Четыре столетия назад африканский остров Маврикий все еще был покрыт тропическими лесами. Ситуация быстро изменилась, когда в 1638 году на острове поселились голландцы. Начавшаяся тогда расчистка в конечном итоге привела к дополнительной проблеме, с которой неизбежно сталкиваются острова с небольшой растительностью:эрозией почвы.
В 1598 году голландские купцы на пути в Индонезию обнаружили вулканический остров, который они назвали в честь тогдашнего штатгальтера принца Маврикия:Маврикий. Необитаемый остров был стратегически расположен для торговых судов к востоку от Мадагаскара, на полпути между Южной Африкой и Индонезией. Маврикий был идеальной остановкой перед великим путешествием на восток, чтобы запастись свежими продуктами и водой. В 1638 году остров был официально признан ЛОС, и там поселились голландцы. В 1710 году остров стал нерентабельным и был заброшен.
До того, как голландские поселенцы захватили остров в 1638 году, Маврикий был покрыт тропическими лесами. Сейчас расчищено более 98 процентов, а это значит, что почвы менее защищены от сильных осадков. Питательные вещества и агрохимикаты смываются в реки и угрожают коралловым рифам, окружающим остров. Модель эрозии показывает, как природные и человеческие факторы ускоряют этот процесс.
Чтобы сделать новую колонию прибыльной, голландцы вскоре начали рубить и торговать черным деревом. Большие площади тропических лесов уступили место сахарному тростнику, который рос на плодородных почвах. Но в результате эрозия, смывшая много почвы, значительно усилилась. Под влиянием глобальных экономических событий за последние двадцать лет землепользование на Маврикии снова изменилось. Эрозия почвы будет продолжаться, если не принять меры.
Сильный дождь
Ежегодно Маврикий подвергается разрушительному воздействию тропических циклонов, сопровождающихся проливными дождями, пиковая интенсивность которых иногда превышает 80 миллиметров в час. Дождь падает почти прямо на незащищенную плодородную почву, которая быстро смывает твердые вулканические недра, особенно на крутых склонах. На скоплениях лавы возрастом более 100 000 лет образовались богатые питательными веществами тропические почвы толщиной в несколько метров.
Эрозия не только влияет на плодородие почвы сельскохозяйственных угодий, но также имеет серьезные последствия для качества воды на Маврикии и вокруг него – опасность, которая была признана лишь недавно. Когда питательные вещества и пестициды стекают по склонам с сельскохозяйственных угодий, они могут нанести там ущерб и разрушить морские экосистемы в лагунах. Маврикий окружен обширной рифовой экосистемой протяженностью 300 км 2 . . Огромное биоразнообразие этой экосистемы, насчитывающей 600 видов рыб и более 200 видов крабов, находится под сильным давлением.
Модель эрозии
Поскольку почти половина территории Маврикия используется в сельскохозяйственных целях, а большие площади после сбора урожая остаются под паром, серьезной проблемой на Маврикии является эрозия. По этой причине университеты Амстердама и Маврикия провели инвентаризацию территорий, наиболее уязвимых к эрозии. Для этого они использовали модель эрозии в географической информационной системе (ГИС, см. вставку), с помощью которой потенциальная эрозия рассчитывалась для каждой ячейки сетки размером 100 на 100 метров для всего острова.
Модель учитывает природный и человеческий факторы. Природными факторами являются осадки, топография и тип почвы. Количество осадков сильно варьируется по всему острову:от 600 мм/год на (западном) побережье до 4000 мм/год на центральном плато. При этом осадки распределяются в течение года неравномерно. Семьдесят процентов годового количества осадков выпадает в период с ноября по апрель. Одним из человеческих факторов является способ обработки земли. Фермеры могут работать таким образом, чтобы почва не подвергалась такому сильному воздействию и, следовательно, не смывалась так легко. Силу, с которой капли дождя падают на почву, также можно уменьшить:густая листва и корни растений, находящиеся под поверхностью, удерживают частицы почвы.
Особенно важно взаимодействие человека и природных факторов. Риск эрозии наиболее велик, когда идет много дождей, а почвенный покров минимален. Правильный выбор культур и соответствующие методы выращивания могут ограничить влияние осадков. Овощи собирают каждый год, оставляя землю под паром. При сахарном тростнике почву возмущают реже, поскольку стебли тростника можно собирать в течение семи лет, пока корни остаются в земле. В еще большей степени это относится к чайным и банановым плантациям.
Историческое землепользование
Голландские поселенцы начали вырубать тропические леса с 1638 года и практически повсюду основали плантации сахарного тростника. Французские поселенцы продолжили эту политику. Районы, которые были обезлесены между 1773 и 1835 годами, кажутся наименее подверженными эрозии. В основном они расположены в северной части острова, где выпадает мало осадков.
В 1810 году британцы отвоевали остров у французов. Поскольку лес в низинах уже был вырублен, британские поселенцы двинулись во внутренние горы. Районы, которые были обезлесены между 1835 и 1872 годами, очень чувствительны к эрозии. Они расположены на центральном плато (с большим количеством осадков) и на крутых участках на востоке острова. Части, вырубленные в последние десятилетия (1872-2005 гг.), также оказались очень чувствительными к эрозии из-за их расположения на крутых склонах.
Расчеты модели
Из модельных расчетов мы знаем, насколько велика была потенциальная эрозия почвы, когда весь остров все еще был покрыт тропическим лесом. Также было определено, насколько велика потенциальная эрозия, когда весь остров будет вырублен. Если весь лес заменить сахарным тростником, потенциальная эрозия почвы увеличится почти вдвое. Другими словами, если бы весь Маврикий был покрыт сахарным тростником, остров был бы в полтора раза более подвержен эрозии, чем был до того, как там поселились люди.
Однако зависимость между изменением землепользования и степенью эрозии почвы не является линейной. На местности с крутыми склонами и обильными осадками эффект гораздо сильнее, чем на равнинной местности с небольшим количеством осадков.
Сейчас и в будущем
В настоящее время сорок процентов поверхности острова занимают поля сахарного тростника. Были разработаны различные сценарии перевода сахарного тростника в другие виды землепользования. Весьма вероятен сценарий, при котором часть превратится в городскую территорию.
Сценарий замены сахарного тростника другими культурами также очевиден. Многие мелкие фермеры, выращивающие сахар, в ближайшем будущем прекратят выращивать сахарный тростник. Их участки расположены на крутых склонах, очень подверженных эрозии. Некоторые перейдут на продовольственные культуры, при этом степень эрозии почвы будет зависеть от типа культуры. Другие фермеры покинут свои земли. Там эрозия почвы сначала усилится, после чего почва снова зарастет и эрозия уменьшится. Поэтому развитие эрозии почвы во многом зависит от выбора, который землевладельцы сделают в будущем.
Эта статья ранее была опубликована в журнале Geography. Авторы сотрудничают с Институтом междисциплинарных исследований, Институтом биоразнообразия и динамики экосистем Амстердамского университета и Университета Маврикия.
