Секреты под ногами: как мы разрушаем землю быстрее, чем ледниковый период

Мало кто осознает, что силы природы могут быть не столь разрушительными, как человеческая деятельность. Исследование, опубликованное в журнале Geology, показывает, что за последние 150 лет поселенцы изменили ландшафт Северной Америки в 12 раз быстрее, чем это делал Лаврентийский ледяной щит 20 000 лет назад. Ученые утверждают, что последствия этого процесса касаются не только ландшафта, но и нашей продовольственной безопасности.

Сельскохозяйственная эрозия: недооцененная угроза

"Сельскохозяйственная эрозия — одно из самых недооцененных, но при этом глубоких воздействий человека на окружающую среду. Как долго мы позволим системе работать в условиях дефицита, прежде чем она нас догонит?" — задается вопросом Дэвид Монтгомери, геолог из Вашингтонского университета, который не принимал участия в исследовании.

Это утверждение подчеркивает важность понимания влияния человеческой деятельности на экосистему.

Новое исследование, основанное на записях осадочных пород в речной долине Миннесоты, подтверждает мнение ученых о том, что европейское поселение значительно изменило континент. Работа сосредоточена на Верхней долине реки Миссисипи, где в 1930-х годах наблюдалась интенсивная эрозия, вызванная Пыльной бурей. В небольшом городке Бивер, например, наводнения многократно смывали осадки на улицы — 28 раз только в 1938 году.

Ранее исследователи связывали проблемы Бивера с неэффективными методами ведения сельского хозяйства. Однако, не имея доисторических данных, они не могли точно оценить вклад человека в историческую эрозию Миннесоты.

Методы исследования

Геолог Шанти Пенпраз из Дартмутского колледжа и ее команда использовали два метода для оценки скорости эрозии в Траут-Крик, водном пути в долине реки Верхняя Миссисипи. Один из методов, оптически стимулированная люминесценция, определяет, когда каждый образец в последний раз подвергался солнечному свету. Другой метод, космогенный радионуклидный анализ, позволяет оценить скорость размыва материала с окружающих склонов.

Полученные данные показывают, что естественная эрозия в Траут-Крик достигла пика во время максимального распространения Лаврентида около 22 000 лет назад, составляя в среднем 0,071 миллиметра в год. Но с приходом поселенцев в конце 1800-х годов ситуация резко изменилась.

Увеличение скорости эрозии

С начала 20 века скорость эрозии возросла до 4 миллиметров в год — 60-кратный скачок. Пенпраз и ее коллеги оценили более консервативную скорость в 0,6 миллиметра в год, что, тем не менее, в 8-12 раз выше средних показателей ледникового периода. Эндрю Викерт, геолог из Университета Миннесоты Twin Cities, подчеркивает: "Менее чем за 200 лет мы изменили землю примерно в 10 раз быстрее, чем это было в ледниковый период".

Современная эрозия, несмотря на улучшения в сельскохозяйственных практиках, все еще значительно превышает естественные показатели. Министерство сельского хозяйства США считает допустимым уровень до 1 миллиметра в год, что в 14 раз превышает пиковые показатели ледникового покрова Траут-Крик.

Ученые предупреждают, что это может привести к серьезным проблемам: утрате плодородного верхнего слоя почвы, загрязнению водоемов и снижению способности почвы удерживать влагу и углерод.