Atividades humanas que aumentam a erosão do solo
Práticas agrícolas
As práticas agrícolas insustentáveis são as que mais contribuem para o aumento global das taxas de erosão. O preparo das terras agrícolas, que quebra o solo em partículas mais finas, é um dos principais fatores. O problema foi agravado nos tempos modernos, devido ao equipamento agrícola mecanizado que permite a aragem profunda, o que aumenta gravemente a quantidade de solo disponível para transporte pela erosão hídrica. Outros incluem a monocultura, a agricultura em encostas íngremes, a utilização de pesticidas e fertilizantes químicos (que matam os organismos que fixam o solo), as culturas em linha e a utilização de irrigação superficial. Uma situação global complexa relativamente à definição de perdas de nutrientes do solo poderia surgir como resultado da natureza selectiva do tamanho dos eventos de erosão do solo. A perda de fósforo total, por exemplo, na fração erodida mais fina é maior em relação ao solo inteiro. Extrapolando esta evidência para prever o comportamento subsequente nos sistemas aquáticos receptores, a razão é que este material mais facilmente transportado pode suportar uma concentração mais baixa de P em comparação com as frações de tamanho mais grosseiro. A lavoura também aumenta as taxas de erosão eólica, desidratando o solo e quebrando-o em partículas mais pequenas que podem ser apanhadas pelo vento. Isto é agravado pelo facto de a maioria das árvores ser normalmente removida dos campos agrícolas, permitindo que os ventos tenham percursos longos e abertos para viajar a velocidades mais elevadas. O pastoreio intenso reduz a cobertura vegetal e causa forte compactação do solo, o que aumenta as taxas de erosão.
Desmatamento
Numa floresta intacta, o solo mineral é protegido por uma camada de serapilheira e húmus que cobre o solo da floresta. Estas duas camadas formam um tapete protetor no chão que absorve o impacto das gotas de chuva. São porosos e altamente permeáveis à precipitação, permitindo que a água da chuva reduza a infiltração no solo, em vez de fluir pela superfície como escoamento. As raízes das árvores e plantas mantêm as partículas do solo unidas, evitando que sejam levadas pela água. A copa atua desacelerando as gotas de chuva que atingem a folhagem e os caules antes de atingir o solo, reduzindo sua energia cinética. No entanto, é o solo da floresta, e não a copa, que evita a erosão superficial. A velocidade final das gotas de chuva é atingida em aproximadamente 8 metros (26 pés). Como as copas das árvores são geralmente mais altas do que estas, as gotas de chuva muitas vezes podem recuperar a velocidade terminal mesmo depois de atingirem a copa. Contudo, o solo intacto da floresta, com as suas camadas de serapilheira e matéria orgânica, ainda pode absorver o impacto da chuva.
O desmatamento causa aumento das taxas de erosão devido à exposição do solo mineral, removendo camadas de húmus e serapilheira da superfície do solo, removendo a cobertura vegetal que une o solo e causando a compactação do solo pelos equipamentos de extração de madeira. Depois que as árvores são removidas pelo fogo ou pela exploração madeireira, as taxas de infiltração aumentam e a erosão diminui enquanto o solo da floresta permanece intacto. Incêndios graves podem levar a mais erosão se forem acompanhados por chuvas fortes.
Globalmente, um dos maiores contribuintes para a perda erosiva de solo em 2006 é o tratamento de florestas tropicais com corte e queima. Em diversas regiões do planeta, sectores inteiros de um país tornaram-se improdutivos. Por exemplo, no elevado planalto central de Madagáscar, que compreende aproximadamente dez por cento da área terrestre daquele país, praticamente toda a paisagem é desprovida de vegetação, com sulcos de erosão normalmente superiores a 50 metros (160 pés) de profundidade e 1 quilómetro (1 quilómetro) de largura. A agricultura itinerante é um sistema agrícola que por vezes incorpora o método de corte e queima em algumas regiões do mundo. Isso degrada o solo e faz com que ele se torne cada vez menos fértil.
Ruas e urbanização
A urbanização tem efeitos importantes nos processos de erosão: primeiro, ao retirar a cobertura vegetal da terra, alterar os padrões de drenagem e compactar o solo durante a construção; e então cobrir o terreno com uma camada impermeável de asfalto ou concreto que aumenta a quantidade de escoamento superficial e aumenta a velocidade do vento superficial. Grande parte dos sedimentos transportados no escoamento das áreas urbanas (especialmente estradas) está altamente contaminada com combustível, óleo e outros produtos químicos. Este aumento do escoamento, além de erodir e degradar a terra sobre a qual flui, também causa grandes perturbações nas bacias hidrográficas circundantes, alterando o volume e a taxa de água que flui através delas e enchendo-as com sedimentação quimicamente contaminada. O aumento do fluxo de água através dos cursos de água locais também causa um grande aumento na taxa de erosão das margens.
Mudanças climáticas
Espera-se que as temperaturas atmosféricas mais quentes observadas nas últimas décadas conduzam a um ciclo hidrológico mais vigoroso, incluindo eventos de precipitação mais extremos. A subida do nível do mar que ocorreu como resultado das alterações climáticas também aumentou enormemente as taxas de erosão costeira.
Estudos sobre a erosão do solo sugerem que o aumento da quantidade e intensidade da precipitação levará a taxas mais elevadas de erosão do solo. Portanto, se a quantidade e a intensidade da precipitação aumentarem em muitas partes do mundo como esperado, a erosão também aumentará, a menos que sejam tomadas medidas de melhoria. Espera-se que as taxas de erosão do solo mudem em resposta às mudanças climáticas por uma série de razões. A mais direta é a mudança no poder erosivo da chuva. Outras razões incluem: a) alterações na copa das plantas causadas por alterações na produção de biomassa vegetal associadas ao regime de umidade; b) alterações na cobertura do solo causadas por alterações nas taxas de decomposição de resíduos vegetais como resultado da atividade microbiana do solo dependente da temperatura e da umidade, bem como nas taxas de produção de biomassa vegetal; c) mudanças na umidade do solo devido a mudanças nos regimes de precipitação e nas taxas de evapotranspiração, o que altera as taxas de infiltração e escoamento; d) alterações na erosão do solo devido à diminuição das concentrações de matéria orgânica no solo, levando a uma estrutura do solo mais susceptível à erosão e ao aumento do escoamento superficial devido ao aumento da impermeabilização e formação de crostas na superfície do solo; e) uma mudança na precipitação de inverno de neve não erosiva para chuva erosiva devido ao aumento das temperaturas do inverno; f) derretimento do permafrost, que induz um estado erodível do solo a partir de um estado anteriormente não erodível; e g) mudanças no uso da terra necessárias para acomodar novos regimes climáticos.
Os estudos de Pruski e Nearing indicaram que, sem considerar outros factores, como o uso da terra, é razoável esperar uma alteração de aproximadamente 1,7% na erosão do solo por cada alteração de 1% na precipitação total sob as alterações climáticas. Em estudos recentes, prevê-se que a erosão das chuvas aumente 17% nos Estados Unidos e 18% na Europa.
Devido à gravidade dos seus efeitos ecológicos e à escala em que ocorre, a erosão constitui um dos mais importantes problemas ambientais globais que enfrentamos hoje.
Degradação da terra
A erosão hídrica e eólica são agora as duas principais causas da degradação da terra; Combinados, são responsáveis por 84% da superfície degradada.
Todos os anos, cerca de 75 mil milhões de toneladas de solo são erodidos da terra, uma taxa que é cerca de 13 a 40 vezes mais rápida do que a taxa de erosão natural. Aproximadamente 40% das terras agrícolas do mundo estão seriamente degradadas. Segundo as Nações Unidas, todos os anos se perde uma área de solo fértil do tamanho da Ucrânia devido à seca, à desflorestação e às alterações climáticas. Em África, se as actuais tendências de degradação dos solos continuarem, o continente poderá alimentar apenas 25% da sua população até 2025, de acordo com o Instituto Africano de Recursos Naturais da UNU, com sede no Gana.
Desenvolvimentos recentes de modelagem quantificaram a erosão das chuvas em escala global usando alta resolução temporal (<30 min) e registros de chuvas de alta fidelidade. O resultado é um extenso esforço global de recolha de dados que produziu a base de dados Global Rainfall Erosivity (GloREDa), que inclui a erosão das chuvas em 3.625 estações e abrange 63 países. Este primeiro banco de dados global de erosão pluvial foi usado para desenvolver um mapa de erosividade global de 30 segundos de arco (~1 km) baseado em um processo geoestatístico sofisticado. De acordo com um novo estudo publicado na Nature Communications, quase 36 mil milhões de toneladas de terra são perdidas devido à água todos os anos, e a desflorestação e outras alterações na utilização dos solos estão a agravar o problema. O estudo investiga a dinâmica global da erosão do solo usando modelos de alta resolução distribuídos espacialmente (tamanho de célula de aproximadamente 250 × 250 m). A abordagem geoestatística permite, pela primeira vez, a incorporação num modelo global de erosão do uso da terra e mudanças no uso da terra, a extensão, os tipos, a distribuição espacial das terras agrícolas globais e os efeitos dos diferentes sistemas de cultivo regionais.
A perda de fertilidade do solo devido à erosão é ainda mais problemática porque a resposta é muitas vezes a aplicação de fertilizantes químicos, conduzindo a uma maior poluição da água e do solo, em vez de permitir a regeneração da terra.
Sedimentação de ecossistemas aquáticos
A erosão do solo (especialmente devido à atividade agrícola) é considerada a principal causa mundial de poluição difusa da água, devido aos efeitos do excesso de sedimentos que flui para os cursos de água do mundo. Os próprios sedimentos atuam como poluentes, além de serem portadores de outros poluentes, como moléculas de pesticidas ou metais pesados.
O efeito do aumento da carga de sedimentos nos ecossistemas aquáticos pode ser catastrófico. A lama pode sufocar os leitos de peixes em desova, preenchendo o espaço entre o cascalho no leito do riacho. Também reduz o fornecimento de alimentos e causa problemas respiratórios significativos à medida que os sedimentos entram nas guelras. A biodiversidade das plantas aquáticas e da vida das algas é reduzida e os invertebrados também são incapazes de sobreviver e se reproduzir. Embora o evento de sedimentação em si possa ter uma vida relativamente curta, a perturbação ecológica causada pela massa moribunda persiste frequentemente no futuro.
Um dos problemas de erosão hídrica mais graves e duradouros em todo o mundo ocorre na República Popular da China, no curso médio do Rio Amarelo e no curso superior do Rio Yangtze. Do Rio Amarelo, mais de 1,6 bilhão de toneladas de sedimentos fluem para o oceano a cada ano. O sedimento se origina principalmente da erosão hídrica na região do Planalto de Loess, no noroeste.
Poluição por poeira no ar
As partículas do solo coletadas durante a erosão eólica do solo são uma importante fonte de poluição do ar, na forma de partículas transportadas pelo ar, "poeira". Estas partículas de solo transportadas pelo ar estão frequentemente contaminadas com produtos químicos tóxicos, tais como pesticidas ou combustíveis petrolíferos, representando riscos ecológicos e de saúde pública quando pousam ou são inalados/ingeridos.
A poeira da erosão atua suprimindo a precipitação e altera a cor do céu de azul para branco, levando a um aumento do pôr do sol vermelho. Os eventos de poeira têm sido associados a um declínio na saúde dos recifes de coral em todo o Caribe e na Flórida, principalmente desde a década de 1970. Plumas de poeira semelhantes têm origem no deserto de Gobi, que, combinadas com poluentes, se estendem por grandes distâncias na direção do vento, ou para leste, em direção à América do Norte.