Intensiv monokultur bringer vandsystemer i fare

Den globale udbredelse af enorme skovplantager og landbrugsmonokulturer forvandler engang forskellige landskaber til jordområder, der understøtter enkelte plantearter, med dybtgående konsekvenser for vores terrestriske vandkredsløb, ifølge ny forskning.

Et nyt blad udgivet i Naturgeovidenskab , og skrevet af et globalt samarbejde mellem tværfaglige forskere, der studerer økohydrologiske systemer, opfordrer politikere og praktikere til at overveje disse vand-vegetations-interaktioner i deres beslutninger om arealforvaltning.

Professor David Hannah, som har UNESCO-stolen i vandvidenskab ved University of Birmingham, er medforfatter til avisen. Han sagde:"Forskere og politiske beslutningstagere er nødt til at arbejde tæt sammen for at omsætte videnskabelig viden til handling. Vi skal designe skove og landbrugssystemer, der omfavner og forbedrer mangfoldighed. Denne tilgang er afgørende, hvis vi skal bevare den naturlige modstandsdygtighed af vores vandafhængige økosystemer og giver bedre forvaltning af Jordens begrænsede vandressourcer."

Forfatterne af papiret hævder, at mens ændring af arealanvendelse kan være velmenende – uanset om det sker for at øge kulstofbindingen eller møde mad, vand, og energikrav - det kan have utilsigtede konsekvenser, der påvirker vandets kredsløb.

Professor Irena Creed, medforfatter ved University of Saskatchewan, sagde:"Der er hydrologiske konsekvenser at overveje, når man skifter jorddækningstyper. Folk ønsker at plante træer for at hjælpe med kulstofbinding og klimaændringer, men nogle gange, når du gør det, og du planter en masse hurtigtvoksende træer, der er ensartede arter og alder, du sænker biodiversiteten, og du homogeniserer også vandets kredsløb. Det betyder dybest set, at du indsnævrer rækkevidden og reaktionen af ​​vandkredsløbet, og det gør det mere modtageligt for stressfaktorer som klimaændringer."

Plantens ensartethed i højt forvaltede landskaber, der har erstattet vådområder, for eksempel, har været forbundet med stigninger i hyppigheden og sværhedsgraden af ​​både oversvømmelser og tørke, samt forringelse af vandkvaliteten. Andre steder, væksten af ​​majsmonokulturer til fremstilling af ethanol og biodiesel i USA forventes at øge områder med risiko for forurening af grundvandsnitrat. Og træplantager dyrket for at imødekomme efterspørgslen efter træ kan reducere eller endda eliminere vandløb, fører til, at jorde bliver mere sure eller saltede og med øget modtagelighed for brand.

I modsætning, et mere biologisk mangfoldigt system har træer og planter med forskellige arkitekturer, både over og under jorden, fører til en robust, naturlige system.

Delphis Levia, medforfatter ved University of Delaware, forklaret:"Tænk på jordfugtighed og roddybde. Hvis der er en række forskellige træarter, nogle sender rødder lidt overfladisk ned, nogle mellemliggende og nogle dybe. Det betyder, at der er meget mere jordfugtighed tilgængelig for nogle skovareter end andre. Men hvis du er i en monokultur situation, som med mange hovedafgrøder, rodedybderne er mere ensartede. De trænger ikke ned i jorden i varierende grad som naturlig vegetation i skove. Også, de kan være mere modtagelige for tørke."

Forskerholdet hævder, at yderligere forskning er nødvendig for fuldt ud at analysere forholdet mellem vegetativ kompleksitet og vandforbrug. Dette ville blive gjort for at se, hvordan tab i plantediversitet påvirker vandets kredsløb og planetariske modstandsdygtighed over for globale forandringer, og hvordan det kan føre til øget modtagelighed for sygdom, ild, og andre ekstreme vejrbegivenheder såsom orkaner.

John Selker, professor ved Oregon State University og medforfatter på papiret, sagde, at at vide, hvordan ændringen i vandkredsløbet sker kvantitativt, ville gøre det muligt at indføre ordentlig forvaltningspraksis.

"Det er fint at kende de kvalitative tendenser, men for at sætte dette ind i ledelsespraksis, vi har brug for nogle tal om modstandsdygtigheden som funktion af specifikke kompleksitetsmålinger, " sagde professor Selker.

Artiklen har sin oprindelse i Ettersburg Ecohydrology Workshop finansieret af University of Delaware og UNIDEL Foundation. 29 eksperter og studerende fra 11 lande samlet i Weimar, Tyskland for at finde ud af, hvordan man begynder at tackle verdens mangefacetterede vandkrise. På værkstedet, eksperterne arbejdede sammen for at identificere de forskningsbehov, som økohydrologer skal imødekomme, så de kan levere strategier og data til at hjælpe med at afbøde noget af verdens vandkrise.