Засів хмар, солома у дюнах і дерева з безпілотників: як у світі вирішують проблему опустелювання

За останні роки ми майже звикли до незвично низьких температур та аномальної спеки, які дуже швидко змінюють одне одного. Ми навіть ставимося до цих погодних стрибків з гумором, вирішуючи, а чи не варто б було, одягаючи зранку пуховик, взяти з собою в сумці сандалі. Але те, що спричиняє нам побутові незручності, у фахівців викликає неабияке занепокоєння. Вчені прогнозують, що якщо не зупинити зміну клімату, третина людства до 2070 року буде жити в умовах Сахари — найбільшої і спекотної пустелі. Це, звісно, найгірший сценарій, розрахований на випадок потепління планети на 3°C. Але навіть у разі підвищення температури тільки на 1,5°C, до кінця століття понад 1 мільярд людей опиняться поза своєю комфортною "кліматичної ніші".

"Прикольний" контраст швидко вбиває. І це ми вже спостерігаємо. У 2020 році температура Землі досягла рекордних значень за три мільйони років. "Ми на краю прірви" — заявив генеральний секретар ООН Антоніу Гутерреш на форумі "Петерсберзький кліматичний діалог". Земля близька до кліматичної катастрофи. Причому винних у цьому довго шукати не доведеться — саме ми, люди, систематично і невтомно знищуємо біологічний потенціал планети.

Одним із наслідків безладного відношення людини до своєї "колиски"-Землі, є опустелювання —/явище руйнівного характеру, в процесі якого родючі землі в посушливих районах деградують і перетворюються в позбавлені рослинності і вологи пустелі. Такі землі стають абсолютно непридатними для людського життя. До існування в подібних умовах можуть пристосуватися лише поодинокі представники фауни і флори. Деградація і опустелювання земель — це колосальний виклик для людства. Опустелювання провокує голод, вимушену міграцію населення і багато інших проблем екологічного та соціально-економічного характеру. 

Незважаючи на безліч природних факторів, що сприяють опустелюванню, головною причиною цього процесу все ж таки залишається екологічна криза — результат глобальної індустріалізації і некоректне використання природних ресурсів в кожному окремо взятому регіоні. Процес опустелювання перманентно відбувається у всі часи існування людства, але останнім часом темпи деградації родючих земель катастрофічно прискорилися. Руйнуванню крихкого екологічного балансу сприяють збільшення обсягів виробництва (заболочування і засолення ґрунтів), нераціональне землекористування, знищення лісів (особливо небезпечна вирубка гірських лісів — зі схилів гір, позбавлених зелені, дощі змивають ґрунт, роблячи зміни незворотними — нові лісопосадки тут вже не приживуться), перевипасання худоби. Існує думка, що всі пустелі Близького Сходу — справа рук людини. Знищення лісової і трав'янистої рослинності, перевипасання, водна та вітрова ерозія перетворили колись зелені території країн Близького Сходу і Північної Африки на пустелі і напівпустелі. 

У всесвітній день боротьби з опустелюванням і засухою Рубрика розповідає, наскільки ситуація є критичною зараз і які рішення з різних країн світу допомагають відводити кризу.

Подовжене літо і ліс розміром з футбольне поле. Трохи фактів, які змушують замислитися:

• Якщо скласти всю територію планети, зайняту природними пустелями і напівпустелями, то це буде приблизно 40% території всієї Землі. 
• Кожні 6 секунд на Землі зникає ліс розміром з футбольне поле.
• Американський геофізичний союз провів дослідження, де була проаналізована середньодобова температура в північній півкулі. З'ясувалося, що за 52 роки кількість літніх днів збільшилася з 78 до 95! Подальша зміна клімату ще більше впливатиме на тривалість літнього сезону (а значить, і сезону спеки і посух), і за прогнозами вже до кінця цього століття він буде тривати до півроку. Крім того, минулого року було багато подій, які свідчать про екстремальні зміні клімату. Наприклад, найсильніша посуха в Європі з часів початку Римської імперії, пожежі в Каліфорнії і найвища температура в Долині Смерті з будь-коли зареєстрованих (54,4°C). 
• Більше половини всіх сільськогосподарських земель на Землі страждає від деградації. Деградація сільськогосподарських земель відбувається з неймовірною швидкістю — приблизно 12 млн га нарік, а значить — 23 га на хвилину!
• Опустелювання земель відбувається в Китаї, Пакистані, Сирії, Непалі, Ірані та Монголії. В Африці під загрозою опустелювання — 2⁄3 території, Індія може втратити близько 30% всіх родючих земель. У країнах Південної, Східної і Центральної Європи приблизно 14-15 мільйонів гектарів родючих земель (8-9%) мають схильність до опустелювання. Найбільше страждають ті землі, які розташовані на території Румунії, Болгарії, Молдови, України, Іспанії, Португалії, Греції та Сицилії.
• Понад 2,5 мільярдів людей на планеті безпосередньо залежать від сільського господарства (і українці в тому числі). Деградація ґрунту безпосередньо зачіпає умови існування 3/4 бідного населення всієї планети.

Борімося — поборемо?

У грудні 1996 року була підписана і набула чинності Конвенція Організації Об'єднаних Націй про боротьбу з опустелюванням. У ній наголошується на необхідності нового підходу, що передбачає участь і влади, і населення у вирішенні проблеми опустелювання. Період з 2010 по 2020 роки було оголошено Десятиліттям, присвяченим пустелям і боротьбі з опустелюванням. Основною метою грандіозного заходу стало підвищення обізнаності населення земель, які страждають від опустелювання, про причини цього процесу, а також допомога в подоланні ситуації. Ці десять років ООН присвятила запобіганню та припиненню деградації екосистем на всіх континентах. 

Але одними намірами та інформуванням проблему не вирішити. По всьому світу люди шукають рішення, які дозволили б зупинити опустелювання і боротися з посухами.

1. В Аргентині Міністерством навколишнього середовища та сталого розвитку реалізується проєкт, який допомагає вирішувати ці проблеми за допомогою тристороннього підходу, що сприяє підвищенню обізнаності фермерів і місцевих установ про кліматичні ризики, а також впроваджує стійкі методи ведення сільського господарства та зміцнює сприятливе середовище для адаптації до зміни клімату. Заходи адаптації ралізуються на 11 ділянках. До них відносяться методи поліпшення складу ґрунту і сприяння природному відновленню пасовищ шляхом посадки багаторічних трав, а також заходи по відновленню продуктивних екосистем шляхом лісонасадження і пілотування альтернативних агроекологічних методів. Ключовим досягненням проєкту стала розробка унікальної системи раннього попередження та інформації про посухи, яка полегшує прийняття рішень фермерами. За допомогою створення мережі наукових, технологічних організацій і місцевих органів самоуправління короткострокові і середньострокові періодичні агрокліматичні прогнози складаються і поширюються по радіо, місцевими газетами і соціальними мережами, щоб представити прогнозовані опади, ризик ерозії і пасовищних пожеж, а також відповідні рекомендації з профілактичних заходів.

2. Всього тридцять років тому Нігер (Західна Африка) був злиденною країною, схильною до засух. За порадою експертів з інших країн там були очищені великі ділянки землі для посадки пшениці і кукурудзи. Проєкт виявився провальним, рослини на відкритому просторі просто горіли. Агролісництво — перевірений часом підхід сталого землеробства, незаслужено забутий у XX столітті в період розквіту інтенсивного сільського господарства і вирощування монокультур, у країні почало поширюватися спонтанно по мірі того, як фермери і землевласники почали помічати переваги спільного росту дерев і сільськогосподарських культур. Виявилося, врожайність зерна в таких умовах була набагато кращою, ніж в сусідніх полях, де земля була "очищеною". З тих пір в Нігері було посаджено або залишено для природного відновлення близько 200 мільйонів дерев на 5 мільйонах гектарів землі. Аналогічні процеси відбуваються в Малаві, Малі, Ефіопії. Фермери тепер саджають і доглядають за набагато більшою кількістю дерев на своїх землях. Рівнини в Малі за останні 30 років змінилися до невпізнавання, а в районі Тигран в Ефіопії таким чином було відновлено майже мільйон гектарів землі.

3. В Йорданії рішення проблеми шукають на клаптику пустелі, який не використовувався для землеробства вже сотні років. Комерційний проєкт, який здійснюється за підтримки USAID, ЄС та уряду Норвегії, поєднує сонячну енергію, опріснення морської води, енергію вітру і комп'ютерний контроль, що дозволяє максимально ефективно використовувати кожну краплю води, щоб оживити покинуті землі. На ділянці розміром з 4 футбольних поля за 10 км від порту Акаба на Червоному морі учасники проєкту побудували теплиці, що охолоджуються за допомогою солоної води, та вдосконалені системи опріснення, які дають змогу обійтися без наявності будь-яких джерел прісної води. Використовуючи сонячні батареї, морську воду проганяють через систему фільтрів завтовшки 15 см, встановлену в стінах теплиці. На іншій стороні прокладене краплинне зрошення, яке, випаровуючись, підвищує вологість у теплиці, завдяки чому потреба рослин у воді знижується. Це дає змогу виростити будь-що у пустелі, де температура повітря вдень досягає 45°С. Наразі морську воду підвозять у цистернах. Але ферма сподівається прокласти трубопровід або підключитися до трубопроводу з Червоного моря до Мертвого, який збираються побудувати спільно Йорданія та Ізраїль. Впевненості авторам проєкту додає те, що Йорданія визначила його серед своїх пріоритетів, а нещодавно його відвідав сам король цієї країни. Тож зараз йдеться про розширення проєкту уп'ятеро — до 20 га, на яких вирощуватиметься близько 5300 т сільгосппродукції щороку. Також планується запуск проєктів в інших місцях з аналогічними умовами — в Тунісі та Австралії.

4. З моменту створення Ізраїлю, вирішення проблем опустелювання є частиною державної політики. За весь час там було посаджено близько 240 мільйонів дерев, а для забезпечення ефективного управління водними ресурсами та контролю над випасом худоби були введені спеціальні правила. У країні побудували 180 гребель і водосховищ, освоїли 1000 кв.км землі і створили більше 1000 парків. 95% території Ізраїлю — це посушливі, напівпосушливі, пустельні або надмірно посушливі регіони, тут знають про дефіцит води не з чуток. Але в 2014 році ця країна стала незалежною в галузі водопостачання завдяки стратегічному підходу, який вміщував в себе цілу низку комплексних заходів:

• Опріснення: Перетворення морської води на питну перетворило дефіцит води на її надлишок для Ізраїлю. 55% ізраїльтян наразі п'ють воду з опріснювальних установок. 
• Переробка стічних вод: Ізраїль першим застосував спосіб очищення стічних вод і використання їх для сільського господарства. Сьогодні Ізраїль переробляє близько 90% своїх стічних вод.
• Мікрозрошення: за такого методу поливу сільськогосподарські культури вирощуються із стійкою подачею точної кількості необхідної води крапельним шляхом.
• Економія: Унітази та душові системи низької витрати води забезпечують збереження води в будинках.

Наразі Ізраїль — світовий лідер в раціоналізації та економії водокористування в сільському господарстві. Ізраїлю вдалося зупинити опустелювання: пустеля не тільки не розширюється, але і зменшується завдяки розвитку сільського господарства.

А ізраїльські овочі та фрукти тепер можна придбати не тільки на всіх місцевих ринках, а навіть у кожному українському супермаркеті. 

Приживлюваність молодих саджанців в пустельному кліматі Ізраїлю досягає 80%, при чому після посадки їх ніхто не поливає. Деревцям вдається виживати завдяки унікальній технології посадки, заради якої в Ізраїль сьогодні приїжджають фахівці з інших країн, де стоїть проблема опустелювання. Молоду рослину при посадці поміщають в пластиковий контейнер, який має зовні білі стіни, а всередині — чорні. На внутрішніх стінках конденсується волога з повітря, яка стікає вниз контейнера до коріння, забезпечуючи саджанець необхідною кількістю води. Протягом перших 5-7 років життя цієї кількості води цілком достатньо для повноцінного росту дерева, а потім коріння доростає до насиченого вологою шару і живиться звідти. На сьогодні Ізраїль є єдиною країною в світі, де площа лісових насаджень не зменшується, а з кожним роком зростає.

5. Пустеля Кубуці (Північний Китай) — 7-ма за площею пустеля в Китаї. Колись її називали "мертвим морем", через яке важко було навіть птахам перелетіти. Але завдяки 30-річним зусиллям Китаю по боротьбі з опустелюванням, у багатьох місцях цієї пустелі з'явилися ділянки з рослинністю. В процесі боротьби з опустелюванням в пустелі Кубуці був застосований ряд інноваційних методів, зокрема було здійснено заліснення за допомогою технології безпілотних літаків. Це не єдиний успіх Китаю в цьому напрямі. На північному заході Китаю зникла пустеля Му-Ус площею 42200 квадратних кілометрів. 93% її території перетворилося на оазу в результаті багаторічних зусиль по боротьбі з опустелюванням. Паралельно з цим владою Китаю реалізується масштабний проєкт в рамках боротьби з іншою пустелею — Тенгер. Рухливі дюни, площа яких становить близько 67 га, закріплюють за допомогою мережі з солом'яних клітин. Солому укладають рядами та вдавлюють лопатами в пісок на 10 см. Над поверхнею піску вона виступає приблизно на 30 см і повинна стояти строго вертикально, рівними паралельними і перпендикулярними рядами з боком "клітинки" довжиною в один метр. Так виходить мережа з солом'яних клітин. Вперше таку технологію застосували в середині ХХ ст, коли будувалася залізниця Баотоу-Ланьчжоу. Місцеві жителі створювали захисні мережі вздовж залізниці і продовжують використовувати цю технологію до наших днів. Позитивний побічний ефект цієї методи — зайнятість населення. Особливо багато працівників додалося в останні роки, коли були закриті екологічно шкідливі невеликі заводи і фабрики.

6. Клімат Лас-Вегаса (США) — посушлива пустеля зі спекотним, і в основному, сухим літом. Місто має в середньому 300 сонячних днів в році. Кілька років тому у водосховище в Лос-Анджелесу скинули 96 мільйонів чорних куль для захисту води. Кулі заповнили поверхню водосховища площею 0,7 кв.км і водотоннажністю 12,5 млрд літрів. Маленькі чорні пластикові кульки знижують випаровування води майже на 300 млн галонів (близько 1,1 млрд літрів) на рік — достатньо, щоб поставити питну воду 8100 мешканцям, захищають якість води шляхом блокування сонячного світла, запобігаючи небажаним хімічним реакціям і допомагаючи уникнути розвитку водоростей. 

Крім того, тут впровадили використання ксеріскейп-озеленення, щоб знизити потребу в поливі вуличних рослин в посушливих умовах. У цьому методі садівництва використовується підхід з обмеженням використання води, наприклад, угруповання рослин за потребою у воді, використання місцевих рослин і зменшення загальної кількості газонної трави. Крім того, для використання в будинку жителі використовують пристрої для економії води, такі як спеціальні насадки для душа і економні пральні і посудомийні машини.

7. Країни Європейського Союзу поступово використовують в своїх системах зрошення потенціал оборотних стоків. За інформацією Інституту циркулярної економіки, "ЄС вже визначив, що повторне використання стічних вод є життєздатним альтернативним джерелом води в областях з обмеженими водними ресурсами". Як приклад ефективного використання стічних вод в сільському господарстві можна назвати Канарські острови. З 2014 року вони зрошують переробленими стічними водами 5000 га помідор і 2500 га бананових плантацій. На Кіпрі схожа ситуація. З 2014 року приблизно 28% води, що використовується для зрошення в сільському господарстві, подається зі станцій очищення стічних вод.

8. Оригінальний спосіб впливу на погоду випробують в Об'єднаних Арабських Еміратах. Британська дослідницька група запустить в хмари спеціальні дрони з іонізуючими установками на борту. Електричні заряди малої потужності повинні привести до формування більш великих крапель з водяної пари. Нова технологія, озвучена експертами на форумі в Абу-Дабі базується на тому, що волога в хмарах несе в собі електричний заряд. Змінюючи величину заряду, вчені могли б змінити швидкість утворення крапель води і тим самим підвищити ймовірність опадів. Зараз засів хмар здійснюється за допомогою пострілів сіллю з гармат, закріплених на літаках — кристали солі притягують крихітні частинки води, вони з'єднуються одна з одною і стають важчими, так випадають опади.

9. Врятувати райони, які страждають від посухи, можна за допомогою звуку. Таке відкриття зробили вчені з Університету Ціньхуа. Дослідники навчилися використовувати низькочастотні звукові хвилі для "виклику" дощу. Як уточнюється в матеріалі газети South China Morning Post, експеримент був проведений в Тибеті. Там було встановлено звуковий генератор величезних розмірів, який направили в небо, при цьому частота звуку виявилася ледь помітна для людського вуха. Після того, як прилад був запущений, в радіусі близько 500 метрів від нього фіксувалося збільшення опадів до 17%. Дослідники кажуть, що техніка не надає згубного впливу на навколишнє середовище, але потрібно більше даних, щоб довести її ефективність.

10. Це може звучати, як щось з футуристичного науково-фантастичного фільму, але звичайний шпинат теж може допомогти в боротьбі з опустелюванням. Інженери Массачусетського технологічного інституту навчили шпинат спілкуватися з людьми за допомогою смс-ок. Виявилося, що коріння шпинату досить чутливе, щоб розпізнавати нітроароматичні з'єднання в ґрунтових водах, які входять до складу вибухових речовин. При виявленні цих з'єднань вуглецеві нанотрубки в листі відправляють сигнал, який зчитується інфрачервоною камерою, яка відправляє вченим електронне повідомлення. Хоча метою цього експерименту було виявлення вибухових речовин, вчені вважають, що його можна використовувати для моніторингу екологічних змін в довкіллі — посухи, забруднень, засолення та інших значущих процесів.

Де тут Україна?

В Україні проблема деградації земель є актуальною та гострою. До деградаційних процесів характерних для нашої країни можна віднести ерозію, забруднення, підтоплення територій, зсуви ґрунту. Суховії, посухи та пилові бурі є характерними для степової зони України. Вони є найбільш небезпечними для сільського господарства країни і нерідко негативно впливають на здоров'я людей. Південні області України майже повністю знаходяться в межах степової зони, тому боротьба з опустелюванням для цього регіону має велике значення.

Найбільш ефективними заходами у боротьбі з опустелюванням, на думку фахівців, повинні стати:

• збільшення лісистості;
• розробка проєктів землеустрою, що забезпечують еколого-економічне обґрунтування сівозміни;
• встановлення водоохоронних зон та прибережних захисних смуг;
• заходи по збереженню та відтворенню родючості ґрунтів;
• відновлення трав'яного покриву в місцях перевипасу худоби;
• раціональний підхід до землеробства і тваринництва;
• створення конструкцій, що затримують опади;
• просвітницька робота з населенням.

Роман Лещенко, міністр аграрної політики і продовольства, назвав два механізми для боротьби з посухою, від якої вже третій рік поспіль страждають південні області України. За його словами, наразі є два механізми для боротьби зі цією ситуацією:

1. Ухвалення закону про агрострахування, в рамках якого держава бере на себе супровідний ризик страхувати посіви, а в разі, якщо посіви губляться, держава бере участь в компенсації вартості цих посівів для того, щоб аграрій міг мати фінансове підґрунтя;
2. Національний проєкт зрошення і меліорації на півдні України.

"У нас є 2 млрд грн в рамках загальних державних витрат, кредитні гарантії Укрексімбанку на 7 млрд грн, а також 0,5 млрд грн на компенсацію обладнання для зрошення та меліорації, і у нас, якщо ми зараз приймемо найближчим часом закони про об'єднання водокористувачів, реформаторські закони, які є в Європейському Союзі, то ЄБРР, Світовий Банк і безпосередньо Міжнародна фінансова корпорація готові виділити $2 млрд на ці проєкти", — заявив міністр.

А Президент Володимир Зеленський в ході форуму "Україна 30. Екологія" оголосив, що вже підписав наказ про старт екологічного проєкту "Зелена країна". Амбітна мета полягає в тому, щоб за 10 років збільшити площу Українських лісів на 1 мільйон гектарів. Для цього в найближчі три роки планується посадити 1 мільярд дерев, тобто в чотири рази більше, ніж в Ізраїлі за всі роки його існування. Тут розібрали, чи реальна ця мета.