Χρίστος Τσαντήλας: Οι αόρατες επιπτώσεις των πλημμυρών στην ποιότητα και παραγωγικότητα των εδαφών

Posted on 22 Οκτωβρίου, 2020, 2:04 μμ
7 secs

Ο Χρίστος Τσαντήλας, Δρ. Γεωπόνος – Εδαφολόγος (MSc στη Χαρτογράφηση, Ταξινόμηση και Υδατική Οικονομία Εδαφών, PhD στη Χημεία & Γονιμότητα Εδάφους, πρ. Τακτικός Ερευνητής του ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε. και Διευθυντής του Ινστιτούτου Χαρτογράφησης & Ταξινόμησης Εδαφών – σήμερα Ινστιτούτο Βιομηχανικών & Κτηνοτροφικών Φυτών του ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ) γράφει στο Ινστιτούτο Εναλλακτικών Πολιτικών ΕΝΑ για μια σειρά σημαντικών μεταβολών που προκαλούν τα ακραία πλημμυρικά φαινόμενα, στην ποιότητα και την παραγωγικότητα των εδαφών, πέρα από τις άμεσα ορατές καταστροφές →

Ακραία περιστατικά πλημμυρών προκαλούν σοβαρές συνέπειες που περιλαμβάνουν από ανθρώπινες ζωές μέχρι απώλειες παραγωγής, καταστροφές περιουσιών και υποδομών που είναι μετρήσιμες και εύκολα ορατές από τους πολίτες, μέσω της προβολής από τα μαζικά μέσα επικοινωνίας. Υπάρχουν όμως και συνέπειες, οι οποίες δεν είναι ορατές με γυμνό μάτι και είναι δύσκολο να αξιολογηθούν.

Στο άρθρο αυτό, με αφορμή τις πρόσφατες πλημμύρες στη Θεσσαλία, γίνεται μια σύντομη παρουσίαση των αόρατων με γυμνό μάτι, άμεσων και μακροπρόθεσμων, επιπτώσεων των ακραίων, μη συχνά επαναλαμβανόμενων πλημμυρών, στην ποιότητα και παραγωγικότητα των εδαφών, που αποτελούν ένα βασικό συστατικό  των χερσαίων οικοσυστημάτων.  Ας δούμε λοιπόν ποιες είναι αυτές και πως δημιουργούνται.

Τι συμβαίνει με τις πλημμύρες στα εδάφη

Τα εδάφη των εκτάσεων που πλημμυρίζουν αποτελούν το μέσο που διασυνδέει τα υδάτινα με τα χερσαία συστήματα, μέσω του οποίου ανταλλάσσονται αβιοτικά και βιοτικά συστατικά, που επηρεάζουν έντονα την ποιότητα και επομένως την παραγωγικότητα τους, η αποκατάσταση των οποίων δεν είναι μια εύκολη υπόθεση.

Τα συστατικά που μεταφέρονται με το νερό της πλημμύρας στα εδάφη περιλαμβάνουν εκτός από το νερό, στερεά υλικά (ιζήματα), θρεπτικά στοιχεία και ρύπους -που είναι διαλυμένα στο νερό ή συνδέονται με τα στερεά υλικά- και οργανικό άνθρακα. Επίσης με το νερό μεταφέρονται στα εδάφη ζωικοί οργανισμοί, όπως υδρόβια έντομα, αμφίβια κ.ά.

Η προσθήκη των υλικών αυτών στα εδάφη επηρεάζει τόσο τα αβιοτικά τους χαρακτηριστικά όσο και την εδαφική βιοποικιλότητα, αλλάζοντας σημαντικά τη συμπεριφορά τους και εν τέλει την γονιμότητα και παραγωγικότητά τους. Οι αλλαγές αυτές και οι συνέπειές τους αναφέρονται συνοπτικά παρακάτω.

Αλλαγές στα αβιοτικά χαρακτηριστικά

Ένα εδαφικό χαρακτηριστικό που συνδέεται στενά με τις φυσικές, χημικές και βιολογικές διαδικασίες που συμβαίνουν στα εδάφη είναι το δυναμικό οξειδοαναγωγής, το οποίο με απλά λόγια υποδηλώνει την παρουσία ή απουσία διαλυμένου οξυγόνου στο νερό. Όταν τα εδάφη είναι κορεσμένα με νερό, το δυναμικό οξειδοαναγωγής μειώνεται και το οξυγόνο καταναλώνεται πολύ γρήγορα από τους μικροοργανισμούς, μεταβάλλοντας το μεταβολισμό τους από αερόβιο σε αναερόβιο. Αυτές οι μεταβολές επηρεάζουν έντονα τους βιογεωχημικούς κύκλους με πολύ σημαντικές επιπτώσεις στις μορφές και τη συμπεριφορά βασικών στοιχείων των εδαφών, όπως σιδήρου, φωσφόρου, άνθρακα και αζώτου, που συνδέονται με τη δυνατότητα απορρόφησής τους από τα φυτά και τελικά την παραγωγικότητά τους. Παράλληλα προκαλούν εκπομπή στην ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα, οξειδίου του αζώτου και μεθανίου, τα οποία είναι τα κύρια αέρια του θερμοκηπίου. Με απλά λόγια στα πλημμυρισμένα εδάφη, στα οποία το δυναμικό οξειδοαναγωγής μειώνεται, απελευθερώνεται φωσφόρος από τα οξείδια του σιδήρου, στα οποία είναι συνδεδεμένος. Αντίθετα όταν τα εδάφη ξηραίνονται, οπότε το δυναμικό οξειδοναγωγής αυξάνεται, απελευθερώνεται φωσφόρος από τις οργανικές ενώσεις που οξειδώνονται. Σε ό,τι αφορά τον άνθρακα, στα πλημμυρισμένα εδάφη μειώνεται αφ’ ενός η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα, η οποία όμως αυξάνεται, όταν τα εδάφη ξηραθούν. Αντίθετα στα πλημμυρισμένα εδάφη αυξάνεται η εκπομπή μεθανίου, το οποίο είναι ένα από τα πιο δραστικά αέρια του θερμοκηπίου. Σχετικά με το άζωτο από την άλλη πλευρά, οποίο είναι το πιο βασικό στοιχείο για την ανάπτυξη των φυτών, σε συνθήκες πλημμύρας ευνοείται ο σχηματισμός της αμμωνιακής του μορφής, η οποία συγκρατείται ισχυρότερα στα στερεά συστατικά του εδάφους μειώνοντας την έκπλυση νιτρικών ιόντων, αλλά αυξάνεται η ποσότητα μονοξειδίου του αζώτου, το οποίο επίσης είναι αέριο του θερμοκηπίου και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Σημαντική επίδραση στις εδαφικές ιδιότητες έχει όμως και η μεταφορά και απόθεση στα πλημμυρισμένα εδάφη στερεών υλικών (ιζημάτων), τα οποία επηρεάζουν τις φυσικές ιδιότητες τους, όπως την κοκκομετρική τους σύσταση, την ικανότητα διήθησης του νερού, τη δομή τους και τον αερισμό τους. Τα στερεά υλικά που αποτίθενται στα εδάφη με τις πλημμύρες, ανάλογα με το μέγεθός τους, κατηγοριοποιούνται σε άργιλο (διάμετρος <0,002 mm), ιλύ (διάμετρος 0,002-0,05 mm) και άμμο (0,05-2 mm). Αυτές οι τρεις κατηγορίες αποτελούν τη λεπτή γη, η οποία επηρεάζει σημαντικά τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των εδαφών. Υλικά μεγαλύτερης διαμέτρου των 2 mm θεωρούνται χαλίκια και πέτρες. Ο γενικός κανόνας είναι ότι όσο πιο μακριά μεταφέρεται το νερό της πλημμύρας τόσο πιο λεπτόκοκκα είναι τα υλικά που μεταφέρει και αποθέτει. Όταν τα υλικά αυτά έχουν το μέγεθος της αργίλου, η γονιμότητα των εδαφών στις περιοχές αυτές γενικά ενισχύεται. Όταν όμως η διάμετρος των υλικών που αποτίθενται έχει τις διαστάσεις της ιλύος, οι φυσικές ιδιότητες του εδάφους χειροτερεύουν, διότι μειώνεται η ικανότητα διήθησης του νερού με σημαντικές επιπτώσεις στις λειτουργίες του. Στερεά υλικά με διαστάσεις άμμου κάνουν το έδαφος πιο χονδρόκοκκο, με μεγαλύτερη ικανότητα διήθησης του νερού, αλλά πιο άγονο. Τέλος στερεά υλικά με διαστάσεις μεγαλύτερες των 2 mm που διαχωρίζουν τη λεπτή γη ανάλογα με το μέγεθός τους, μπορεί να δημιουργούν σοβαρά προβλήματα στις καλλιεργητικές εργασίες, όπως όργωμα κ.λπ. και πρέπει να απομακρύνονται πριν καλλιεργηθούν εκ νέου τα εδάφη.

Παράλληλα όμως τα στερεά αυτά υλικά περιέχουν και μεταφέρουν σημαντικές ποσότητες τοξικών  ουσιών, όπως τα βαρέα μέταλλα, αρσενικό, μόλυβδο, νικέλιο, χρώμιο, ψευδάργυρο, χαλκό κ.ά. και οργανικούς ρύπους, όπως πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Σχετικές έρευνες αναφέρουν ότι η ρύπανση με βαρέα μέταλλα σε πολλές περιπτώσεις φθάνει σε επίπεδα που αποκλείουν τα εδάφη αυτά από γεωργική χρήση. Επίσης ανάλογες έρευνες έδειξαν ότι το γάλα από ζώα που εκτρέφονταν σε λιβάδια τα οποία πλημμυρίστηκαν με νερά με αυξημένες συγκεντρώσεις φυτοφαρμάκων είχε αυξημένες συγκεντρώσεις των πολύ τοξικών ουσιών όπως οι διοξίνες και τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια.

Επίδραση στην εδαφική βιοποικιλότητα

Τα εδάφη δεν είναι άθροισμα ανόργανων υλικών, αλλά φιλοξενούν τεράστιο αριθμό ζωικών οργανισμών με μέγεθος από μερικά εκατομμυριοστά μέχρι πολλά εκατοστά του μέτρου. Έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα στα εδάφη τουλάχιστον 10.000 είδη βακτηρίων, εκατοντάδες είδη μυκήτων, εκατοντάδες είδη πρωτόζωων και νηματωδών, αλλά και μεγαλύτερα, όπως γαιοσκώληκες, μυρμήγκια, ερπετά, θηλαστικά κ.ά. Μεγάλης έκτασης πλημμύρες επιφέρουν σημαντικές αλλαγές στους ζωικούς οργανισμούς που ενδιαιτούν στα εδάφη. Όλοι αυτοί οι οργανισμοί μαζί με τους υπόλοιπους ζωντανούς οργανισμούς που συνιστούν τη βιοποικιλότητα, επηρεάζουν καθοριστικά τη λειτουργία των οικοσυστημάτων, από την οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό η ανθρώπινη ζωή και ευημερία.

Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι οι έντονες με ακραία χαρακτηριστικά πλημμύρες, εκτός από τις ορατές καταστροφές (απώλεια ανθρώπινων ζωών, απώλεια εσοδειών και καταστροφές περιουσιών και υποδομών), προκαλούν και μια σειρά σημαντικών μεταβολών συνολικά αρνητικών στην ποιότητα των εδαφών και την παραγωγικότητά τους, η επαναφορά των οποίων στην επιθυμητή κατάσταση είναι μια αργή διαδικασία. Για τον καθορισμό λοιπόν των αποζημιώσεων προς τους πληγέντες, η πολιτεία, εκτός από τις άμεσες μετρήσιμες επιπτώσεις, πρέπει να λαμβάνει υπόψη της και τις μακροπρόθεσμες ζημίες στην ποιότητα και παραγωγικότητα των εδαφών, οι οποίες μπορούν να αξιολογηθούν οικονομικά.

...