De export van westerse landbouwmethodes naar alle hoeken van de aarde heeft helaas voor grote verziltingsproblemen in landbouwgebieden in de aride delen van de wereld veroorzaakt. Hoe dit in elkaar zit, daar wil ik deze blog aan wijden.
Onder "aride, semi-aride en droge subhumide gebieden" wordt verstaan: andere gebieden dan polaire en subpolaire gebieden waarin de verhouding van de jaarlijkse neerslag tot de potentiële evapotranspiratie tussen de 0,05 en 0,65 ligt;
De consequentie van het feit dat de jaarlijkse potentiele evapotranspiratie hoger is dan de jaarlijkse neerslag, is dat er buiten het regenseizoen een watertekort is, waarbij er meer water zou willen verdampen dan er neerslag is. Om in deze gebieden toch gewassen te laten groeien buiten het regenseizoen, is daarom extra water nodig. Hiervoor wordt rivierwater, opgeslagen regenwater of grondwater gebruikt.
Niet alleen bodems, maar ook alle watertypen bevatten zouten of mineralen; door indamping kan de concentratie zouten en mineralen in het water stijgen.
In aride en semi-aride gebieden is een permanent watertekort, waardoor er, zolang er water in de bodem beschikbaar is, een continue opwaartse waterstroom gaande, die aan de oppervlakte verdampt. De zouten die in het water zitten verdampen echter niet mee en blijven in de bodem achter.
In landbouwgebieden in deze aride gebieden wordt water aangevoerd en toegediend aan planten, via irrigatiekanalen of - steeds meer - via drip irrigatie.
Irrigatiekanalen, maar ook nabijgelegen water reservoirs, verliezen over het algemeen vrij veel water (tot 60%) naar het grondwater. Daarnaast infiltreert veel water in de bodem bij reguliere irrigatie, in plaats van dat het wordt opgenomen door de planten.
Door al deze processen kan het grondwater zodanig stijgen (tot ca 3 m beneden de oppervlakte), dat opwaartse capillaire grondwaterstroming plaatsvindt. Dit water wordt naar de oppervlakte gezogen, waar het water verdampt en de opgeloste zouten achterblijven aan de oppervlakte.
Het uiteindelijke gevolg van de verdamping van water is dat zich eens steeds grotere zout concentratie in de toplaag van de bodem opbouwt, totdat dit zodanige concentraties bereikt dat het giftig wordt voor planten en uiteindelijk kristalliseert.
Om deze verzilting te voorkomen, moet het zout worden weggespoeld, of naar diepere bodemlagen, of worden afgevoerd via drainage. In de noordelijke regio's van de wereld (bijvoorbeeld Nederland en andere Europese landen) komt verzilting in de zomer, als het droog is ook voor, maar kunnen deze zouten uitspoelen uit de bodem, omdat er in de winter een overschot is aan water. In aride gebieden is dit overschot echter niet aanwezig en moet doorspoeling met het dure irrigatiewater gebeuren. Dit water is niet altijd beschikbaar, waardoor zout gehaltes langzaam maar zeker groeien tot gevaarlijke concentraties.
Zilte gronden komen echter veel meer voor (soms ook door oud zout), maar ook door hoge grondwaterstanden, waardoor water verdampt en de zoutconcentratie in de bodem langzaam toeneemt.
Wel zijn er vele mogelijkheden om verzilte gronden te verbeteren, zie bijvoorbeeld de website van de FAO. Allerlei technische, chemische en biologische middelen zijn hierbij mogelijk.
Zoals ik in eerdere blogs heb aangegeven is juist deze afhankelijkheid van technische oplossingen duur en kost dit heel veel energie, terwijl we juist naar energie neutrale systemen (of zelfs beter) toe moeten.
Binnen allerlei projecten wereldwijd in droge gebieden wordt steeds meer ervaring opgedaan met biologische methodes, waarbij deze gronden kunnen worden gebruikt, zonder dat er verzilting optreedt, of zelfs de verzilting verminderd.
De sleutel lijkt te liggen in het toepassen van schimmels in combinatie met organisch materiaal dan composteert / mulching en permanente gewassen. Een voorbeeld hiervan is wat is gedaan in Jordanie bij het Greening The Desert project, waar zout is verdwenen en enorm goede humusrijke grond is gecreeerd:
Aride gebieden
Aride gebieden zijn gebieden waar eigenlijk een permanent water tekort optreedt. De Verenigde Naties hanteert de volgende definitie:Onder "aride, semi-aride en droge subhumide gebieden" wordt verstaan: andere gebieden dan polaire en subpolaire gebieden waarin de verhouding van de jaarlijkse neerslag tot de potentiële evapotranspiratie tussen de 0,05 en 0,65 ligt;
 |
| Bron: http://www.greenfacts.org/en/desertification/figtableboxes/appendix-a.htm |
De consequentie van het feit dat de jaarlijkse potentiele evapotranspiratie hoger is dan de jaarlijkse neerslag, is dat er buiten het regenseizoen een watertekort is, waarbij er meer water zou willen verdampen dan er neerslag is. Om in deze gebieden toch gewassen te laten groeien buiten het regenseizoen, is daarom extra water nodig. Hiervoor wordt rivierwater, opgeslagen regenwater of grondwater gebruikt.
Verzilting
Alle bodems bevatten zouten of mineralen, meestal zijn de concentraties hierbij laag. Als de zouten in de bodem concentraties bereiken van 0,5 tot 1,0% is het giftig voor planten.Niet alleen bodems, maar ook alle watertypen bevatten zouten of mineralen; door indamping kan de concentratie zouten en mineralen in het water stijgen.
In aride en semi-aride gebieden is een permanent watertekort, waardoor er, zolang er water in de bodem beschikbaar is, een continue opwaartse waterstroom gaande, die aan de oppervlakte verdampt. De zouten die in het water zitten verdampen echter niet mee en blijven in de bodem achter.
In landbouwgebieden in deze aride gebieden wordt water aangevoerd en toegediend aan planten, via irrigatiekanalen of - steeds meer - via drip irrigatie.
Irrigatiekanalen, maar ook nabijgelegen water reservoirs, verliezen over het algemeen vrij veel water (tot 60%) naar het grondwater. Daarnaast infiltreert veel water in de bodem bij reguliere irrigatie, in plaats van dat het wordt opgenomen door de planten.
Door al deze processen kan het grondwater zodanig stijgen (tot ca 3 m beneden de oppervlakte), dat opwaartse capillaire grondwaterstroming plaatsvindt. Dit water wordt naar de oppervlakte gezogen, waar het water verdampt en de opgeloste zouten achterblijven aan de oppervlakte.
Het uiteindelijke gevolg van de verdamping van water is dat zich eens steeds grotere zout concentratie in de toplaag van de bodem opbouwt, totdat dit zodanige concentraties bereikt dat het giftig wordt voor planten en uiteindelijk kristalliseert.
 |
| Bron: https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_MEDIA/nrcs144p2_058789.jpg |
Om deze verzilting te voorkomen, moet het zout worden weggespoeld, of naar diepere bodemlagen, of worden afgevoerd via drainage. In de noordelijke regio's van de wereld (bijvoorbeeld Nederland en andere Europese landen) komt verzilting in de zomer, als het droog is ook voor, maar kunnen deze zouten uitspoelen uit de bodem, omdat er in de winter een overschot is aan water. In aride gebieden is dit overschot echter niet aanwezig en moet doorspoeling met het dure irrigatiewater gebeuren. Dit water is niet altijd beschikbaar, waardoor zout gehaltes langzaam maar zeker groeien tot gevaarlijke concentraties.
Wereldwijde impact
Wereldwijd worden door dit proces steeds meer gebieden ongeschikt voor landbouw. Geschat wordt dat wereldwijd ongeveer 20% van alle geirrigeerde landbouwgrond aangetast door verzilting, dit komt ongeveer overeen met 62 miljoen hectare landbouwgrond (ongeveer 15 keer Nederland). Dagelijks komt hier ongeveer 2000 ha bij. Zie ook hier voor meer info over verschillende landen die last hebben van verzilting.Zilte gronden komen echter veel meer voor (soms ook door oud zout), maar ook door hoge grondwaterstanden, waardoor water verdampt en de zoutconcentratie in de bodem langzaam toeneemt.
 |
| Bron: https://www.researchgate.net/publication /281616958_Numerical_Analysis_of_Modeling_ Concepts_for_Salt_Precipitation_and_Porosity_- _Permeability_Evolution_during_Brine_Evaporation |
Hoe kan dit worden aangepakt?
Verzilting bij landbouwgronden in gebieden met een permanent neerslagtekort is heel lastig te voorkomen: door het permanente tekort is er altijd deze opwaartse grondwaterstroming, die verzilting veroorzaakt.Wel zijn er vele mogelijkheden om verzilte gronden te verbeteren, zie bijvoorbeeld de website van de FAO. Allerlei technische, chemische en biologische middelen zijn hierbij mogelijk.
 |
| Bron: http://www.fao.org/soils-portal/soil-management/management-of-some-problem-soils/salt-affected-soils/more-information-on-salt-affected-soils/en/ |
Binnen allerlei projecten wereldwijd in droge gebieden wordt steeds meer ervaring opgedaan met biologische methodes, waarbij deze gronden kunnen worden gebruikt, zonder dat er verzilting optreedt, of zelfs de verzilting verminderd.
De sleutel lijkt te liggen in het toepassen van schimmels in combinatie met organisch materiaal dan composteert / mulching en permanente gewassen. Een voorbeeld hiervan is wat is gedaan in Jordanie bij het Greening The Desert project, waar zout is verdwenen en enorm goede humusrijke grond is gecreeerd:
Geen opmerkingen:
Een reactie posten