فرسایش خاک و بازتولید آن تحت تاثیر شرایط خاص اقلیم آن منطقه ایست که خاک در آن تشکیل شده است. از آنجایی‌که حدود ۸۰٪ از کشورما در اقلیم خشک واقع شده است و بیش از۷۰٪ از ساختارهای زمین شناسی که بستر تولید خاک را تشکیل می‌دهند فرسایش پذیرند. از این رو میزان خاکزایی در ایران نسبت به نرم جهانی پایین‌‌تر است.
میانگین سالیانه فرسایش خاک در جهان ۲/۲ تن در هکتار است. این در حالیست که در ایران متوسط سالیانه فرسایش خاک در بررسی ها اخیر حدود ۱۶/۵ تن در هکتار بوده است و این نشان می‌دهد که بیش از هفت برابر میانگین جهانی در ایران خاک فرسایش یافته و از بین می‌رود.
تشکیل خاک به عوامل مختلفی مانند سنگ مادر، اقلیم، فعالیت میکروارگانیسم‌ها، شیب زمین، پستی و بلندی و زمان بستگی دارد. در مناطق گرم، مرطوب و استوایی که میزان رطوبت زیاد است و شرایط مساعدتری برای خاکزایی دارند، میزان هوادیدگی و شدت تجزیه سنگ مادر بیشتر فراهم است و لذا خاک‌های عمیق‌تری تشکیل می‌شوند. در اقلیم‌های خشک و بیابانی، سرعت تشکیل خاک به مراتب کمتر است. بنابرگفته کارشنان مسائل خاک، نرخ تولید خاک در ایران ضعیف و برای تشکیل یک سانتیمتر خاک به ۸۰۰ سال زمان نیاز است. بدین ترتیب، خاک یک منبع تجدید ناپذیر به حساب میآید و باید در حفاظت، نگهداری و اصلاح آن حداکثر سعی بکار گرفته شود.
خاک، یکی از با ارزش ترین منابع حیاتی محسوب می‌شود؛ چرا که تضمینی برای رویش گیاهان بوده و نیازهای غذایی جهان را برآورده می‌کند. امنیت غذایی و بهره‌وری کشاورزی در هر کشوری، ارتباطی نزدیک و تنگاتنگ باکمیت، کیفیت و عمق خاک زراعی آن کشور دارد. به جرأت میتوان گفت هر کشوری که دارای منابع خاکی غنی‌تر، حاصلخیزتر و فراوان‌تری باشد و از آن به بهترین و مناسب‌ترین وجه، بهره برداری کند، ثبات، پایداری، امنیت و رفاه غذایی واقتصادی‌اش را تضمین کرده است. علیرغم اهمیت حیاتی خاک برای ادامه بقاء انسان، معضلی جدّی آن را تهدید می‌کند و آن چیزی نیست جز پدیده فرسایش. فرسایش خاک را میتوان بحرانی جدّی تلقی نمود.
خاک نقش مهم و بلامنازع در اقتصاد کشورها دارد. اتکای صنايع كشاورزی به خاک، بدون تردید بيشترند، به ويژه در زمينه توليد محصولات زراعی، كه در ۵۰ سال گذشته به طور چشمگيري افزايش يافته است تا بتوانند با نيازهای خوراکی جمعيت جهانی كه به همان سرعت در حال رشد است، مقابله كند.
تقاضا برای محصولات بیشتر، نیاز کشاورزان برای افزودن مواد مغذی به گیاهان را به شکل کود افزایش داده است. برای سالیان، بسیاری از مزارع برای این منظور به کود حیوانی متکی بودند. امّا، در حال حاضر، اکثر مزارع کشورهای صنعتی از کودهای شیمیایی استفاده می‌کنند، زیرا کنترل بیشتری بر روی آنها میتوان داشت و اینکه کدام مواد مغذی و در چه زمانی باید به خاک افزوده شوند.
در کشورهای پیشرفته دنیا به دلیل معرفی و توسعه چنین کودهایی امکان افزایش بهره‌وری بی حد و حصر از خاک وجود داشته است، به عنوان مثال، استفاده از کودهای ازته در ۵۰ سال گذشته در انگلستان پانزده برابر شده است. درهمان مدت، عملکرد برخی محصولات سه برابر شده است. تحقیقات انجام شده در مورد رشد محصولات و چگونگی انتشار مواد مغذی به گیاهان در خاک، کشاورزان را قادر ساخته تا از کودهای مناسب و سازگارتری برای محصولات و خاک‌های مختلف استفاده کنند و در نتیجه بر حاصلخیزی خاک خود بیفزایند.
بسیاری از کاربری های اقتصادی دیگر نیز وجود دارند که به خاک وابسته هستند، مانند جنگلداری. درختان جنگل معمولا «محصولات» طولانی مدتی هستند که در آنها رابطه طولانی مدت مهمی با خاک بوجود میآید تا تعادل بین درختان جنگل و مواد مغذی خاک رویشگاه برقرار شود.
خاک چیست؟
خاک همراه با هوا و آب یکی از سه منبع اصلی طبیعتند که بدون آنها زندگی وجود نخواهد داشت. خاک از سه جزء اصلی تشکیل شده است: مواد معدنی که از صخره‌های زیر یا نزدیک آن به دست می‌آیند، مواد آلی که بقایای گیاهان و حیواناتی است که از خاک استفاده می‌کنند و موجودات زنده‌ای که در خاک زندگی می‌کنند. نسبت موجود هر یک از این مواد در تعیین نوع خاک مهم است. اما عوامل دیگری مانند آب و هوا، پوشش گیاهی، زمان، زمین اطراف و حتی فعالیت‌های انسانی، مانند کشاورزی، چرا، باغبانی و غیره نیز در تأثیرگذاری بر نحوه تشکیل خاک و انواع خاک‌هایی که در یک منطقه خاص وجوددارند، مهم هستند. خاک می‌تواند ازهوادیدگی و سایش سنگ‌های زیر، یا از سنگ‌هایی که در فاصله ای بسیار دورتر هستند تشکیل شود که شاید توسط باد یا آب به مکان فعلی حمل شده باشد. یخچالهای آخرین عصر یخبندان مانند بولدوزرهای غول‌پیکر عمل می‌کردند که مقادیر واقعاً عظیمی از خاک را در حین انباشت درخود جای می‌دادند و هنگام ذوب شدن خاک را رها می‌کردند.
خاک به عنوان یک اکوسیستم
یک قاشق چای خوری خاک حاوی بیش از چهار میلیارد میکروارگانیسم باشد که بیش از نیمی از کل جمعیت انسانی کره زمین است. خاک با تنوع شگفت انگیزی از موجودات زنده پر شده است؛ نظیر میکروب‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها، ویروس‌ها، جانوران بسیار ریز، تا حشرات، هزارپاها، کرمهای خاکی و حیوانات بزرگتر مانند موش صحرایی و خرگوش.
بسیاری از این موجودات دارای وظایف بسیار مهمی هستند. به عنوان مثال، میکروب‌های خاصی می‌توانند مواد آلی مقاوم مانند لیگنین (چوب) یا مواد شیمیایی مانند سموم و آفت کشها را تجزیه کنند. برخی دیگر فرآیند مشابهی را روی مواد معدنی انجام می‌دهند و در نتیجه مواد مغذی را برای گیاه آزاد می‌کنند.
باکتری‌ها، یک گروه ضروری از میکروارگانیسم های خاک هستند که مسئول بیشترین تجزیه مواد آلی در خاک می‌باشند. آنها معمولاً درلایه‌های بالایی خاک‌ها به وفور وجود دارند و نقش مهمی در تبدیل نیتروژن (ازت) به شکل‌‌هایی که به راحتی توسط گیاهان جذب شوند، دارند.
کرمهای خاکی یکی دیگر از گونه‌های بسیار حیاتی خاک هستند، زیرا به تجزیه مواد آلی در خاک و همچنین بهبود عملکردهای خاک مانند هوادهی، نفوذ آب و زهکشی کمک می‌کنند. در خاک‌های حاصلخیز تعداد آنها می‌تواند دو میلیون در هکتار یا بیشتر باشد.
خاک و آب
ارتباط مهمی بین خاک و آب وجود دارد، کیفیت آب ارتباط تنگاتنگی با کیفیت خاک دارد. آب موجود در خاک، رطوبت مورد نیاز گیاهان و جانداران را تامین می‌کند، اما در انتقال مواد مغذی و سایر مواد مهم از خاک به گیاهان، علاوه بر آب، میکروارگانیسم‌ها نیز رل غیر قابل انکاری را عهده‌دار هستند.
با این حال، آب بیش از حد می‌تواند عواقب مخربی داشته باشد. به عنوان مثال، بارندگی بیش از حد می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند فرسایش خاک شده و محصولات زراعی و پوشش گیاهی را غرقاب کند و در نتیجه هوارسی ریشه‌ها را از بین ببرد و به‌این صورت باعث مرگ گیاهان شوند.
کنش واکنش آب با خاک چند مرحله دارد: اولاً، آب از طریق فرآیندی به نام نفوذ وارد خاک می‌شود. هر چه میزان نفوذ بیشتر باشد، آب بیشتری توسط خاک جذب می‌شود و در دسترس گیاهان قرار می‌گیرد. همچنین، آب کمتری از دسترس خارج می‌شود. آب باعث فرسایش خاک شده و مواد مغذی آن را شسته و از بین می‌برد. ثانیاً، آب در خاک ذخیره می‌شود و در صورت نیاز گیاهان آزاد می‌شود. در صورتیکه، سطح آب به سطح خاک نزدیک باشد، با پروسه‌ای به نام زهکشی آب اضافی را ازخاک تا عمق زیر ریشه گیاهان خارج می‌کنند تا محیط خاک را برای کشت وکار مهیا کنند. آب اضافی که از خاک خارج می‌شود، مواد حل شده و معلق را در فرآیندی به نام خاک شویی (لیچینگ) با خود می‌برد. بنابراین، خاک‌ها می‌توانند از نظر توانایی تولید، محل تشکیل و انواع بهره‌وری بسیار متفاوت باشند.
خاک کنترل کننده آلاینده‌ها
یکی دیگر از ویژگی‌های شگفت انگیز خاک عملکرد آن به عنوان یک فیلتر در برابر بسیاری از مواد مضر و آلاینده است. تحقیقات دانشمندان علوم خاک نشان داده است که خاک می‌تواند نقش عمده‌ای درتغییر و انتقال آلاینده‌ها داشته باشد. آب موجود در خاک موادی مانند نیترات، فسفر، دیگر مواد معدنی و آلی، سموم و آفت کشها را به منابع آبی مانند رودخانه‌ها، برکه‌ها، دریاچه‌ها و دیگر منابع آبی منتقل کند و در حالی که برای خاک و حیات گیاهی مهم هستند، این مواد معمولاً زمانی که از مقادیر معینی بیشتر شوند برای انسان و جانوران مضر خواهند بود.
با این حال، خاک توسط میکروارگانیسم‌های موجود درآن، می‌تواند تاثیر آلاینده‌ها را خنثی کند. به عنوان مثال در محیط‌های مرطوب، نیترات خاک به گاز ازت (نیتروژن) تبدیل می‌شود، جایی که می‌تواند بدون خطر در جو آزاد شود. به همان‌گونه، آفت کشها می‌توانند توسط میکروارگانیسم‌های خاص موجود در خاک به مواد بی ضرر تجزیه شوند. فسفات‌ها عمدتاً در پروسه نفوذ آب درخاک، بطور طبیعی فیلتر می‌شوند، زیرا به ذرات خاک چسبیده و در خاک به دام میافتند.
خاک همچنین در فیلتر کردن آلاینده‌های شهری مانند نفت و فلزات سنگین مؤثر است. نفت یک ماده آلی است که میکروب‌های خاک می‌توانند آن را به گاز کربنیک (دی اکسید کربن) و آب تجزیه کنند. البته، باید توجه داشت که فلزاتی مانند سرب بنزین را نمی‌توان به این روش جدا کرد.
حفاظت خاک
حال باتوجه به میزان نجومی فرسایش خاک در ایران که هفت برابر استاندارد جهانی است و قدری با پروسه تشکیل خاک آشنا شدیم و اینکه چه مدت زمان جهت بوجود آمدن یک سانتیمتر خاک لازم است، می‌توانیم به اهمیت حیاتی و ارزش اقتصادی خاک پی برده باشیم. برخلاف تصور رایج، خاک یک منبع پایان ناپذیر نیست که نیازی به مراقبت نداشته باشد. برعکس حداکثرکوشش بایستی به کارگرفته شود تا خاک حفاظت شده، از فرسایش آن ممانعت بعمل آید و از آلودگی آن جلوگیری شود. در این بخش سعی براین است تا با برخی از تهدیدات اصلی که امروزه خاک با آن مواجه است و نحوه برخورد با آنها آشنا شویم.
فرسایش خاک چیست؟
فرسایش خاک یک مشکل اساسی است که خاک‌ها را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار داده، به مرور یا به صورت ناگهانی فرسوده و نابود می‌کند. این فرآیندی است که شامل حذف و انتقال خاک توسط باد و آب است. در حالی که فرسایش یک فرآیند طبیعی است، امّا فعالیت‌های انسانی می‌تواند با تغییر درکاربری زمین، شیوه‌های نامعقول کشاورزی و عدم مدیریت علمی زمین، باعث تشدید و وقوع بسیار سریعتر آن از شرایط طبیعی شود. رشد سریع جمعیت جهان، منجر به افزایش سطح زیرکشت زمین شده است. این امر فشار بیشتری به زمین وارد می‌کند و منجر به از دست دادن ساختار و انسجام خاک می‌شود که می‌تواند راحت‌تر فرسایش یابد.
ماشین آلات سنگین کشاورزی می‌توانند خاک را فشرده کنند، که باعث عدم نفوذ آب حاصل از بارندگی شده و مستقیماً به جای نفوذ در خاک، تبدیل به روان‌آب گشته همراه با خاکدانه‌ها شسته شده و از دسترس خارج شوند. البته، تغییر روشهای کشاورزی تنها عواملی نیستند که انسان از طریق آنها باعث فرسایش خاک می‌شود. بلکه، فعالیت‌هایی مانند ساخت و ساز، جاده سازی، چرای سنگین اراضی و حتی پیاده‌روی در تپه‌ها، می‌توانند منجر به فرسایش شدید خاک شوند.
دانشمندان علوم خاک و زمین، اکنون درک بسیار بیشتری از عوامل ایجاد فرسایش دارند. آنها در حال توسعه روشهای نوینی برای کشت و مدیریت زمین هستند تا بتوانند این مشکل را تحت کنترل درآورند. نمونه‌هایی از این موارد عبارتند از ایجاد نوارهای بادشکن «حائل» در اطراف مزارع، دیوارهای سنگ چین، سکو بندی و غیره. درمواردی هم برای جلوگیری از شستشوی خاک از تشک مخصوص یا «ژئوتکستایل» در جایی که پوشش گیاهی وجود ندارد، بهره می‌گیرند. روشهای مبارزه با فرسایش‌های آبی و بادی بسیار متغیرند و در رشته‌های آکادمیک مربوطه به تفضیل درباره آنها صحبت می‌شود.
هنگامی که خاک‌ها شسته می‌شوند، میکرو کانالهایی، یا آبراهه‌هایی تشکیل می‌شوند. این میکرو کانال‌ها در اثر استمرار بزرگتر می‌شوند و سپس به آبراهه‌های وسیعتر بنام گالی تبدیل می‌شوند. در نهایت، این خندق‌ها با دیواره‌های تقریباً عمودی به قدری عمیق می‌شوند که دخول و بازگشت به بیرون سخت می‌شود.
خاک و تغییر اقلیم
آب و هوای زمین طی میلیون‌ها سال به آرامی تغییر کرده است. اما، تغییرات سریع به دلیل فعالیت‌های انسانی در زمان‌های اخیر صورت گرفته است. درحال حاضر، تغییرات آب و هوایی، به عنوان فاکتوری شناخته می‌شود که همه زندگی ما را تحت تأثیر قرار داده است.
یکی از بزرگترین علل شناخته شده تغییرات آب و هوایی، سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ و نفت بوده است. این مواد گاز کربنیک (دی اکسید کربن) و گازهای دیگر را آزاد می‌کنند که در اتمسفر جمع می‌شوند و انرژی بیشتری از خورشید را جذب می‌کنند. این وضعیت را که اثرگازهای «گلخانه‌ای» نامیده می‌شوند، باعث گرم شدن کره زمین می‌دانند و شرایطی را بوجود می‌آورند که منجر به افزایش دما در سراسر جهان می‌شود. چنین پدیده‌ای، نتیجتاً، الگوی طبیعی بارندگی‌ها را تغییر داده، طوریکه برخی از مناطق خشک‌تر شده و برخی دیگر مرطوب‌تر. بدین ترتیب، زمین‌ها را آسیب پذیرتر در برابر سیلهای ناگهانی و تند سیل‌ها می‌کند. به همین ترتیب، الگوهای باثبات آب و هوایی قبلی، غیرقابل پیش‌بینی بیشتر و ناپایدارتر می‌شوند.
خاک بخشی از زیست بوم طبیعی جهانی است که تحت تأثیر گرمایش زمین قراردارد، درعین حال یکی از بزرگترین منابع کربن جهان است. در درجه اول، از طریق رویش گیاهی مستقر بر روی آن، گازکربنیک (کربن دی اکسید) موجود در هوا را «تثبیت» می‌کنند و سپس وقتی گیاهان پوسیده شده و تجزیه می‌شوند، خاک کربن را مستقیماً جذب می‌کند. علاوه بر این، برگ‌های گیاهان و حیوانات مرده توسط میکروب‌های خاک تجزیه شده و به کربن خاک افزوده می‌شود.
جنگل زدایی
یکی از مشکلات عمده‌ای که امروزه خاک را تهدید می‌کند، جنگل زدایی است. در ایران، افرادی که رابطه بسیار نزدیکی با حاکمیت آخوندی دارند بطور خاص سپاه پاسداران، امام جمعه‌های استان‌های دارای جنگل و بنیادهای تحت نظر خامنه ای بخش‌هایی از سطح جنگل‌ها را پاکسازی کرده و درآن تغییر کاربری می‌دهند. تولیدات جنگلی را می‌سوزانند و زمین را که قبلاً جنگل بوده برای کاشت محصولات کشاورزی و ویلاسازی استفاده می‌کنند. درختان قطع یکسره شده و سوزانده می‌شوند. خاکستر باقیمانده، که غنی از مواد مغذی است را برای رشد گیاهان به جا می‌گذارند. با این وجود، این قبیل زمین‌ها به زودی حاصلخیزی خود را از دست می‌دهند. زمین فقیر شده، اغلب متروکه می‌شوند و سپس در نهایت، در اختیار ویلاسازان قرار می‌گیرند. بنابراین جنگل‌ها نابود شده، خاک‌ها فقیر می‌شوند و در برابر فرسایش بسیار آسیب پذیر می‌شوند.
بازیافت و احیاء خاک
در بسیاری از کشورها که فعالیت معادن کاهش یافته یا پایان کار دارند، اراضی آنها آلوده‌اند. اغلب این زمین‌ها با آلنده‌های خطرناکی مانند فلزات سنگین سرب، روی، مس و غیره و همچنین مواد شیمیایی مختلف، گازها، مواد نفتی، روغنی و بسیاری مواد دیگر آلوده شده‌اند. جهت بازیافت و احیاء این قبیل اراضی، از فرآیندهای مختلف و ساز و کارهای علمی بسیار وسیعی بهره می‌گیرند؛ از جمله میکروارگانیسم‌ها و گیاهان جهت دفع آلنده‌های موجود در این اراضی استفاده می‌کنند. البته باید توجه داشت که آلاینده زدایی خاک یک پروسه پرهزینه و طولانی است. برخی از باکتری‌ها را میتوان برای تجزیه ایمن آلاینده‌های نفتی به گاز کربنیک (دی اکسید کربن) و آب استفاده کرد. این میکروب‌ها را میتوان با استفاده از تجهیزات ویژه مکانیکی به خاک «تزریق» کرد. برای دفع سایر مواد سمی و فلزات سنگین هم میتوان ازکاشت گیاهان خاص استفاده کرد. گیاهان مواد مسموم و فلزات سنگین را جذب ساقه و برگ خود کرده، سپس گیاهان را میتوان با خیال راحت برداشت و کاملاً دفع کرد و فلزات حتی در مواردی قابل بازیافت هستند.
خاک و سلامت
سلامت خاک، سلامت و حیات بشریت است. زیرا عناصر موجود در خاک بر سلامت و کیفیت غذایی و زندگی انسانها تأثیر می‌گذارند. علاوه براین، خاک منبع اصلی عناصر کمیاب مانند ید و کادمیم است که قبل از مصرف توسط ما، توسط گیاهان جذب شده و سپس بدن انسانها آنها را دریافت می‌کنند. اگر چه، بدن انسان فقط به مقادیر بسیار کمی از این عناصر کمیاب برای فعل و انفعالات آنزیمی و متابولیسم نیاز دارد و مقدار زیاد یا خیلی کم آن می‌تواند باعث عوارضی شده و انسان را بیمار کند. نمونه رایج این امر، امراضی مرتبط با کمبود ید است که باعث مشکلاتی در غده تیروئید شده و در مقابل، زیاد بود کادمیم می‌تواند باعث نارسایی کلیه شود.
در گذشته، افرادی که با خاک کار می‌کردند مانند کشاورزان، باغداران و چوپانان به شدت در معرض ابتلا به کزاز، یک باکتری مضر در خاک بودند. این روزها، این خطر در بسیاری از کشورها از طریق واکسیناسیون به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. با این وجود، هنوز هم بسیاری از تهدیدات دیگر مانند باکتری ایکولای E.coli وجود دارد که در موارد شدید می‌تواند منجر به مرگ شود.
با توجه به مطالب قید شده در پاراگراف‌های بالا، به گویاترین صورت ارزش خاک، اهمیت اقتصادی و حفاظت آن را بیان می‌کند. اما، آنچه که برای حاکمیت ایران ارزشی ندارد، حفاظت خاک، محیط زیست ایران و نهایتاً جان مردم است. این حقیقت را، کارنامه ۴۳ ساله حاکمیت آخوندی به اثبات رسانده است. بنابراین، همان‌گونه که آقای مسعود رجوی رهبر انقلاب نوین مردم ایران گفته‌اند: «باز هم همگان به چشم می‌بینند که سیلهای وحشتناک، دعاوی «دانش بنیان» خامنه‌ای را به بهای درد و رنج و خسارت عظیم ملت ایران با خود می‌برد. جواب این همه آب، آتش بر سرتاپای رژیم است».
❊ دکتر خلیل خانی کارشناس محیط زیست و فعال حقوق بشر است. او دارای مدرک دکترا در رشته اکولوژی، گیاه شناسی و مطالعات محیطی از آلمان است و در دانشگاه تهران و دانشگاه دولتی هسن آلمان تدریس کرده است. او همچنین دارای دکترای روانشناسی پزشکی از ایالات متحده است.
