ETH Zürich-onderzoekers onderzoeken de oorzaken van bodemerosie over de hele wereld opnieuw - en hebben ontdekt dat landen zelf een verrassend sterke invloed op hun bodem hebben. Dit landeneffect was voorheen onopgemerkt.

Bodemerosie is een wereldwijd probleem dat de voedselzekerheid en het functioneren van ecosystemen bedreigt. Het heeft een nadelig effect op water en lucht en, natuurlijk, op de bodem zelf. Het produceert ook een aantal schadelijke domino-effecten; boeren, bijvoorbeeld, het verlies aan natuurlijke bodemproductiviteit moeten compenseren door meer mest te gebruiken. Stand van zaken, de bodem gaat in een aanzienlijk sneller tempo verloren dan dat er wordt gecreëerd. Aangezien de land- en bosbouwsector eenvoudigweg niet kunnen functioneren zonder grond, veel regeringen proberen de erosie in hun land tegen te gaan.

Bodemerosie heeft tal van oorzaken, waarvan vele nog steeds niet goed worden begrepen. We weten het nog steeds niet, bijvoorbeeld, of en hoe verschillende landen de erosie van hun bodem beïnvloeden. Onderzoek tot nu toe heeft zich gericht op het identificeren van wederzijdse relaties die bekend staan ​​als correlaties, zoals het feit dat erosie in arme landen ernstiger is dan in rijke. Oorzakelijke effecten identificeren, anderzijds, is en blijft erg moeilijk.

Teledetectie en modellering van bodemerosie

David Wüpper en Robert Finger van de Group for Agricultural Economics and Policy aan de ETH Zürich en Pasquale Borrelli van de University of Basel hebben nu satellietbeelden en tal van andere gegevensbronnen gebruikt om de sociaal-economische oorzaken van bodemerosie over de hele wereld te onderzoeken.

Op basis van teledetectiegegevens met hoge resolutie en tal van andere gegevensbronnen, de onderzoekers maakten een erosiekaart van de wereld. Met behulp van een statistisch model, de onderzoekers onderzochten vervolgens of de erosiesnelheid over het algemeen continu verandert door de ruimte, maar abrupt 'springt' aan landsgrenzen. Dergelijke abrupte "sprongen" aan politieke grenzen onthullen de invloed van de landen die zich links en rechts van de grenzen bevinden.

Op een tweede kaart de onderzoekers hebben ook de potentiële natuurlijke erosiesnelheid gemodelleerd. Zo konden ze zien hoe groot het verschil is tussen huidige en natuurlijke erosie en of er natuurlijke discontinuïteiten zijn in de erosiesnelheid aan de politieke grenzen.

Landsgrenzen onthullen waar erosie onnatuurlijk hoog is

Het was door deze benadering dat Wüpper en Finger het "landeffect" als oorzaak van bodemerosie konden identificeren. De onderzoekers presenteren hun bevindingen in een onderzoek dat onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd Natuur Duurzaamheid .

Dit landeneffect is het meest zichtbaar langs politieke grenzen, omdat deze gebieden de beste basis bieden voor het vergelijken van waarnemingen. "De snelheid waarmee bodems eroderen, hangt sterk af van aan welke kant van een grens, en dienovereenkomstig, in welk land de bodem ligt, ", zegt hoofdauteur David Wüpper.

Om hun aanpak te illustreren, de onderzoekers gebruiken het eiland Hispaniola, thuisbasis van Haïti en de Dominicaanse Republiek, als voorbeeld. In zijn natuurlijke vorm, Hispaniola zou uniform bedekt zijn met dicht tropisch bos en de natuurlijke erosie zou erg laag zijn omdat deze vegetatie de bodem zou beschermen tegen regen.

In werkelijkheid, echter, vonden de onderzoekers dat langs de grens, De bodems van Haïti verliezen 50 ton meer per jaar en per hectare dan die van de Dominicaanse Republiek. Wüpper legt uit dat als Hispaniola niet was onderworpen aan menselijk ingrijpen en nog in zijn natuurlijke staat was, er zou geen sterke toename van bodemerosie langs de grens zijn. "Maar de aanwezigheid van een dergelijke stijging wijst op politieke entiteiten, geen natuurlijke grenzen, " hij zegt.

De differentiële erosie langs de grens van de twee Caribische staten is extreem hoog:30 keer hoger dan het wereldwijde gemiddelde, wat volgens de berekeningen van de onderzoekers op 1,4 ton per jaar en hectare bouwland staat. Ter vergelijking, de erosiesnelheid in Duitsland ligt 0,2 ton lager dan in de buurlanden. De onderzoekers vinden dit zeer positief omdat het suggereert dat de erosie ook vrij laag is in de landen die grenzen aan Duitsland. "Onze bevindingen illustreren hoe inconsistent het patroon dat over de hele wereld wordt waargenomen, is, " zegt Wüpper. De sterkste invloed van een land op bodemerosie is de landbouw en de manier waarop boeren de grond daar bewerken. Het inkomensniveau in een bepaald land, echter, heeft geen invloed.

Hoog potentieel

Naast het signaleren van tekortkomingen en tekortkomingen in de bodembescherming, het onderzoek laat ook zien dat er een duidelijk potentieel is voor landen om hun bodembescherming te verbeteren en hoe ze dat aanpakken. Finger legt uit dat vóór de studie, niemand realiseerde zich de enorme hefboomwerking die het landeneffect zou bieden. Vroeger, bodemerosie werd gezien als een overwegend lokaal probleem. "Nu hebben we aangetoond dat factoren op grotere schaal ook de erosie in een bepaald land sterk beïnvloeden, " hij zegt.

In aanvulling, de methode van de onderzoekers van ETH Zürich kan worden gebruikt om te bepalen of maatregelen die landen nemen om de bodembescherming te verbeteren effectief zijn of niet. Een dergelijke maatregel, bijvoorbeeld, introduceert economische prikkels om een ​​grotere bodembedekking of minder grondbewerking aan te moedigen. Echter, maatregelen ter bescherming tegen erosie kunnen ook leiden tot nieuwe belangenconflicten als, bijvoorbeeld, verminderde grondbewerking leidt tot een verhoogd gebruik van pesticiden voor onkruidbestrijding. "De basis voor een goede beleidsvorming in dit opzicht is het identificeren en kwantificeren van deze tegenstrijdige doelen, ' zegt Vinger.

Finger en Wüpper werken al aan een vervolgonderzoek om dergelijke afwegingen te onderzoeken. Ze zijn van plan dezelfde methode te gebruiken om het belangenconflict te kwantificeren waarmee alle landen worden geconfronteerd tussen het verhogen van hun opbrengsten en het besparen van water.