فرسایش خاک توسط آب و باد
فرسایش خاک عبارت است از جدا شدن و انتقال ذرات خاک توسط آب و باد، فرآیندی طبیعی که با کاربری اراضی که خاک سطحی حاصلخیز را از بین میبرد و زمین را تخریب میکند، به شدت تسریع میشود.
Definition
فرسایش خاک فرآیندی است که طی آن ذرات خاک از توده خاک جدا شده و توسط انرژی آب یا باد در حال حرکت منتقل میشوند، که شامل جدایش، انتقال و در نهایت رسوب مواد فرسایشیافته است.
Scope
این موضوع شامل مکانیسمهای فرسایش آبی، از جمله تأثیر قطرات باران، فرسایش ورقه ای، شیاری و خندقی، و فرسایش بادی از طریق جهش، تعلیق و خزش سطحی، عوامل مؤثر بر نرخ فرسایش، و تمایز بین فرسایش طبیعی زمینشناختی و فرسایش تسریعشده ناشی از فعالیتهای انسانی است. این مشکلی است که حفاظت خاک به دنبال کنترل آن است.
Core questions
- چگونه تأثیر قطرات باران و رواناب، خاک را در فرسایش آبی جدا کرده و حمل میکنند؟
- چگونه باد، خاک را از طریق جهش، تعلیق و خزش جدا کرده و منتقل میکند؟
- چه عواملی نرخ فرسایش آبی و بادی را کنترل میکنند؟
- فرسایش تسریعشده چه تفاوتی با فرسایش طبیعی زمینشناختی دارد؟
Key concepts
- تأثیر قطرات باران و فرسایش پاششی
- فرسایش ورقه ای، شیاری و خندقی
- فرسایش بادی: جهش، تعلیق، خزش
- فرسایشپذیری باران و فرسایشپذیری خاک
- فرسایش تسریعشده در مقابل فرسایش زمینشناختی
- انتقال و رسوب رسوبات
Key theories
- عوامل فرسایش در معادله جهانی از دست دادن خاک
- فرسایش آبی بلندمدت به عنوان حاصلضرب فرسایشپذیری باران، فرسایشپذیری خاک، طول و شیب دامنه، پوشش و مدیریت، و اقدامات حمایتی مدلسازی میشود که عوامل قابل کنترل تعیینکننده از دست دادن خاک را شناسایی میکند.
- مراحل جدایش و انتقال
- فرسایش از طریق جدایش ذرات توسط تأثیر قطرات باران یا برش باد، انتقال توسط جریان سطحی یا هوای متحرک، و رسوب در جایی که انرژی کاهش مییابد، پیش میرود، بنابراین شدت فرسایش به ظرفیت جدایش و انتقال بستگی دارد.
Mechanisms
در فرسایش آبی، قطرات باران که به خاک برهنه برخورد میکنند، ذرات را جدا کرده و سطح را میبندند، نفوذ را کاهش داده و رواناب تولید میکنند که در شیارها و خندقها متمرکز شده و خاک جدا شده را به سمت پایین شیب حمل میکند. در فرسایش بادی، برش باد ذرات ریز را به حالت تعلیق درمیآورد و دانههای ماسهای را به صورت جهشی به حرکت درمیآورد که ذرات بیشتری را جدا کرده و دانههای درشت را با خزش سطحی به حرکت درمیآورد. پوشش گیاهی، زبری سطح، ساختار خاک و رطوبت همگی جدایش و انتقال را کاهش میدهند، در حالی که شیبهای تند، باران شدید، باد قوی و خاکهای برهنه و با تجمع ضعیف، آنها را افزایش میدهند.
Clinical relevance
فرسایش تسریعشده، خاک سطحی حاصلخیزی را که هزاران سال طول کشیده تا تشکیل شود، بسیار سریعتر از جایگزینی آن از بین میبرد و بهرهوری را کاهش داده و پایداری کشاورزی را تهدید میکند، در حالی که رسوبات فرسایشیافته و مواد مغذی و آلایندههای متصل به آن، رودخانهها، مخازن و کیفیت هوا را تخریب میکنند.
History
فرسایش فاجعهبار بادی در دهه ۱۹۳۰ در منطقه داست بول (Dust Bowl) آمریکای شمالی، فرسایش خاک را به یک مشکل ملی شناختهشده تبدیل کرد و باعث ایجاد نهادهای حفاظت خاک شد. تحقیقات اواسط قرن، فرسایش آبی را از طریق معادله جهانی از دست دادن خاک (Universal Soil Loss Equation) کمیسازی کرد، و سنتزهای بعدی، فرسایش تسریعشده را در چارچوب پایداری بلندمدت کشاورزی قرار داد.
Key figures
- Hugh Hammond Bennett
- Walter H. Wischmeier
- David R. Montgomery
Related topics
Seminal works
- wischmeier1978
- montgomery2007
- brady2016
Frequently asked questions
- تفاوت بین فرسایش ورقه ای، شیاری و خندقی چیست؟
- فرسایش ورقه ای حذف نسبتاً یکنواخت یک لایه نازک از خاک توسط جریان سطحی است، فرسایش شیاری زمانی رخ میدهد که رواناب در کانالهای کوچک متمرکز میشود که میتوانند با شخمزنی از بین بروند، و فرسایش خندقی کانالهای بزرگتر و دائمی را تشکیل میدهد که برای عبور با تجهیزات عادی بسیار عمیق هستند؛ آنها نشاندهنده افزایش تمرکز رواناب فرساینده هستند.
- چرا فرسایش یک فاجعه کند حرکت نامیده میشود؟
- زیرا خاک بسیار آهسته تشکیل میشود، اغلب قرنها تا هزاران سال طول میکشد تا چند سانتیمتر خاک ایجاد شود، در حالی که فرسایش تسریعشده میتواند آن را در عرض چند سال تا چند دهه از بین ببرد؛ این از دست دادن تدریجی و به راحتی نادیده گرفته میشود، اما در مقیاس زمانی انسانی عملاً دائمی است.