Download pdf - Eroziune in Suprafata

8/12/2019 Eroziune in Suprafata

1/16

Pluviodenudaia i eroziunea n

suprafa Pluviodenudareareprezint aciunea de izbire-mprocare a picturii de

ploaie (splash) i cea de splare (wash).

Intensitateacelor dou aciuni depinde de o serie de variabile precum:

mrimea picturii de ploaie

viteza de cdere

cantitatea, intensitatea i durata ploilor

rezistena solului

gradul de acoperire cu vegetaie a acestuia.

Cnd solul este acoperit cu vegetaie n proporie de cel puin 50%,transportul prin mprocare este practic neglijabil.

Eroziunea n suprafa se produce areolar pe suprafeele nclinate nurma cderii unor cantiti suficiente de ploi i acumulrii apei pe versani sub

forma unei pelicule. Procesul de eroziune areolar a solului are drept urmare

ndeprtarea stratului superficial al solului.

1Z. Prefac


2/16

Ponderea suprafeelor afectate de diferite procese de degradare a solurilorla nivel mondial (milioane ha)

Tip Slab Moderat Puternic Excesiv Total

Eroziune

hidric 343.2 526.7 217.2 6.6 1093.7 (55.6%)

Eroziune

eolian 268.6 253.6 24.3 1.9 548.3 (27.9%)

Degradare

chimic 93.0 103.3 41.9 0.8 239.1 (12.2%)

Degradare

fizic 44.2 26.8 12.3 - 83.3 (4.2%)

TOTAL 749 (38.1%) 910.5 (46.4%) 295.7 (15.1%) 9.3 (0.5%) 1964.4 (100%)

Sursa: GLASOD, 1991.

La nivelmondial, conform proiectului The Global Assessment of Human Induced Soil

Degradation (GLASOD), suprafeele de teren cu soluri afectate de eroziune suntestimate la 1642.1 milioane hectare, din care 1093.7 milioane sunt cauzate de eroziunea

prin ap, ceea ce reprezint55.6%din totalul suprafeelor afectate de diferite procese

de degradare a solurilor la nivel mondial .


3/16

i n Europa, eroziunea prin ap constituie forma dominant a procesului de eroziune,urmat fiind de eroziunea eolian, aceasta din urm avnd o semnificaie deosebit n zonele deloess din Europa de Nord i de Est (Gobin i colab., 2004).

La nivel continental, GLASOD, n raportul din 1991, estimeaz csuprafaa total afectatde eroziune prin ap n Europaeste de circa 115 milioane hectare (ceea ce reprezint 16% din

suprafaa total a continentului, mai puin teritoriul ce aparine Federaiei Ruse), deinnd opondere de52.3% din totalul terenurilor cu soluri degradate, iar cea afectat de eroziune prinvnt, de circa 42 milioane hectare (aproximativ 27.9 % din terenurile degradate).

De asemenea, eroziunea solului prin ap n cadrul continentului european comportaspecte diferite de la o regiune la alta, n funcie de condiiile locale ce se refer cu precdere lacaracteristicile climatice, utilizarea terenurilor i practicile agricole.

Astfel, regiunile mediteraneene nregistreaz cele mai ridicate rate ale eroziunii soluluidatorit climatului caracterizat prin perioade uscate ndelungate urmate apoi de precipitaii

abundente, cu caracter torenial, ce dispun de un potenial eroziv mare (conform Van der Knijff icolab., 2000). Mai mult dect att, solurile sunt fragile, slab structurate, erodabile, panteleaccentuate, iar suprafeele mpdurite s-au redus semnificativ n urma incendiilor. O alt cauzconst n criza ce s-a nregistrat n cadrul agriculturii tradiionale practicate n rilemediteraneene din ultimele decade, fapt ce a condus la abandonul i degradarea terenurilor.Forma dominant a eroziunii prin ap a solului este dat de eroziunea n adncime prin rigole iravene.

Rate mari ale eroziunii solului nregistreaz i pri ale Europei Centrale i de Est, unde se

detaeaz Bulgaria i Slovacia cu circa 40 % din terenuri susceptibile la apariia eroziunii.Aceast situaie este n contrast cu arealele din nordul i nord-vestul Europei ce au unclimat mai temperat, n sensul unui regim pluviometric uniform distribuit de-a lungul anului i unorevenimente pluviometrice de mai mic intensitate. Forma dominant de eroziune este una nsuprafa.

Conform scenariului elaborat de Comisia European este de ateptat ca pn n 2050riscul eroziunii prin ap s cuprind circa 80% din terenurile agricole ca efect al schimbrilorclimatice. Aceast cretere va avea loc n principal n zonele unde eroziunea actual este dejasever.


4/16

n Romnia, eroziunea solului afecteaz suprafee ntinse.Este o problem motenit din perioada anterioar schimbriloreconomice i politice din anii 90, care s-a agravat n perioadaurmtoare, dat fiind restructurarea economic i lipsa de fonduri ceau cauzat o scdere semnificativ a investiiilor n agricultur n aniide dupa 1990, fapt ce a condus la lsarea n paragin a unor

suprafee de teren din ce n ce mai ntinse. Amenajrileantierozionale, sunt n cea mai mare parte nefuncionale, datoritnentreinerii lor.

Din structura fondului funciar, la nivelul anului 2006, reiesepredominana terenurilor agricole, ce dein o pondere de61.8%dinsuprafaa total a rii. Suprafeele aferente acestui mod defolosin sunt cele mai afectate de eroziunea prin ap n diverse

grade. Conform datelor furnizate de Institutul Naional de Statistic,ponderea suprafeelor degradate prin eroziune prin ap n totalulsuprafeelor agricole este 42.8%.

Din cercetrile i studiile efectuate de Institutul de Cercetripentru Pedologie i Agrochimie (ICPA) reiese c circa 12 milioaneha terenuri agricole, din care circa 80% terenuri arabile, suntafectate de una sau mai multe limitri, dintre care se remarc,

innd cont de mrimea suprafeelor afectate, seceta frecvent, cese manifest pe 7.100.000 ha, coninut redus i foarte redus dehumus (7.485.000 ha) i eroziunea prin ap a solului (6.300.000ha).

Pierderile de sol n cadrul terenurilor agricole prin eroziuneprin ap variaz ntre3.2-41.5 t/ha/an, media ponderat fiind de16.3 tone/ha/an.

Zonele cele mai afectate de acest proces sunt PodiulMoldovei, Podiul Transilvaniei, Dealurile Subcarpatice, Podiul

Getic, partea nordic i laturile dunrene ale Dobrogei.

Arabil40%

Puni14%

Fnee6%

Vii1%

Livezi1%

Pduri i alteterenuri cu vegetaie

forestier28%

Construcii3%

Drumuri i ci ferate2%

Ape i bli3%

Alte suprafee2%

Fondul funciar al Romniei, dup modul de folosin,la 31 decembrie 2006

Arabil Puni

Fnee Vii

Livezi Pduri i alte terenuri cu vegetaie forestier

Construcii Drumuri i ci ferate

Ape i bli Alte suprafee

Structura fondului funciar pe categorii de folosin, lasfritul anului 2006(conform datelor furnizate de InstitutulNaional de Statistic).

Suprafaa terenurilor agricole afectate de eroziune n Romnia, n

2003

Tipul

Suprafaa

afectat (mii

ha)

Ponderea

suprafeelor

afectate de eroziune

n totalul

suprafeelor

agricole (%)

Eroziunea solului prin ap 6300 42.8

din care: cu amenajri

antierozionale 2280 15.5

Eroziunea solului prin vnt 378 2.6Sursa:Institutul Naional de Statistic


5/16

A g re s i v i t a t e a p l o i l o r . Pentru producerea procesului de eroziune n suprafa,importan au numai ploile toreniale, ale cror picturi posed o energie cineticmare. Mrimea picturilor, viteza de cdere i intensitatea ploii pot fi msurate cu o

exactitate satisfctoare i sunt utilizate ntr-o serie de formule de estimare aagresivitii pluviale.Zonarea agresivitii pluviale pe teritoriul rii a fost realizat de ctre Mooc i

colab. (1975), deosebindu-se zece regiuni, iar intervalul n care variaz valorile acestuiindicator este cuprins ntre 0.08 i 0.16.

E ro d a b i l i t at e a s o l u l u i . Gradul de erodabilitate a solului este definit de nsuirilede rezisten ale solului ce se opun forelor ce determin desprinderea i transportulparticulelor de sol.Solurile cu rezisten mare la eroziune se caracterizeaz prin coninut ridicat dehumus, o cantitate mic de particule grosiere, un coeficient de dispersie mic, un indexde infiltraie ridicat i un complex coloidal saturat cu calciu.

Tab. 1: Clasele de erodabilitate a solurilor

(dupICPA, 1987)

Cod Denumire Limite

(valoarea S)0 Nu este cazul 0

1 Foarte mic Sub 0,6

2 Mic 0,7

3 Moderat 0,8

4 Puternic 0,9

5 Foarte puternic 1,0

6 Extrem de puternic 1,1

n Metodologia ntocmirii studiilor pedologice realizat de

ctre ICPA (1987), erodabilitatea se apreciaz pe aptenivele, cu meniunea c rocile compacte la zi isedimentele cu peste 40% CaCO3 sunt considerate caavnd erodabilitatea 0. Clasele de erodabilitate a soluluisunt prezentate n tabelul 1, criteriile pentru ncadrareaestimativ a solurilor n clase de erodabilitate bazndu-sepe diferenierile texturale i gradul de eroziune a solului.


6/16

Tab. 2: Clasificarea solurilor n raport cu erodabilitatea innd seama de starea de

eroziune i unele proprieti fizice (dup M. Mooc i colab., 1975)

Clas

a Caracterizarea solurilor

Valoarea coeficientului de corecie

pentru erodabilitate n formula de

calcul a eroziunii

1.

Soluri foarte puternic sau excesiv

erodate cu coeziune foarte mic, fr

structur

1,2

2.Soluri puternic sau foarte puternicerodate cu coeziune mic, slab

structurate

1,0

3.

Soluri puternic sau foarte puternic

erodate cu coeziune mijlocie, sau slab i

moderat erodate cu coeziune mic

0,8

4.

Soluri puternic sau foarte puternic

erodate, cu coeziune mare, binestructurate, profil puternic dezvoltat

0,7

5.

Soluri slab sau moderat erodate cu

coeziune mijlocie, profil puternic

dezvoltat, roca mam friabil

0,7

6.

Soluri slab sau moderat erodate cu

coeziune mare, structur foarte bun,

profil puternic dezvoltat, roc mam

friabil

0,6

Parametrul erodabilitii

solului, n formula universal de calculal eroziunii, s-a stabilit pe bazarezultatelor de la parcelele de scurgerei a unor msurtori realizate cuajutorul infiltrometrelor de ctre MoocM. n 1970. Acesta grupeaz soluriledin ara noastr n ase clase n funciede eroziune


7/16

C a r ac t e r i s t i c i l e r e l i ef u l u i concur n aprecierea susceptibilitii la eroziune cu urmtoriiindicatori:

panta, lungimea, uniformitatea

forma versantului.

Cu ct panta este mai mare, cu att infiltraia este mai mic i viteza scurgerii este mai mare.Cu ct versantul este mai extins i mai uniform impactul scurgerii de suprafa este mai mare.De asemenea, n funcie de forma versantului i de intensitatea ploii, grosimea peliculei de ap

i viteza de scurgere sunt diferite.

Eroziunea este mai mic pe versanii concavi dect pe cei conveci.Existena pe parcel a formelor de scurgere liniar indic o eroziune activ i, n consecin o

susceptibilitate mare la eroziune.

F ac t o r u l a n t r o p ic . Omul poate interveni att n sens favorabil, ct i nefavorabil prinmodificarea nveliului vegetal i a proprietilor orizontului de suprafa a solului.

Modul de utilizare a terenului predominant agricol a fcut ca eroziunea s fie tot mai activ.O alt aciune antropic nefavorabil o constituie punatul excesiv ce duce la degradarea

punilor i tasarea solului.Cel mai bine protejeaz vegetaia de pdure, prin preluarea unei mari cantiti de precipitaii.Direcia pe care se efectueaz lucrrile agricole poate crete rata eroziunii n cazul n care

acestea se efectueazpe direcia de pant maxim, situaie ntlnit pe majoritatea terenurilor arabilenclinate din ara noastr. Efectuarea lucrrilor agrotehnicen lungul curbelor de niveleste varianta curiscul cel mai mic.


8/16

Me t od o l o g i i de es t i m a r e a p ie rd e r i l o r de so l p r i n e roz i u ne n su p r a f a

1. Abordri de tip calitativ,bazate pe cunotine de tip expert, n care un tip de informaie estecorelat cu alt tip de informaie

metodologia CORINE, prin care s-a evaluat riscul la eroziune al solurilor n regiunilemediteraneene;

GLASOD Evaluarea Global a Degradrii Solurilor (1990) - prima hart, i singurapn-n prezent, care evalueaz starea de degradare a solurilor la nivel mondial.

2. Abordri de tip cantitativ,pe baza unor modele de simulare prin care se evalueaz extindereadegradrii solurilor utiliznd modelarea, lund n considerare condiiile specifice locale(proprietile solului, condiiile climatice i cele de relief) i managementul solului.

USLE Universal Soil Loss Equation (Ecuaia Universal de Pierdere a Solului)(Wischmeier & Smith, 1978)este un model empiric, creat pentru a estima rata eroziuniianuale n suprafa i prin rigole pe parcele cu folosine agricole din SUA;

PESERA Proiectul de Evaluare a Riscului de Eroziune la Nivel Pan-European adezvoltat i n prezent calibreaz un model distribuit spaial ce identific dup standardeuniforme zonele ce prezint risc la eroziunea solului i cuantific ratele de eroziune din

prezent la nivel european.Alegerea unui modelsau altuia, depinde n mare msur de scopulcruia i este destinat

i dedatele disponibile,timpicosturi.

Validarea ratelor eroziunii solului estimatecu ajutorul unei metodologii sau alteia, pe ariilargi, rmne o problem dificil, deoarece msurtorile efectuate punctual, nu pot fiextrapolate pentru a reprezenta ratele de eroziune la nivel regional (Van der Knijff icolab., 2000).


9/16

Metodologia CORINE estebazat peEcuaia Universal dePierdere a Solului (USLE),utiliznd aceeai parametri.

Analiza se bazeaz pesuprapunerea mai multor straturicu informaii referitoare la:

erodibilitatea solului (4clase) erozivitate (3 clase)

gradul de nclinare aversanilor (4 clase),

utiliznd tehnici SIG, obinndu-se astfel riscul potenial deeroziune prin ap.

Pentru a evaluariscul

efectiv de eroziune a solului,rezultatul obinut pentru risculpotenial este combinat cuutilizarea terenurilor (2 clase).

Fig. 1: Riscul potenial i efectiv la eroziune n Europa estimate prin metodologia CORINE

(CORINE, 1992)

Fig. 1: Riscul potenial i efectiv la eroziune n Europa estimate prin metodologia CORINE

(CORINE, 1992)


10/16

De asemenea, o alt abordare de tip expert este GLASOD Evaluarea Global aDegradrii Solurilor (1990).

Harta GLASOD a fost prima hart, i singura pn-n prezent, care evalueaz starea dedegradare a solurilor la nivel mondial.

Pentru eroziunea prin ap, harta GLASOD identific la nivel global zone cu risc similar laeroziune, fr a ine seama ns de condiiile care ar produce procesul.

Este bazat pe rspunsurile la un chestionar completat de echipe de experi recunoscui dintoate rile.

Punctul su slab const ntr-un oarecare grad de subiectivism n ceea ce privetestandardele aplicate de diferii experi n diferite regiuni.

Actualizri ale GLASOD au fost realizate pentru diverse regiuni ale globului n cadrulprogramelor SOVEUR, n anul 2000 (Evaluarea Degradrii Solurilor n Europa Central i de Est)i ASSOD, n 1997 (Evaluarea Degradrii Solurilor n Asia de Sud i Sud-Est).


11/16

Hart a GLASOD a evalur i i degr adr i i solului (sca ra 1:10,000,000)


12/16

Fig.3: USLE - Harta riscului potenial la eroziunea prin ap n Europa,

dup Van der Knijff i colab., 2000 (Sursa:http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/)

USLE Universal Soil Loss Equation (Ecuaia Universal de Pierdere a Solului) (Wischmeier &Smith, 1978) este un model empiric, bazat pe analiza regresiilor ratelor de ndeprtare a solului prineroziune. A fost creat pentru a estima rata eroziunii anuale n suprafa i prin rigole pe parcele cu folosineagricole din SUA.

n Europa utilizarea modelului USLE (Van der Knijff i colab., 2000) reprezint o prim ncercare dea realiza o hart a estimrii cantitative a eroziunii solului n suprafa i prin rigole pentru ntregulcontinent.

n comparaie cu metodele de tip expert descrise mai sus, USLE ofer probabil cea mai obiectivsituaie a distribuiei riscului de eroziune la nivel european i naional. Valoarea sa const n faptul cestimrile asupra riscului erozional se bazeaz pe seturi de date armonizate, standardizate la nivelulntregii Europe, modelul producnd ieiri (output-uri) cantitative cum ar fi pierderea efectiv de sol(t/ha/an). n comparaie cu alte modele, USLE este unul dintre cele mai puin pretenioase n privinadatelor necesare.

Cu toate acestea, exist unele incertitudini nceea ce privete calitatea i gradul de ncredere pecare-l ofer diferitele surse de date, cum ar fi gradul deacoperire cu vegetaie, agresivitatea precipitaiilor,erodabilitatea solului i efectul practicilor demanagement agricol al solului. mbuntiri majore arputea fi obinute prin utilizarea unui model digital alterenului cu o rezoluie mai nalt, a unei mai bune

reprezentri a erozivitii precipitaiilor, de datesatelitare care au caracteristici geometrice i spectralemai bune dect datele NOAA AVHRR (Advanced VeryHigh Resolution Radiometer) ce sunt utilizate nprezent pentru a estima efectul acoperirii cu vegetaie,precum i de date mai detaliate cu privire la diverselecaracteristici ale solului (adncimea profilului de sol,schelet i textura de suprafa).


13/16

n Romnia, eroziunea solului afecteaz suprafee ntinse. Este o problem motenit dinperioada anterioar schimbrilor economice i politice din anii 90, care s-a agravat n perioadaurmtoare, dat fiind restructurarea economic i lipsa de fonduri ce au cauzat o scdere semnificativ ainvestiiilor n agricultur n anii de dupa 1990, fapt ce a condus la lsarea n paragin a unor suprafeede teren din ce n ce mai ntinse. Amenajrile antierozionale, sunt n cea mai mare parte nefuncionale,

datorit nentreinerii lor.Din structura fondului funciar, la nivelul anului 2006, reiese predominana terenurilor agricole, cedein o pondere de 61.8% din suprafaa total a rii (tabelul 19). Suprafeele aferente acestui mod defolosin sunt cele mai afectate de eroziunea prin ap n diverse grade. Conform datelor furnizate deInstitutul Naional de Statistic (tabelul 20), ponderea suprafeelor degradate prin eroziune prin ap ntotalul suprafeelor agricole este 42.8%.

Din cercetrile i studiile efectuate de Institutul de Cercetri pentru Pedologie i Agrochimie (ICPA)reiese c circa 12 milioane ha terenuri agricole, din care circa 80% terenuri arabile, sunt afectate de unasau mai multe limitri, dintre care se remarc, innd cont de mrimea suprafeelor afectate, secetafrecvent, ce se manifest pe 7.100.000 ha, coninut redus i foarte redus de humus (7.485.000 ha) ieroziunea prin ap a solului (6.300.000 ha).

Pierderile de sol n cadrul terenurilor agricole prin eroziune prin ap variaz ntre 3.2-41.5 t/ha/an,media ponderat fiind de 16.3 tone/ha/an.

Suprafaa terenurilor agricole afectate de eroziune n Romnia, n 2003

TipulSuprafaa afectat

(mii ha)

Ponderea suprafeelor

afectate de eroziune n

totalul suprafeelor agricole

(%)

Eroziunea solului prin ap 6300 42.8din care: cu amenajri antierozionale 2280 15.5

Eroziunea solului prin vnt 378 2.6

Sursa:Institutul Naional de Statistic

Zonele cele mai afectate de acest proces sunt Podiul Moldovei, Podiul Transilvaniei,Dealurile Subcarpatice, Podiul Getic, partea nordic i laturile dunrene ale Dobrogei.

Cauzele principale sunt relieful fragmentat cu pante peste 8%, despdurirea accentuat,ploile toreniale punatul abuziv i utilizarea agricol necorespunztoare (procent mare de pritoaren regiunea colinar).


14/16

n 1999, Munteanu I. i colab. redau cartografic i generalizat la scara 1:1.000.000, riscul igradul de manifestare a proceselor de eroziune, alunecri, prbuiri i inundaii n cadrul terenurilorRomniei.

Astfel, n raport cu eroziunea hidric, acestea sunt grupate n trei clase:

terenuri afectate de eroziune slab - moderat,terenuri afectate de eroziune moderat - puternicterenuri afectate de eroziune puternic excesiv


15/16

Aplicarea ecuaiei universale a eroziunii pentru bazinul hidrografic al Rmnei s-a realizat prin integrarea unor

straturi tematice de tip raster la o rezoluie de 30 m x 30 m, reprezentnd parametrii de intrare cu variabilitatespaial:

Estimarea ratei anuale de eroziune n suprafa i prin rigole din bazinul Rmnei utiliznd USLE i SIG

Ecuaia universal de pierdere a solului adaptat pentru teritoriul Romniei de Mooc i colab. (1975) dup

Wischmeier (1960):

E = KLmInSCCs

unde:

E: rata medie anual a eroziunii (t/haan);

K: coeficient de corecie pentru agresivitatea pluvial, n condiii standard de lungime i nclinare a versantului, de

erodabilitate a solului, cultur, msuri i lucrri de combatere a eroziunii; reprezint erozivitatea zonal, respectiv

pierderile de sol raportate la agresivitatea pluvial;

Lm: influena lungimii versantului, cu m determinat la valoarea optim de 0,3;

In: influena pantei versantului, (panta exprimat n %);

S: coeficient de corecie pentru erodabilitatea solului;

C: coeficient de corecie pentru influena vegetaiei;

Cs: coeficient de corecie pentru influena lucrrilor antierozionale;

Erozivitateapluvial

ErodabilitateaLungimea de

scurgereFactorul

pantEfectul

vegetaiei.


16/16

Valoarea medie a eroziunii poteniale

estimate este de 24.6 t/ha/an

corespunznd unui risc erozional puternic.

Abaterea standard este de28.1 t/ha/an,

valoare destul de ridicat, ceea ce ne

indic o variabilitate spaial mare a

valorilor eroziunii poteniale la nivelul

ntregului bazin hidrografic.

Efectul vegetaiei asupra eroziunii n suprafa i prin rigole,

rolul antierozional al pdurii - frnarea acesteia i

uniformizarea variaiei spaiale.

Valoarea medie aeroziunii efectiveestimate se reduce mult

fa de cea potenial, fiind de1.85 t/ha/an.

Abaterea standard este de asemenea mult mai mic, de3.25

t/ha/an, ceea ce ne indic o variabilitate spaial mai puin

accentuat dect n cazul valorilor eroziunii poteniale.

Pe ansamblul bazinului, putem concluziona c majoritatea

terenurilor din bazinul hidrografic Rmna (95 %) se

caracterizeaz prin rate mici ale eroziunii efective, de sub 8

t/ha/an.

Arealele cueroziune efectiv puternic i foarte puternic

(peste 16 t/ha/an) ocup suprafee mici (0.8 %), ce prezint

pante mari, utilizate ca pune sau fr vegetaie.