Учените изчисляват, че 80 процента от земната повърхност сега носи белезите на човешките дейности - от пътища до култури до кули на мобилни телефони.
Съгласно настоящите практики за използване на земята, проучванията показват, обществото изземва все по-голям дял от биологичните ресурси на планетата, за да задоволи човешките нужди. Нараства опасението, че произтичащите от това промени в околната среда могат сериозно да подкопаят естествените функции на сухоземните екосистеми. Това може да застраши дългосрочния им капацитет за поддържане на живота на Земята чрез предоставяне на основни услуги като производство на храни, филтриране на вода и въздух, регулиране на климата, защита на биоразнообразието, контрол на ерозията и съхранение на въглерод.
"В крайна сметка трябва да поставим под въпрос каква част от производителността на биосферата можем да присвоим, преди планетарните системи да се разпаднат", предупреждават Джонатан Фоли и група съавтори в документ, публикуван миналия юли в сборника на Националната академия на науките (PNAS ).
Фоли, директор на Центъра за устойчивост и глобална среда в Университета на Уисконсин-Мадисън, използва съвременни компютърни модели и сателитни измервания, за да анализира връзките между промените в използването на земята и условията на околната среда по целия свят. Това изследване показа, че селското стопанство е доминиращата форма на използване на човешката земя днес, като около 35 процента от цялата свободна от лед земя сега се използва за отглеждане на култури и отглеждане на добитък. Това е от едва 7 процента през 1700 година.
Физическата степен на преобразуване на земята за човешки дейности обаче е само част от историята. Интензивността на подобни дейности също има голямо значение: по-интензивното използване на земята обикновено изразходва повече ресурси.
Една от най-добрите снимки досега на колективното въздействие на човечеството върху сухоземните екосистеми идва от ново проучване, също в юлския PNAS, от екип от европейски изследователи. Те съставиха пространствено изрични карти, в единици от 6, 2 квадратни мили, показващи не само какви видове местно използване на земята преобладават по света, но и приблизително колко енергия от биомаса или естествена производителност консумират различните практики за използване на земята. (Останалата енергия от биомаса е налична за поддържане на биологични функции във всички други трофични нива или хранителни паяжини от екосистеми.)
„Нашите резултати показват, че хората, само един от 2 до 20 милиона вида на планетата, използват 25 процента от трофичната енергия, налична във всички наземни екосистеми, “ казва водещият автор Хелмут Хаберл от университета в Клагенфурт във Виена. "Това е доста драматично неравенство."
Моделите на използване на човешката земя варират в целия свят, повлияни от биофизичните и социално-икономическите условия. Например в големи райони на Азия и Африка на юг от Сахара, селското стопанство и дребните стопанства все още са стандарт. Но като цяло днес има постоянна промяна към по-интензивното използване на земята, водена от повишаващия се жизнен стандарт и нарастването на населението, което подхранва увеличаващото се търсене на стоки и услуги.
Съвременното земеделие предлага добър пример. През последните 40 години световните реколти за зърно се удвоиха, въпреки че общите култури се увеличиха само с 12 процента. Извличането на повече продукция от земеделските земи е възможно благодарение на новите сортове зърно, химически торове, механизация и напояване. Недостатъкът обаче е по-големи екологични щети, включително деградация на почвата, увеличена употреба на пестициди и замърсяване на водата от оттока на хранителни вещества.
Друго ново проучване илюстрира вида на огромни щети върху околната среда, които съвременните земеделски практики могат да причинят в дългосрочен план. Публикуван в PNAS през август, докладът предполага, че базата на земеделските земи на планетата вече може да е по-крехка, отколкото осъзнава обществото. След като състави записи от цял свят, Дейвид Монтгомъри от Университета във Вашингтон в Сиатъл стигна до заключението, че конвенционалните методи за отглеждане на основана на плуг драстично ускоряват глобалната ерозия на почвата. Той се случва, казва той, със ставки от 10 до 100 пъти над темповете, с които се създава нова почва.
„Това означава, че бихме могли да отнемем горния почв за няколко стотин до няколко хиляди години“, казва Монтгомъри. "Сегашната скорост на ерозия е тази, която би трябвало да тревожи цивилизацията през следващите няколко века, но проблемът се развива толкова бавно, че е трудно хората да се обвият около нея."
За да се противопостави на проблема, Монтгомъри се застъпва за широкомащабно приемане на селското стопанство без досега. Този подход пропуска използването на плуг за обръщане на почвата, което оставя горния почв по-податлив на ерозия; вместо това, земеделските производители леко избиват стърнищата на реколтата в горната част на почвата. Макар че при отглеждането на неравномерно земеделие може да се наложи използването на пестициди и хербициди при някои условия, това ще бъде надвишено в дългосрочен план от редица ползи, казва Монтгомъри. Според земеделското стопанство без ограничение ще се намали ерозията до степента, по-близка до тази на естественото почвено производство. Други предимства включват подобрена плодородие на почвата и повишено съхранение на въглерод, тъй като в почвата се натрупва повече органична материя.
От години учените широко приемат, че масивната ерозия на почвата от селското стопанство играе значителна роля за променените нива на въглерод в атмосферата. И все пак точната същност на тази връзка не е добре разбрана и доказателствата от различни изследвания са силно противоречиви. Някои изследвания заключават, че глобалната ерозия на почвата от селското стопанство отделя значителни количества въглерод в атмосферата; други откриха ефект на карбон „мивка“.
Доклад от октомври в сп. Science опровергава и двете твърдения. Използвайки нов метод на анализ, международен екип от учени начело с Кристоф Ван Оост от Католическия университет в Льовен в Белгия установи, че глобалната ерозия на земеделските почви има минимален ефект върху нивата на атмосферния въглерод. Той улавя въглерода, твърдят тези изследователи, но само фрагмент, в количества далеч под някои предишни оценки.
Диана Парсел от Фолс Чърч, Вашингтон, пише често по теми в науката.
