мм/хв на схилах з нахилом більше 3°. Особливо посилюється ерозія (до 4 –10 мм/рік) при опадах понад 30 мм/добу, при зливах з діаметром крапель понад 1,5 мм, на схилах крутіше 10–12°. У міру змиву щодо водопроникного та міцного гумусового горизонту ґрунту стік при дощах зростає до шестиразового, швидкість ерозії зростає у 10 разів.
Антропогенна ерозіяґрунтів супроводжує землеробство протягом усієї його історії, але особливо зросла у ХIХ–ХХ ст., із застосуванням механічної тяги та стандартної агротехніки на величезних полях з різними місцевими значеннями потенційної ерозії. Темп ерозії оголеного ґрунту подекуди зростає в сотні разів у порівнянні з ерозією в лісах. За час сільськогосподарського виробництва середня величина ерозії піднялася приблизно втричі. У колишньому СРСР із 225 млн га ріллі помітно еродовано 152 млн га, у тому числісильно еродовано 64 млн га. Щорічно повністю еродуються ґрунти в середньому на 2 млн. га, змивається близько 2 млрд т ґрунту. Ерозія сильна також на 175 млн га сінокосів та пасовищ, що веде до опустелювання 40–50 тис. га земель на рік.
Вітрова ерозія(видування) ґрунтів легкого складу можлива при швидкості вітру вже 4–6 м/с, якщо ґрунт сухий (що досягається при відносній вологості повітря близько 50 % і менше) і не надто захищена рослинністю. Швидкість дефляції пропорційна третьому ступені швидкості вітру: при вітрі понад 6 м/с дефляція може досягти характеру курної бурі. Наприклад, у Туркменії 40 % запорошених бур відбувається при швидкості вітру 7–10 м/с, решта – 15–20 м/с і більше. Найбільш характерна дефляція для територій із сухим кліматом (річна сума опадів близько 200 мм і менше): для Сахари, країн Близького Сходу, Афганістану, Індії, Центральної Азії, Китаю, Мексики та ін.
Яружна (лінійна) ерозія змінює плоску на схилах з нахилом понад 15 °. У природних умовах сучасне яроутворення – рідкісне явище, оскільки придатні для цього схили давно еродовані. Воно можливе при збігу обставин, наприклад, при випадінні опадів незабаром після вигоряння рослинності. Майже всі яри, що ростуть нині, і переважна частка їх загального числа антропогенні. В Україні людською діяльністю породжено 3/4 ярів. На орних землях за останні 10 років площа ярів збільшилася з 5 до 6,6 млн га, що означає втрати приблизно 150 тис. га на рік.
У передгір'ях Середньої Азії на пасовищах швидкість подовження ярів сягає 4–6 м/рік, поглиблення – 1 м/рік, що у 2–3 рази вище, ніж у Нечорнозем'ї. У степовій зоні рекордні швидкості подовження ярів – до 100 м/рік, а на поливних землях – до 165 м/рік.
нальодовмісних багаторічномерзлих породах спостерігається термоерозія – рід яружної ерозії, що провокується антропогенним посиленням стоку (талий стік від снігозаносів, скидання побутових вод тощо), а також механічним порушенням теплоізолюючого рослинного покриву. У районі Воркути термоерозія на суглинках при нахилі поверхні 3-5° за один дощ може створити вибоїни довжиною до 10-15 м, шириною до 2,5 м, глибиною до 1,5 м. Вони закладаються з інтервалом 30-50 м, набагато густіше, ніж у Нечорнозем'ї, і повністю розвиваються лише за 20–35 років, у 5 разів швидше, ніж у Нечорнозем'ї. На півночі Західного Сибіру термоерозійне зростання ярів слідами гусеничних машин має швидкість до 30 м/рік.