Vědci odhadují, že 80 procent zemského povrchu nyní nese známky lidské činnosti, od silnic po plodiny až po věže mobilních telefonů.
Studie ukazují, že za současných postupů využívání půdy společnost využívá stále větší podíl biologických zdrojů planety k uspokojení lidských požadavků. Roste obava, že výsledné změny životního prostředí mohou vážně narušit přirozené funkce suchozemských ekosystémů. To by mohlo ohrozit jejich dlouhodobou schopnost udržet život na Zemi poskytováním základních služeb, jako je výroba potravin, filtrace vody a vzduchu, regulace klimatu, ochrana biologické rozmanitosti, kontrola eroze a ukládání uhlíku.
„Nakonec je třeba si položit otázku, jak velkou produktivitu biosféry si můžeme před rozpadem planetárních systémů vybrat, “ varoval Jonathan Foley a skupina spoluautorů v příspěvku zveřejněném loni v červenci v sborníku Národní akademie věd (PNAS) ).
Foley, ředitel Centra pro udržitelnost a globální prostředí na University of Wisconsin-Madison, používá nejmodernější počítačové modely a satelitní měření k analýze vazeb mezi změnami ve využívání půdy a podmínkami životního prostředí po celém světě. Tento výzkum ukázal, že zemědělství je dnes dominantní formou využití lidské půdy, přičemž asi 35 procent veškeré půdy bez ledu se nyní používá k pěstování plodin a chovu hospodářských zvířat. To je jen ze 7 procent v roce 1700.
Fyzický rozsah přeměny půdy pro lidské činnosti je však jen část příběhu. Intenzita těchto činností je také velmi důležitá: intenzivnější využívání půdy obvykle spotřebovává více zdrojů.
Jeden z nejlepších snímků dosud kolektivního dopadu lidstva na suchozemské ekosystémy pochází z nové studie, také v červencovém PNAS, kterou provedl tým evropských vědců. Sestavili prostorově explicitní mapy v jednotkách 6, 2 čtverečních mil, což naznačuje nejen to, jaké druhy místního využití půdy převládají po celém světě, ale zhruba kolik energie biomasy - nebo přírodní produktivita - spotřebovávají různé způsoby využívání půdy. (Zbývající energie z biomasy je k dispozici pro podporu biologických funkcí na všech ostatních trofických úrovních nebo potravních sítích ekosystémů.)
„Naše výsledky ukazují, že lidé, jeden z 2 až 20 milionů druhů planety, spotřebují až 25 procent trofické energie dostupné ve všech suchozemských ekosystémech, “ říká vedoucí autor Helmut Haberl z Klagenfurtské univerzity ve Vídni. "To je docela dramatická nerovnost."
Vzorce využití lidské půdy se po celém světě značně liší a jsou ovlivněny biofyzikálními a socioekonomickými podmínkami. Například ve velkých oblastech Asie a subsaharské Afriky je stále samozřejmostí samozásobitelské zemědělství a drobná hospodářství. Obecně však dnes dochází k neustálému posunu k intenzivnějšímu využívání půdy, které je způsobeno rostoucí životní úrovní a růstem populace, což podněcuje rostoucí poptávku po zboží a službách.
Moderní zemědělství nabízí dobrý příklad. Za posledních 40 let se globální sklizeň obilí zdvojnásobila, i když celková úroda rostla pouze o 12 procent. S novými odrůdami zrna, chemickými hnojivy, mechanizací a zavlažováním je možné vytlačit větší množství zemědělské půdy. Nevýhodou je však větší poškození životního prostředí, včetně degradace půdy, zvýšeného používání pesticidů a znečištění vody odtokem živin.
Další nová studie ilustruje druh obrovských škod na životním prostředí, které mohou moderní zemědělské postupy vyvolat z dlouhodobého hlediska. Zpráva publikovaná v PNAS v srpnu naznačuje, že základna zemědělské půdy na planetě může být již křehčí, než si uvědomuje společnost. Poté, co sestavil záznamy z celého světa, David Montgomery z University of Washington v Seattlu dospěl k závěru, že konvenční zemědělské metody založené na orbě dramaticky urychlují globální erozi půdy. Děje se, říká, rychlostí 10 až 100krát vyšší, než je míra, při které se vytváří nová půda.
„To znamená, že bychom mohli sesypat ornici za pár stovek až tisíců let, “ říká Montgomery. "Současná míra eroze je taková, která by měla v příštích několika staletích znepokojovat civilizaci, ale problém se odehrává tak pomalu, že je pro lidi těžké omotat si hlavu kolem sebe."
Aby čelil tomuto problému, Montgomery obhajuje rozsáhlé přijetí zemědělství bez půdy. Tento přístup se vzdává použití pluhu k obrácení půdy, což ponechává ornici náchylnější k erozi; místo toho zemědělci lehce obracejí úrodu strniště do ornice. Přestože zemědělství bez půdy může za určitých podmínek vyžadovat použití pesticidů a herbicidů, dlouhodobě by to vyvážilo množství výhod, říká Montgomery. Tvrdí, že zemědělství bez půdy by snížilo erozi na míru blíže k přírodní produkci půdy. Mezi další výhody patří zlepšená úrodnost půdy a zvýšené ukládání uhlíku, protože se v půdě hromadí více organické hmoty.
Vědci již léta široce předpokládají, že masivní eroze půdy ze zemědělství hraje významnou roli ve změněných hladinách uhlíku v atmosféře. Přesná povaha tohoto spojení však není dobře pochopena a důkazy z různých studií byly velmi protichůdné. Některé studie dospěly k závěru, že globální eroze půdy ze zemědělství uvolňuje značné množství uhlíku do atmosféry; jiní našli značný uhlíkový efekt "dřezu".
Říjnová zpráva ve vědě obě tyto tvrzení vyvrací. Použitím nové metody analýzy mezinárodní tým vědců v čele s Kristofem Van Oostem z Katolické univerzity v Leuvenu v Belgii zjistil, že globální eroze zemědělské půdy má minimální vliv na úrovně atmosférického uhlíku. Tito vědci tvrdí, že zachycuje uhlík, ale pouze zlomek, v množstvích výrazně nižších, než jsou některé předchozí odhady.
Diana Parsell z Falls Church, Va., Píše často o vědeckých tématech.
