물과 바람에 의한 토양 침식

토양 침식은 물과 바람에 의해 토양 입자가 분리되고 운반되는 과정으로, 비옥한 표토를 제거하고 토지를 황폐화시키는 토지 이용에 의해 크게 가속화되는 자연 현상입니다.

Definition

토양 침식은 토양 입자가 토양 덩어리에서 분리되어 움직이는 물이나 바람의 에너지에 의해 운반되는 과정으로, 침식된 물질의 분리, 운반 및 최종 퇴적을 포함합니다.

Scope

이 주제는 빗방울 충격, 면상 침식, 세류 침식, 구곡 침식을 포함한 물 침식의 메커니즘과 도약, 부유, 표면 포행을 통한 바람 침식의 메커니즘, 침식 속도를 좌우하는 요인, 그리고 자연적인 지질학적 침식과 가속화된 인위적 침식의 구분을 다룹니다. 이는 토양 보존이 통제하고자 하는 문제입니다.

Core questions

• 빗방울 충격과 유출수는 물 침식에서 토양을 어떻게 분리하고 운반합니까?
• 바람은 도약, 부유, 포행을 통해 토양을 어떻게 분리하고 운반합니까?
• 물과 바람 침식의 속도를 제어하는 요인은 무엇입니까?
• 가속화된 침식은 자연적인 지질학적 침식과 어떻게 다릅니까?

Key concepts

• 빗방울 충격 및 비산 침식
• 면상 침식, 세류 침식, 구곡 침식
• 바람 침식: 도약, 부유, 포행
• 강우 침식력 및 토양 침식성
• 가속화된 침식 대 지질학적 침식
• 퇴적물 운반 및 퇴적

Key theories

범용 토양 손실 방정식의 침식 요인

장기적인 물 침식은 강우 침식력, 토양 침식성, 경사 길이 및 경사도, 피복 및 관리, 지지 관행의 곱으로 모델링되며, 토양 손실을 결정하는 통제 가능한 요인을 식별합니다.

분리 및 운반 단계

침식은 빗방울 충격 또는 바람 전단에 의한 입자 분리, 지표 흐름 또는 움직이는 공기에 의한 운반, 그리고 에너지가 감소하는 곳에서의 퇴적을 통해 진행되므로, 침식 강도는 분리 능력과 운반 능력 모두에 달려 있습니다.

Mechanisms

물 침식에서, 맨땅에 떨어지는 빗방울은 입자를 분리시키고 표면을 밀봉하여 침투를 감소시키고 유출수를 발생시킵니다. 이 유출수는 세류와 구곡으로 집중되어 분리된 토양을 아래쪽으로 운반합니다. 바람 침식에서, 바람의 전단력은 미세 입자를 부유 상태로 들어 올리고 모래 크기의 입자를 도약시켜 더 많은 입자를 분리시키고 거친 입자를 표면 포행으로 굴립니다. 피복, 표면 거칠기, 토양 구조 및 수분은 모두 분리 및 운반을 감소시키는 반면, 가파른 경사, 강한 비, 강한 바람, 그리고 맨땅의 약하게 응집된 토양은 이를 증가시킵니다.

Clinical relevance

가속화된 침식은 형성되는 데 수천 년이 걸리는 비옥한 표토를 대체되는 속도보다 훨씬 빠르게 제거하여 생산성을 저하시키고 농업의 지속 가능성을 위협하며, 침식된 퇴적물과 부착된 영양분 및 오염 물질은 강, 저수지 및 대기 질을 저하시킵니다.

History

1930년대 북미의 더스트 볼(Dust Bowl)에서 발생한 치명적인 바람 침식은 토양 침식을 국가적인 문제로 인식하게 만들었고 토양 보존 기관의 설립을 촉진했습니다. 20세기 중반의 연구는 범용 토양 손실 방정식(Universal Soil Loss Equation)을 통해 물 침식을 정량화했으며, 이후의 종합 연구는 가속화된 침식을 장기적인 농업 지속 가능성의 맥락에서 다루었습니다.

Key figures

• Hugh Hammond Bennett
• Walter H. Wischmeier
• David R. Montgomery

Seminal works

• wischmeier1978
• montgomery2007
• brady2016

Frequently asked questions

면상 침식, 세류 침식, 구곡 침식의 차이점은 무엇입니까?

면상 침식은 지표 흐름에 의해 얇은 토양층이 비교적 균일하게 제거되는 것이고, 세류 침식은 유출수가 경작으로 제거될 수 있는 작은 수로로 집중될 때 발생하며, 구곡 침식은 일반적인 장비로 건널 수 없을 정도로 깊은 더 크고 영구적인 수로를 형성합니다. 이들은 침식성 유출수의 집중도가 증가하는 것을 나타냅니다.

침식을 왜 느린 재앙이라고 부릅니까?

토양은 매우 느리게 형성되어 몇 센티미터가 쌓이는 데 수세기에서 수천 년이 걸리는 반면, 가속화된 침식은 몇 년에서 수십 년 내에 토양을 제거할 수 있기 때문입니다. 손실은 점진적이고 간과하기 쉽지만 인간의 시간 척도에서는 사실상 영구적입니다.