Program de studii: INGINERI E ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚI A MEDIULUI [621840]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURE ȘTI
FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
Program de studii: INGINERI E ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚI A MEDIULUI

25.05.2017

LUCRARE DE DISERTAȚIE
CONSIDERAȚII TEORETICE PRIVIND PROCESELE DE
DEGRADARE A SOLULUI

RAPORT DE CERCETARE ȘTIINȚIFICĂ 2
Situația act uală a degradării solului la nivelul Uniunii Europene

Coordonator științific:
Ș.l.dr.ing. Nicoleta Ungureanu
Masterand: [anonimizat]:
Ing. Marian Cristian State

– 2017 –

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 1 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

CUPRINS

Cap. III. Considerații teoretice și experimentale privind procesele de degradare a
solulu i………. …………………………………………………………………………………………… ……………………… 2
3.1. Generalități privind procesele de degradare a solului ………………………….. ………………………… 2
3.2. Eroziunea hidrică a solului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 3
3.2.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 3
3.2.2. Factorii care infuențează eroziunea hidrică ………………………….. ………………………….. …. 3
3.2.3. Starea actuală a solurilor afectate de eroziune hidrică ………………………….. ………………. 5
3.2.4. Efectele eroziunii hidrice ………………………….. ………………………….. …………………………. 6
3.2.5. Măsuri de prevenire și remedie re a eroziunii hidrice ………………………….. ………………… 7
3.2.6. Studii experimentale privind eroziunea hidrică ………………………….. ……………………….. 9
3.3. Eroziunea eoliană a solului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 11
3.2.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 11
3.2.2. Factorii care infuențează eroziunea eoliană ………………………….. ………………………….. . 11
3.2.3. Starea actuală a solurilor afectate de eroziune eoliană ………………………….. …………….. 12
3.2.4. Efectele eroziunii eoliene ………………………….. ………………………….. ……………………….. 14
3.2.5. Măsuri de prevenire și remediere a eroziunii eoliene ………………………….. ………………. 15
3.2.6. Studii experimentale privind eroziunea eoliană ………………………….. ……………………… 17

Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 19

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 2 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

CAP. III. CONSIDERAȚII TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE PRIVIND
PROCESELE DE DEGRADARE A SOLULUI

3.1. Generalități privind procesele de degradare a solului

Solul este o resursă vitală pentru viitorul omenirii. Trebuie să fie protejat și îmbunătățit.
În schimb, mai mult de jumătate (52%) din toate solurile fertile, producătoare de alimente la
nivel global sunt acum clasificate drept degradate, multe dintre ele fiind grav degradate. De -a
lungul istoriei umane, cel puțin 12 civilizații din trecut au înflorit pe soluri fertile și au făcut
progrese uriașe, cum ar fi dezvoltarea limbajului scris, matematică și sistemele financiare, doar
să dispară în timp, deoarece solurile lor s -au degradat progresiv și nu a u mai putut hrăni
populațiile [6].
Solul este un amestec complex de minerale obținute din descompunerea pietrelor sau
sub-solurilor subterane, a materiei organice obținută prin destrămarea materialului vegetal și
animal, a apei, a aerului și a altor gaze, plus viața biologică sub formă de viermi, insecte și
microbi. Solurile variază foarte mult în compoziția lor, iar unele sunt mult mai rezistente decât
altele [6].
Degradarea solului este declinul oricăror sau tuturor caracteristicilor care fac ca solul s ă
fie adecvat pentru producerea alimentelor. Degradarea solului are loc prin deteriorarea
proprietăților fizice, chimice și biologice ale solului, care determină compactarea solului,
salinizarea, acidificarea sau pierderea solului din cauza eroziunii vântu lui și a apei [6].
Degradarea solului este o problemă globală critică și în creștere, cu implicații pentru o
serie de domenii politice cheie, inclusiv securitatea alimentară, schimbările climatice,
managementul riscului de inundații, toleranța la secetă, calitatea apei potabile, rezistența agricolă
în fața noilor culturi, biodiversitatea și resursele genetice viitoare [6].
Discuțiile legate de schimbările climatice se referă rareori la sol, chiar dacă solurile la
nivel global, cu o adâncime de până la un metru, conțin 1,500 miliarde de tone de carbon
organic, de trei ori mai mult carbon decât găsim în atmosferă. Degradarea solului adaugă
carbonul (C) și azotul reactiv (N) în atmosferă, crescând încălzirea globală, ceea ce la rândul său
accelerează procesel e de degradare [6].
Degradarea terenurilor are loc atunci când terenul din cadrul unui ecosistem nu mai este
capabil să -și îndeplinească funcțiile de reglementare a mediului în ceea ce privește acceptarea,
depozitarea și reciclarea apei, a energiei și a n utrienților și atunci când productivitatea potențială
a unui sistem asociat cu utilizarea terenurilor devine non -durabilă. Din nou, degradarea solului
este considerată ca fiind pierderea măsurabilă sau reducerea capacității actuale sau potențiale a
soluril or de a produce materiale vegetale de cantitatea și calitatea dorită [2].
Mai multe procese fizice, chimice și biologice sunt responsabile pentru degradarea
solului. Procesele fizice includ deteriorarea structurii solului, crustele, compactarea, eroziune a și
deșertificarea. Procesele chimice includ leșierea, epuizarea fertilității, acidifierea, salinizarea și
poluarea. Procesele biologice ale degradării solului includ reducerea carbonului și scăderea
biodiversității solului. Potrivit lui Beinroth (1994), degradarea terenurilor rezultă dintr -o
nepotrivire între calitatea terenurilor și utilizarea terenurilor [2].
Degradarea solului poate rezulta din cauze naturale și cauze induse de om. Factorii
naturali sunt factorii climatici, cum ar fi pante abrupte, in undații frecvente și tornade, furtuni și
vânturi cu viteză mare, ploi de intensitate ridicată, leșiere în zone umede și secetă în regiunile
uscate. Defrișarea și supraexploatarea vegetației, schimbarea culturilor, supra -pășunatul,
utilizarea nediscriminato rie a agrochimicalelor, lipsa practicilor de conservare a solului și
supraexploatarea apelor subterane reprezintă unele cauze antropice ale degradării solului [2].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 3 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Principala cauză a degradării terenurilor este utilizarea necorespunzătoare a terenurilor.
Problemele economice și sociale, presiunea populației, sărăcia, sistemul de proprietate funciară,
sistemele agricole, lipsa consultanței tehnice, utilizarea unor instrumente necorespunzătoare etc.
sunt motivele acestei gestionări incorecte. Proiectul GLASO D (Evalurea globală a degradării
solului induse de om) a identificat cinci cauze principale ale degradării solului induse de om la
nivel mondial: defrișările, supra -pășunatul, gestionarea defectuoasă a terenurilor agricole,
supraexploatarea și activitățile bio-industriale [2].
În cele ce urmează vom detalia unsprezece procese de degradare a solului: eroziunea
hidrică a solului, eroziunea eoliană a solului, salinizarea solului, pierderea materiei organice,
compactarea artificială a solului, sigilarea solulu i, contaminarea solului cu metale grele,
deșertificarea solului, alunecările de teren, inundațiile, pierderea biodiversității.

3.2. Eroziunea hidrică a solului
3.2.1. Noțiuni introductive

Eroziunea solului pare să fi fost recunoscută de omenire de la civilizațiile timpurii ale
Chinei și bazinului mediteranean. Cu toate acestea, cercetarea științifică privind eroziunea
solului nu a obținut un impuls până în anii 1920 și 1930, cu Hugh Hammon d Bennett conducând
mișcarea de conservare a solului în SUA. În Europa de Vest, spre deosebire de SUA, importanța
eroziunii solului a început să fie recunoscută în mod corespunzător începând cu anii 1970 [1].
Eroziunea solului poate fi definită în mod gen eric ca un proces trifazic care constă în:
1.detașarea particulelor individuale de sol din masa solului; 2.transportul lor ulterior de către un
agent eroziv; și în cele din urmă, 3.depunerea lor atunci când agentul eroziv nu dispune de
suficientă energie p entru transportul ulterior [1].
În cazul eroziunii solului cu apă, atât împroșcarea cu apă de ploaie, cât și apa care se
deplasează deasupra suprafeței solului detașează și apoi mișcă unele particule de sol, dar
împroșcarea cu apă de ploaie este cel mai i mportant agent de detașare, în timp ce apa curgătoare
este principalul agent de transport. Transportul de particule de sol rezultate din impactul direct al
picăturilor de ploaie se încadrează drept eroziune prin împroșcare cu apă de ploaie, în timp ce
transportul particulelor de sol prin jet de apă este împărțit în mod frecvent în eroziune interrill și
rill. Eroziunea interrill se referă la apa care curge ca un pârâiaș de adâncime superficială și
elimină o grosime relativ uniformă a solului, în timp ce eroz iunea rill se referă la apa care curge
ca flux concentrat și la îndepărtarea solului prin "săparea" unor canale ce pot avea o creștere a
adânciturii și/sau lățimii. La rândul său, eroziunea rill este în general împărțită în eroziune de râu
sau șanț în func ție de dimensiunile canalului [1].
Nu doar apa care se deplasează peste suprafața solului așa cum este descrisă mai sus, dar
și apa care se deplasează lateral prin matricea solului în direcția descendentă ("interflow") poate
detașa și transporta particule de sol, inclusiv ca flux concentrat în macropori sau conducte
subterane. Aceste procese de eroziune subterană apar în principal în zonele de turbă, precum și în
zonele în care au fost instalate sisteme de drenaj subterane [1].

3.2.2. Factorii care infue nțează eroziunea hidrică

Factorii care controlează eroziunea solului sunt de obicei împărțiți în [1]:
– erozivitatea agentului eroziv sau capacitatea acestuia de a detașa și de a transporta
particule de sol;
– erodibilitatea solului sau inversa rezis tenței solului împotriva detașării și transportului
particulelor sale;
– acoperirea plantelor și a gunoiului;
– panta terenului.
În cazul eroziunii solului cu apă, erozivitatea se concentrează în mod obișnuit asupra
puterii de detașare a picăturilor de ploaie, ignorând puterea apei curente, în timp ce erodibilitatea

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 4 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU se referă nu doar la rezistența solului la r âuri și la apa curgătoa re, ci și la probabilitatea ca apa să
deplaseze efectiv peste suprafața solului. Acest cadru conceptual este strâns legat de ecuația
universală de pierderea solului (EUPS) dată de Wischmeier & Smith , care estimează pierderile
anuale ale solurilor din ter enuri, câmpuri și dealuri ca fiind produsul celor patru factori
menționați mai sus. EUPS include, de fapt, un al cincilea factor de multiplicare, care precizează
în mod specific cât de eficiente sunt practicile de gestionare a terenurilor, cum ar fi contur ul și
terasarea bancurilor, pentru a reduce pierderile de sol [1].
Climatul și, în special, precipitațiile sunt factorii principali ai eroziunii solului prin apă.
Precipitațiile nu sunt doar principalul agent de detașare a particulelor de sol, ci și prin cipala sursă
de apă care curge peste suprafața solului. În regiunile cu climă rece, ciclurile de îngheț -dezgheț
pot juca un rol -cheie în detașare, în timp ce topitura de zăpadă poate fi o sursă suplimentară
importantă de apă de scurgere. Erozitivitatea pre cipitațiilor este în mod obișnuit legată de energia
cinetică a picăturilor de ploaie care lovesc suprafața solului și, ca atare, se calculează în funcție
de intensitatea și durata unui eveniment de precipitații, precum și de masa, diametrul și viteza
picăt urilor de ploaie. Măsurarea acestor caracteristici ale picăturilor de ploaie a prezentat
provocări considerabile, cel puțin până la dezvoltarea disdrometrelor [1].
Prin urmare, energia cinetică a precipitațiilor este în mod tipic estimată pe baza relației
sale cu intensitatea precipitațiilor, adesea utilizând relații adaptate condițiilor climatice locale. Cu
toate acestea, aceste relații locale pot evidenția variații semnificative între și în interiorul
furtunilor de ploaie individuale, în special în funcț ie de originea lor în ceea ce privește condițiile
meteo sinoptice și viteza vântului. Răspunsul solurilor la precipitații și la scurgerile de apă este
în general explicat ca o funcție a celor două procese principale de generare a scurgerilor. Excesul
de in filtrație al apelor supraterane apare atunci când intensitatea precipitațiilor depășește
capacitatea de infiltrare a solului sau, cu alte cuvinte, viteza cu care un sol poate absorbii apă
care sa acumulat la suprafața sa. Fluxul de saturație al uscatului a re loc atunci când capacitatea
de stocare a apei în solului a fost depășită, în mod obișnuit datorită unor precipitații antecedente
prelungite [1].
Activitățile umane s -au dovedit a fi cel mai important factor determinant al eroziunii
hidrice a solului în timpurile și locurile moderne, în special zonele care se confruntă cu creșteri
puternice ale populației și/sau cu progrese rapide în ceea ce privește capacitățile de înclinare și
peisaj. Importanța primordială a activităților umane în eroziunea hidrică so lului este evidențiată
și de distincția obișnuită între eroziunea naturală (sau "geologică") și rata de eroziune indusă de
om ("accelerată") [1].
Activitățile umane pot accelera eroziunea solului cu apă într -o mare varietate de moduri,
dar întotdeauna în tr-o manieră indirectă, provocând schimbări în special în primii trei factori de
control al eroziunii enumerați la începutul secțiunii de față. Se estimează că erozivitatea
precipitațiilor va crește în cazul unor scenarii probabile privind schimbările clim atice, în special
în regiunile climatice mediteraneene, deoarece precipitațiile de toamnă devin din ce în ce mai
intense. Erozitivitatea scurgerilor de suprafață poate fi sporită prin arat, ceea ce duce la
concentrarea fluxului de suprafata în brazde și la reducerea variațiilor micro -topografice și, prin
urmare, a rezistenței la curgere. Fluxul de saturație al uscatului poate fi accentuat prin
compactarea solului de suprafață datorită mașinilor grele, provocând o reducere a capacității de
infiltrare. Erodib ilitatea solului poate fi sporită, atât prin distrugerea agregatelor solului, cât și
indirect prin reducerea conținutului de materie organică a solului și, prin urmare, prin formarea
de noi agregate [1].
În schimb, activitățile umane pot de asemenea reduc e, rata accelerată sau naturală a
eroziunii solului prin apă prin așa -numitele tehnici de conservare a solului. Tehnicile de
conservare a solului pot fi împărțite în trei grupe: agronomice, vegetative, structurale și de
management. Pe scurt, măsurile agron omice vizează plantele, măsurile de gestionare a solului
având ca scop erodibilitatea solului și capacitatea de infiltrare, iar măsurile mecanice sunt
direcționate către rețeaua de teren și rețeaua de drenaj, care implică adesea soluții inginerești [1].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 5 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
3.2.3. Starea actuală a solurilor afectate de eroziune hidrică

Activitatea făcută de Boardman & Poesen (2006) este până în prezent cea mai
cuprinzătoare cercetare a gradului, gravității și impactului eroziunii solului în Europa. Aceasta a
implicat exper ți în eroziune din 33 de țări europene care au colaborat la compilarea și analizarea
datelor și informațiilor existente la scară națională și/sau din studii de caz tipice, cu un accent
puternic pe observațiile și măsurătorile pe teren [1].

Fig. 3.1. Harta riscului de eroziune hidric ă în Europa [1]

Ratele de eroziune au fost relativ ridicate 2 -10 tone /(ha·an ) în zonele de loess deluros
din Europa de Vest și Centrală și au evidențiat variații spațiale marcante în zona mediteraneană,
fiind ridicate în multe zone din Italia (pantele Apenin și Sicilia), precum și în unele zone din
Spania (partea de sud a bazinului Guadalquivir și zona din jurul orașului Zaragoza). De
asemenea, ratele de eroziune au variat considerabil pentru întreaga Europă, deoarece 70% din
eroziunea totală a provenit de la 15% din teritoriu [1].
Pragurile la care eroziunea solului trebuie privit ă ca o problemă serioasă continuă să fie
controversate, deoarece procesele și ratele de formare a solului par să difere substanțial în
Europa. Cu toate acestea, măsurătorile directe ale ratelor de formare a solului sunt foarte rare.
Ratele de formare a sol ului (prin dezagregare) în Europa în condițiile curente se estimează că
variază între 0,3 și 1,2 tone/(ha·an ).La astfel de rate lent de formare a solului, pierderile de sol
peste 1 tonă/(ha·an ) pot fi considerate ireversibile și nesustenabile într -un inter val de timp
cuprins între 50 -100 de ani. Pierderea solului, variind de la 5 la 20 de tone/(ha·an ), poate avea
efecte grave atât la locul unde se pierde solul, cât și în afara amplasamentului în zonele
inundabile din aval și în habitatele acvatice. În Europ a se înregistrează în mod regulat pierderi de
sol de 20 până la 40 tone/(ha·an ) prin furtuni individuale cu un interval de întoarcere de doi sau
trei ani, în timp ce s -au constatat că precipitațiile extreme produc pierderi de sol peste 100
tone/(ha·an ). Aceste pierderi mari ale solului pot avea efecte catastrofale la fața locului, precum
și consecințe grave în afara amplasamentului [1].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 6 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
3.2.4. Efectele eroziunii hidrice

Eroziunea solului de către apă poate avea un impact semnificativ asupra altor amenințări
la adresa solului, în special pentru declinul materiei organice din sol, riscul de inundații și
scăderea biodiversității solului [1].
Eroziunea hidrică a solului reduce stocurile de materie organică din sol direct și indirect.
Efectul direct im plică transportul, cu apă curentă, a compușilor organici sub formă dizolvată și
mai ales sub formă de particule, agregate în particule de sol mineral. Acest efect poate fi deosebit
de relevant în zonele arse recent în măsura în care este prezent un strat d e cenușă, probabil
rezultat din arderea stratului de resturi, spre deosebire de biomasa ce se regăsește în mod normal
deasupra solului. În cazul solurilor minerale, reducerea stocului de materie organică din sol este
agravată în continuare atunci când eroz iunea interrill este procesul predominant, deoarece
conținutul de materie organică tinde să scadă cu adâncimea solului. Efectul indirect al eroziunii
solului este denudarea stratului superior al solului, expun ând materia organică din sol la
adâncimi mai ma ri ale solului dec ât condițiile favorabile descompunerii acestuia [1].
Eroziunea hidrică a solului poate, de asemenea, spori riscul de inundații direct și indirect.
Același flux de suprafață care cauzează eroziunea solului va constitui de obicei o compone ntă
importantă a răspunsului hidrologic al bazinelor hidrografice în timpul evenimentelor de
inundare. Acest lucru este valabil mai ales pentru inundațiile rapide asociate infiltrației în exces
și mai puțin pentru inundațiile la scară regională asociate cu fluxul de saturație peste suprafață
datorat unei componente mai mari a fluxului de bază. Riscul de inundații poate fi mărit în
continuare prin încărcarea rețelei de canale care rezultă din depunerea solului erodat în timpul
evenimentelor anterioare de ero ziune. Masa sedimentului purtată de apă crește și volumul
inundațiilor, ceea ce duce la daune mai mari la efectele eroziunii în afara amplasamentului [1].

Fig. 3.2. Efectele eroziunii hidrice asupra celorlalte procese de degradare a solului [1]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 7 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
Erozi unea solului prin apă poate afecta funcția solului de producere a alimentelor și a
altor tipuri de biomasă, atât direct, cât și indirect. Posibilele efecte directe sunt îndepărtarea
semințelor prin scurgere și deteriorarea organelor plantelor supraterane ș i subterane. Efectele
indirecte posibile pot fi legate de creșterea însăși a plantelor, cum ar fi spațiul redus de
înrădăcinare pentru sprijin, reducerea disponibilității apei din sol și reducerea conținutui de
nutrienți în sol și de asemenea aupra operați unilor de gestionare a terenurilor, cum ar fi
îndepărtarea pesticidelor aplicate recent [1].
Eroziunea solului de către apă poate avea consecințe negative asupra capacității solului
de depozitare, filtrare, tamponare și transformare. În cazul depozitării și tamponării, aceste
consecințe ar părea să depindă în mod fundamental de reducerea netă a adâncimii solului sau, cu
alte cuvinte, de diferența dintre pierderea de sol și creația solului în raport cu stocul total de sol.
În cazul filtrării și transformări i, totuși, impactul eroziunii solului depinde în primul rând de cât
de important este stratul de sol care este erodat pentru procesul respectiv de filtrare sau
transformare [1].
Este de așteptat ca eroziunea solului de către apă să aibă implicații importa nte asupra
funcției solului, a habitatului biologic și, eventual, asupra fondului genetic dacă eliminarea unui
organism prin scurgere este semnificativă în ceea ce privește populația sa existentă. Efectul
habitatului pare să depindă puternic de gradul în c are organismul depinde de solul vegetal pentru
habitatul acestuia [1].
Eroziunea solului de către apă poate avea consecințe majore asupra funcției de platformă
a solului pentru structurile omenești, fie prin îndepărtarea solului sub aceste structuri, fie prin
depunerea sedimentelor erodate din nou sau pe aceste structuri [1].

3.2.5. Măsuri de prevenire și remediere a eroziunii hidrice

Prevenirea absolută a eroziunii solului este inaccesibilă și adesea inutilă, prin urmare, un
obiectiv realist este de a menține pierderile de sol în limite "tolerabile".
Unele formele de control al eroziunii sunt unice pentru anumite zone. De exemplu,
tehnica "blocare și scurgere" este tradițională în Sri Lanka. În această metodă, la baza câmpului
se construiește un șanț de depozitare destul de adânc, cu o biută așezată în josul șanțului.
Scurgerile sunt stocate în bazin și în cele din urmă se evaporă sau se infiltrează în sol [3].
Pe plantațiile de ananas din Hawaii este obișnuit să se poziționeze și să se securizeze fo i
de plastic mari în căile navigabile pentru a preveni scurgerile – o practică care funcționează
destul de bine, atât timp cât gradientul nu este excesiv. O practică aparent inteligentă de control
al eroziunii în Ecuador a fost raportată verbal de către Dr . D. Plucknett de la personalul Băncii
Mondiale: Două adâncituri sunt construite în susul și în josul pantei. Apa de scurgere este astfel
limitată lateral de către adâncituri și avansează relativ încet în jos, în spatele barierelor realizate
de-a lungul pa ntei de către crestături [3].
Fără îndoială, există alte proceduri de control al eroziunii care sunt încă necunoscute în
general în afara țării sau a zonei în care sunt practicate. Astfel de tehnici reprezintă o resursă
potențial valoroasă de conservare și, atunci când este recunoscută, ar trebui să devină universal
disponibilă. Sistemele solare de terasament au fost construite de civilizații timpurii în multe țări
(de exemplu, în America de Sud și Filipine); multe sunt încă în uz astăzi [3].
Măsurile ve getative (cum ar fi mulcirea, utilizarea culturilor de acoperire, recoltarea de
benzi și altele asemenea) favorizează menținerea infiltrării bune a precipitațiilor în sol, în timp ce
operațiile mecanice mai grele (inclusiv modelarea terenurilor, construcți a căilor navigabile) se
bazează pe reducerea pericolelor topografice și eliminarea în condiții de siguranță a scurgerilor.
Ambele au limite de fezabilitate. Foarte adesea, aplicarea ambelor tipuri de măsuri este necesară
pentru un program de conservare luc rativ [3].
Dacă toate solurile ar fi acoperite permanent cu păduri mature sau cu pășuni de iarbă,
eroziunea accelerată nu ar fi o problemă. Cu toate acestea, cel puțin pentru perioade scurte de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 8 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU timp, agricultura, exploatarea forestieră, incendiile, mineri tul și activitățile de construcție expun
solul, care devine apoi vulnerabil la precipitații erozive și scurgeri [3].
Terenul forestier: mai multe atribute naturale ale vegetației forestiere sunt responsabile
pentru eficacitatea pădurilor în protejarea sol ului împotriva eroziunii. În tropicile umede, acestea
includ protecția apreciabilă a solului de către baldachin și subpopulație, expunerea redusă a
solului datorată gunoiului vegetal abundent și tulburărilor minime, legăturii benefice a solului
prin rădăci ni puternic proliferate și materii organice descompuse, precum și activitatea frecventă
semnificativă asociată cu prezența viermilor sau altei faune a solului. Împreună cu cererea de
evapotranspirație ridicată a vegetației forestiere, aceste atribute pot m inimiza detașarea solului și
pot maximiza ratele de infiltrare, oferind astfel o scurgere și o eroziune limitată [3].
Mulcirea este o tehnică importantă de control al eroziunii, în special pe terenurile
cultivate și pe șantierele de construcții. Mulciul e ste un strat natural sau artificial de reziduuri de
plante sau alte materiale, cum ar fi nisip, pietriș sau hârtie, care acoperă suprafața solului.
Materialul de mulci are multe forme: de la rămășițele de plante neutilizate, așchii de lemn și
plasa de iută la bitum, materiale plastice și spray -uri chimice. Valoarea sa cea mai mare de
protecție se manifestă atunci când solul ar fi fost lăsat gol, adică după recoltare, înainte de
plantare și în timpul perioadelor de creștere timpurie. Utilizate des în tropice le umede, mulciurile
naturale sunt resturi de trestie de zahăr, frunze de banane, frunze de nucă de cocos și paie din
cereale și culturi. Mulciurile absorb impactul direct al picăturilor de ploaie, reducând astfel
detașarea solului prin ploaie. În plus, sc urgerea este încetinită și pierderile sunt reduse deoarece
viteza de infiltrare a solului este menținută la nivelul maxim. Unii muncitori au sugerat că
mulcirea intensifică activitatea râmelor în soluri [3].
Unele valori ce depă șesc anumite limite, în special cele legate de topografie, fac ca
metodele vegetative sau biologice de control al eroziunii discutate mai devreme să nu fie
eficiente pe cont propriu.
Terasele de conservare a solului sunt terasamente artificiale de pământ construite pe
pante la i ntervale regulate pe verticala pantei. Acestea taie terenurile înclinate în trepte sau
platforme înguste, care reduc în mod eficient lungimea și gradientul pârâului în porțiunea
cultivată. Scurgerile care se colectează pe terase pot fi conservate (de exemp lu, în regiunile
semiarid) sau eliminate prin drenaj în căi navigabile artificiale [3].
Terasele de conservare de tip bancă sunt pași sau platforme de același nivel sau puțin
înclinate care traversează panta. Pașii sunt susținuți de șanțuri abrupte de pă mânt protejate de
iarbă, iar înclina țiile pot fi construite din pereți de stâncă. Terasele pot fi plane, înclinate spre
exterior sau înclinate spre interior, acestea din urmă fiind preferate pentru zonele cu precipitații
mai mari precum tropicile umede. Terasele de conservare de același nivel prevăzute cu diguri de
închidere sunt potrivite pentru culturile de orez, în timp ce terasele înclinate spre exterior sunt
potrivite pentru regiunile semiaridice cu o intensitate scăzută a precipitațiilor [3].
O devia ție este un canal gradat individual proiectat cu creasta de susținere pe partea
inferioară și este construit pe pantă. Numite adesea canale de scurgere a apelor pluviale, șanțuri
de deviere sau terase de deviere reprezintă prima linie de apărare pentru pro tejarea zonei
cultivate, unde există pericol de scurgere de pe pășuni sau de pe suprafețele cultivate deasupra
terenului cultivat. Principalele utilizări pentru deviați sunt reorientarea apei în jurul capetelor de
șanț, protejarea teraselor mai mici prin d evierea apei de pe terasele superioare, diminuarea
concentrațiilor de apă pe pante lungi, reducerea lungimii pantelor, și împreună cu alte măsuri de
conservare, colectarea apei pentru sistemele de recoltare a apei și așa mai departe. Secțiunile
transversal e ale deviațiilor pot fi parabolice, trapezoidale sau în formă de V. Succesul sau eșecul
unei deviații proiectate sau construite este dependent de zona de ieșire din deviație și de
întreținerea corespunzătoare. Repararea zonelor afectate de ierburi și elim inarea buruienilor este
esențială [3].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 9 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
3.2.6. Studii experimentale privind eroziunea hidrică

În România, agresivitatea precipitațiilor poate fi determinată prin utilizarea unui indice
care reprezintă înmulțirea intensității medii de ploaie pentru o perioadă de 15 minute, cu rădăcina
patrată a cantității de precipitații înregistrate pe întreaga durată a precipitațiilor [4]:

I15=i15· p;
Unde [4]:
I15= indicele de agresivitate a precipitațiilor;
i15= indicele de intensitate medie a ploii pentru o perioadă de 15 minute [mm/min];
p= cantitatea de precipitații înregistrate pe întreaga durată a precipitațiilor [mm].

Metodologia folosită pentru dezvoltarea cercetării se bazează pe numeroase referințe
științifice, observații pe teren și analize aprof undate ale hărților tematice. Analiza și sinteza,
observațiile pe teren prin fotografii, abordările grafice și cartografice, diverse descrieri ale
peisajului și interpretarea proceselor fizice pot fi menționate printre metodele utilizate pentru
prezentarea particularităților și caracteristicilor specifice ale studiului [4].
Estimarea capacității de eroziune a solului în zona de studiu a fost realizată utilizând o
ecuație dezvoltată de M. Moțoc, care a fost adaptată pe baza ecuației universale de pierdere a
solului [4]:
A= R·K·L·S·C·P;
Unde [4]:
A = pierderea de sol, calculată pe unitatea de suprafață și exprimată în funcție de unitatea
de măsură aleasă pentru factorul K și, de asemenea, pe perioada de interes stabilită pentru R;
R = factorul de precipita re, care cuprinde un indice de precipitații și un coeficient asociat
cu stratul de zăpadă, în zone în care acest tip de scurgere este semnificativ;
K = factorul de erodabilitate, raportul dintre pierderea solului și indicele de eroziune
pentru un anumit t ip de sol, măsurat pe parcele standardizate (lungime 25 m, panta omogenă 9%
și performanță agricolă continuă);
L = factorul de lungime pe colină, care reprezintă rata pierderii solului pe întreaga
lungime a parcelei standardizate pentru controlul scurgeri lor, în condiții identice;
S = factorul de panta a dealurilor reprezinta rata de pierdere a solului la gradul de 9%,
celelalte conditii fiind identice;
C = factorul de vegetație și de utilizare a terenului prezintă rata de pierdere a solului într –
o zonă acoperită de un anumit tip de vegetație și caracterizată printr -un model specific de
gestionare a terenului;
P = coeficientul modelului de gestionare a terenului depinde de practicile agricole
efectuate într -o anumită zonă (contur paralel, panglică, terasament artificial, compozit).

Harta eroziunii efective a fost obținută prin combinarea straturilor raster procesate
pentru factorii descriși anterior folosind un sistem GIS. Sistemul GIS este un sistem conceput
pentru captarea, stocarea, manipularea, analiza, gestionarea și prezentarea datelor spațiale sau
geografice [4].
Analizând reprezentarea grafică, observăm că variația cantității anuale de pierdere a
solului variază între 0 și 1,4 tone/(ha·an ). Marea majoritate a zonelor județului prezintă rate
foarte scăzute de eroziune efectivă, variind între 0 – 0,03 tone/(ha·an ). Regiunile caracterizate de
valori relativ ridicate ale eroziunii (0,1 – 0,3 tone/(ha·an )) sunt reprezentate în principal de partea
dreaptă a terasei de -a lungul râului Ialomița. Ace ste valori sunt influențate în mod activ de panta
și înălțimea mai mare în această zonă particulară. De asemenea, valori de la 0,07 la
0,1 tone/(ha·an ) sunt înregistrate de -a lungul văilor și pe dunele vântului sud -estic. Cea mai
mare valoare a pierderii s olului a fost calculată pentru zona dintre localitățile Săveni și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 10 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Platonești, cu valori cuprinse între 1 și 1,4 tone/(ha·an ). Acest fapt poate fi explicat prin prezența
zăcământului format prin proces eolian (nisipurile câmpului Hagieni), care corespund și celei
mai înalte altitudini pentru județul Ialomița (93 m la Platonești) [4].

Fig. 3.3. Harta eroziunii efective a solului în județul Ialomița [4]

Pe ansamblu, 93% din teritoriul județului Ialomița, și anume 3417,5 km2, prezintă valori
scăzute în ceea ce privește cantitatea de sol pierdută anual [4].

Tabelul 3.1. Eroziunea efectivă a solului în județul Ialomița [4]

Eroziunea efectivă,
tone/(ha·an ) Suprafa ța,
km2
0 – 0,03 3417,5
0,03 – 0,05 111,8
0,05 – 0,07 15,4
0,07 – 0,1 12,6
0,1 – 0,3 17,2
0,3 – 0,5 75,5
0,5 – 1 23,8
1 – 1,4 8,3

Valorile cele mai ridicate ale eroziunii potențiale și eficiente nu depășesc
1,4 tone/(ha·an ) și 4,8 tone/(ha·an ), ceea ce înseamnă că nu există un fenomen de eroziune
accentuat și, ca urmare, nu există un motiv suficient de puternic pentru elaborarea unei hărți de
risc pentru zonă [4].
Utilizarea tehnicilor bazate pe GIS ( sistem de informare geografic ) a avut un rol decisiv
în determinarea nivelurilor de eroziune efective și potențiale. Acestea faciliteaz ă monitorizarea
continuă a calității solului, în special în contextul scăderii suprafeței cultivabile pe cap de
locuitor. Se estimează că, din 2030, terenul arabil se va reduce la 0,08 ha/locuitor, în timp ce în
perioada 1950 -1990, scăderea a fost calculat ă la 0,10 ha/locuitor (de la 0,23 la 0,13 ha/locuitor).
În România, aproximativ 47% din suprafața arabilă este afectată de diverse procese
geomorfologice legate de eroziune [4].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 11 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
3.3. Eroziunea eoliană a solului
3.3.1. Noțiuni introductive

Eroziunea solului de către vânt este o problemă serioasă de mediu care cauzează
degradarea severă a solului în zonele aride, semi -aride și agricole. Se estimează că cca. 28% din
suprafața globală a solului care suferă degradări ale terenurilor suferă de procesul de eroziune. O
suprafață totală de 549 milioane ha este potențial afectată de eroziunea eoliană, din care 296
milioane ha ar putea fi grav afectate [1].
Mișcarea solului are loc atunci când forțele exercitate de vânt depășesc forțele
gravitaționale și coeziv e ale particulelor de sol pe suprafața solului, iar suprafața solului este în
mare parte lipsită de vegetație, pietre sau zăpadă [1].
Astfel, se produce eroziunea eoliană acolo unde [1]:
1.solul este slăbit, fin divizat și uscat;
2.unde solul este net ed și gol;
3.vântul este puternic.
Aceste condiții sunt mult mai probabil întâlnite în regiunile aride, dar nu se limitează la
aceste regiuni. Eroziunea eoliană este o problemă gravă în partea de nord -est a Germaniei,
deoarece lunile cu cea mai mare ero zivitate eoliană (martie și aprilie) coincid cu pregătirea
semințelor pentru culturi precum sfeclă de zahăr și porumb. Factorii de bază care controlează
eroziunea vântului sunt viteza vântului, caracteristicile solului și condițiile de vegetație [1].
Eroz iunea eoliană a apărut întotdeauna ca un proces natural de formare a terenului.
Depozitele eoliene extinse din epoca geologică trecută demonstrează că acesta nu este un
fenomen recent. Cu toate acestea, astăzi, viteza de eroziune eoliană este accelerată lo cal printr -o
gestionare necorespunzătoare a terenului (de exemplu, lăsarea terenurilor cultivate pentru
perioade lungi de timp, supraîncălzirea pajiștilor și pășunilor și, într -o măsură mai mică,
suprarecolta vegetație). În terenurile agricole, eroziunea s olului prin vânt duce în principal la
îndepărtarea celei mai fertile și mai bogate biologic părți active a solul, și a celei mai bogate în
materie organică și nutrienți. Expunerea repetată la eroziunea vântului poate avea efecte
permanente asupra degradări i solului agricol, ceea ce face dificilă menținerea unor condiții
favorabile pentru sol pe termen lung [1].

3.3.2. Factorii care infuențează eroziunea eoliană

Este general acceptat faptul că eroziunea eoliană apare atunci când sunt prezente trei
condiț ii: vântul este suficient de puternic, suprafața solului este suficient de susceptibilă și nu
există o protecție a suprafeței împotriva culturilor, reziduurilor sau stratului de zăpadă. În aceste
condiții, magnitudinea unui eveniment eroziv este guvernată de capacitatea de erodare a vântului
și potențialul inerent al terenului de erodat. Diver și factori provoacă schimbări în condițiile în
care are loc eroziunea eoliană [1].
Schimbările climatice pot avea un impact direct asupra eroziunii eoliene dacă aceas ta
au ca rezultat vânturi mai puternice sau mai frecvente. Cu toate acestea, schimbările climatice
vor avea și efecte indirecte, deoarece influențează și alți factori relevanți pentru eroziunea
vântului. De exemplu, au un impact asupra acoperirii plantelor , umidității solului, stratului de
zăpadă și anotimpurilor de creștere [1].
Activitățile umane, în special utilizarea terenurilor și gestionarea terenurilor, au un
impact major asupra acoperirii solului și pot influența proprietățile solului. În comparație cu
vegetația naturală, acoperirea solului în terenul arabil este mai puțin constantă, iar cea mai mare
parte a anului este mai mică. Câmpurile arabile sunt deosebit de vulnerabile la eroziunea eoliană
în primăvară, când planta de grădină a fost pregătită, dar acoperirea plantelor este încă prea
scăzută pentru a proteja în mod ade cvat solul de eroziunea vântului. Gradul de susceptibilitate al
terenului arabil depinde de: dimensiunea câmpului, nivelul de mecanizare, intensitatea cultivării,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 12 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU prezența sau absența barierelor care încetinesc vântul, cum ar fi centurile de copac. Conform lui
Riksen, toți acești factori au contribuit la creșterea eroziunii eoliene în Europa din anii 1950.
Activitățile de gestionare a terenurilor au, de asemenea, un impact asupra structurii solului și
asupra diferitelor proprietăți ale solului, cum ar fi co nținutul de materie organică, stabilitatea
agregată și coeziunea [1].
Utilizarea terenurilor și gestionarea terenurilor sunt, de asemenea, influențate de
factorii socio -economici și politici. De exemplu, politicile UE au un efect asupra opțiunilor pe
care le fac agricultorii în ceea ce privește utilizarea terenurilor și culturile. Mai mult, unele
măsuri potențiale împotriva eroziunii eoliene au fost interzise. De exemplu, în Veenkolonien din
Olanda, a fost o practică obișnuită de a aplica îngrășăminte lich ide pe suprafața solului când un
vânt puternic a fost prognozat în condiții meteo uscate. Această măsură a fost utilă pentru
reducerea ratelor de eroziune a vântului, dar a fost interzisă din cauza emisiilor de N asociate cu
aplicarea gunoiului de grajd. U n alt exemplu de influență a acestui tip de factor este cel al
economiei, care influențează tipul de măsuri utilizate împotriva eroziunii eoliene, poate mai mult
decât eficacitatea fizică a acestor măsuri. De exemplu, pentru culturile cu marje reduse, cum ar fi
cartofi și sfeclă de zahăr în Olanda, numai măsuri ieftine împotriva eroziunii eoliene sunt
accesibile din punct de vedere economic. Pentru bulbii de flori, marjele sunt mai mari și, prin
urmare, măsurile mai costisitoare sunt accesibile [1].

3.3.3 . Starea actuală a solurilor afectate de eroziune eoliană

Degradarea terenurilor datorită eroziunii eoliene este un fenomen care afectează local
zonele semi -aride ale regiunii mediteraneene, precum și zonele climatice temperate ale țărilor din
nordul Eur opei. În nord -vestul Europei, eroziunea eoliană se produce în majoritatea câmpurilor
deschise cu sol nisipos, în special în condiții uscate, când nivelul solului este scăzut (în
primăvară). Figura 3.4. prezintă un exemplu de eroziune eoliană în Țările de J os. Eroziunea
eoliană este, de asemenea, o problemă în Islanda datorită solurilor sale vulcanice, combinată cu o
acoperire vegetală redusă și vânturi puternice [1].

Fig. 3.4. Eroziunea eoliană în Veenkolonien, Olanda, primăvara [1]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 13 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
Utilizarea neco respunzătoare și gestionarea terenurilor, împreună cu cultivarea
intensivă a culturilor, creșterea mecanizării, creșterea dimensiunilor terenurilor și eliminarea
gardurilor vii, exacerbează efectele eroziunii eoliene în cele mai sensibile zone agricole din
Europa [1].
Astăzi, eroziunea eoliană este o problemă serioasă în multe părți ale Germaniei de
Nord, estul Olandei, Anglia de Est și Peninsula Iberică. Estimările privind amploarea eroziunii
eoliene variază de la 10 la 42 milioane ha din suprafața totală a Europei, aproximativ 1 milion de
hectare fiind considerate ca fiind grav afectate. Lucrările recente din estul Angliei au raportat
rate medii de eroziune a vântului de 0,1 -2,0 tone/(ha·an ), deși se știe că evenimentele grave
erodează mult mai mult de 10 tone/(ha·an ). Într -un studiu similar, au fost găsite valori de
aproximativ 9,5 tone/(ha·an ) pentru terenurile arabile din Saxonia Inferioară, Germania. Un alt
studiu s -a axat pe importanța r elativă a eroziunii solului de către aer și apă într -un ecosistem
mediteranean și a constatat că eroziunea eoliană a depășit eroziunea apei în ariile de tufărișuri
aproximativ 55 tone/(ha·an ) și în pădure 0.62 tone/(ha·an ), dar nu în pășuni 5,5 tone/(ha·an )
[1].
Pentru a înțelege mai bine distribuția geografică a proceselor de eroziune eoliană în
Europa, Centrul Comun de Cercetare a propus, la începutul anului 2014, o abordare integrată de
cartografiere pentru a estima susceptibilitatea solului la eroziune a eoliană. Frac ția erodabilă a
solului (FE) este unul din parametrii cheie pentru estimarea susceptibilității eroziunii solului la
vânt. Ea a fost calculată pentru 18730 de probe geografice de sol vegetal. S -au arhivat modelele
spațiale ale susceptibilităț ii solului la eroziunea vântului în conformitate cu stadiul tehnicii din
literatură. Zonele de control regionale (adică Saxonia Inferioară și Ungaria) au arătat rezultate
încurajatoare și au arătat că harta propusă poate fi potrivită pentru investigații na ționale și
regionale privind variabilitatea spațială și analiza susceptibilității solului la eroziunea eoliană [1].

Fig. 3.5. Harta sensibilității la eroziunea eoliană a solurilor europene (rezoluția 500mspatială) pe
baza estimării fracțiunii erodabile a solului (FE) [1]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 14 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
Valorile fracțiunii erodabile rezultate (FE) au variat de la 3,6% la 69,0%, cu o valoare
medie de 30%. Conform clasificării erodabilității propusă de Shiyatyi, care a fost adoptată în
contextul european, 81,3% (FE < 40%) și 13,8% (FE ≥ 40% dar < 50%) din zona studiată sunt
caracterizate prin erodibilitate ușoară și moderată, în timp ce 4,9% sunt caracterizate prin erodare
ridicată (FE ≥ 50 %). După cum se poate deduce din Figura 3.5. distribuția modelelor fracționale
eterogene eoliene sugerează o împărțire a suprafeței europene în trei regiuni [1]:
1.o regiune de nord dominată mai ales de cele mai ridicate valori FE;
2.o regiune central -estică cu media Valorile FE intercalate cu unele puncte de minim și
maxim;
3.zona mediteraneeană, care are în principal valori scăzute ale fracțiilor eoliene .

3.3.4. Efectele eroziunii eoliene

Eroziunea eoliană poate afecta alte amenințări ale solului (figura 3.6). De exemplu,
poate duce la o reducere a conținutului de materie organ ică, capacitatea de stocare a apei,
fertilitatea chimică a solului și activitatea biologică [1].
Există o legătură clară cu pierderea materiei organice. Eroziunea eoliană elimină partea
superioară a solului, care în general este și cea care are cel mai ma re conținut de materie
organică. De asemenea, poate influența structura solului, atât direct, cât și indirect datorită
efectului pozitiv pe care îl are materia organică a solului asupra structurii solului. Pierderea
materiei organice din cauza eroziunii eo liene a fost observată nu numai pe solurile minerale, ci și
pe solurile de turbă, cum ar fi în zona Broddho din Suedia [1].
Există, de asemenea, o legătură cu contaminarea, deoarece eroziunea vântului poate
transporta, de asemenea, îngrășăminte, erbicide și pesticide, precum și agenți patogeni cum ar fi
de exemplu cei care cauzează febra Q. De asemenea, este responsabilă pentru o parte a prafului
fin care este în atmosferă. Praful fin care este creat de eroziunea vântului poate avea un impact
major asupra sănătății umane. Pe baza datelor furnizate de Chardon și Van der Hoek, se
estimează că eroziunea eoliană oferă anual 7 -15% din praful fin în Țările de Jos [1].

Fig. 3.6. Efectele eroziunii eoliene asupra celorlalte procese de degradare a solului [1]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 15 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
O altă amenințare a solului care este influențată de eroziunea eoliană este
deșertificarea. Zonele semi -aride și aride sunt susceptibile de a suferi eroziune eoliană, deoarece
acoperirea plantelor tinde să fie redusă, în timp ce vânturile pot fi foarte pu ternice. Acest lucru
poate duce la pierderea productivității sau chiar pierderea completă a solului. Această problemă
poate apărea în zona mediteraneană, dar și în Islanda. Eroziunea eoliană poate afecta, de
asemenea, activitatea biologică în sol, deoarece această activitate este, de obicei, concentrată în
partea superioară a solului [1].
Eroziunea eoliană poate afecta funcțiile solului atât la fața locului, cât și în afara
amplasamentului. Pe teren, stratul vegetal este pierdut și, prin urmare,se pierde p artea solului
care este cel mai fertilă fapt ce duce la pierderea productivității. În plus, procesul de eroziune
poate provoca daune culturilor datorită sablării cu nisip. Eroziunea eoliană poate afecta și alte
funcții ale solului datorită efectului asupra structurii solului, de exemplu, capacitatea de
menținere a apei poate fi redusă. Ca urmare a transportului selectiv al particulelor mai fine,
eroziunea eoliană poate duce, de asemenea, la o coagulare a solului rămas. În afara
amplasamentului, nisipul tran sportat de vânt poate deteriora mașinile, clădirile și culturile, în
timp ce depozitele de nisip pot îngropa câmpurile și căile navigabile. Îngroparea câmpurilor are,
în mod evident, un impact major asupra funcțiilor pe care solul de pe amplasament le poat e
realiza, inclusiv funcția sa de producție [1].

3.3.5. Măsuri de prevenire și remediere a eroziunii eoliene

Multe practici de conservare pot fi implementate pentru a controla eroziunea vântului.
Practicile de conservare sunt concepute fie pentru a red uce forța vântului la suprafața solului,fie
pentru a crea o suprafață a solului mai rezistentă la forțele vântului. Unele practici captează, de
asemenea, particule "saritoare" pentru a reduce abraziunea suprafețelor solului în direcția
vântului [5].
O pra ctică de conservare care păstrează reziduurile culturilor sau continuă să crească
vegetația pe teren va avea ca rezultat efecte benefice asupra eroziunii eoliene. Aceasta este
modalitatea cea mai practică de reducere a potențialului de eroziune a vântului. Plantele și
resturile de plante protejează particulele de sol de pe suprafață prin absorbția unei porțiuni a
forței directe a vântului, prin prinderea particulelor de sol în mișcare și prin creșterea coeziunii
particulelor de sol. Rândurile de culturi per pendiculare pe vânturile predominante vor controla
eroziunea eoliană mai eficient decât rândurile paralele cu vântul. De asemenea, reziduurile "în
picioare" sunt mai mult de două ori mai eficiente decât reziduurile aplatizate. Alte practici de
conservare, cum ar fi parcelele de întrerupere a vântului, barierele de iarbă, sau cultura
producătoare de furaje, ar trebui să fie considerate ca metode suplimentare de acoperire
vegetativă. Sistemele de recoltare care păstrează reziduurile de suprafață reprezintă o abordare
practică de reducere a potențialului de eroziune a solului prin vânt. Cerința actuală privind
acoperirea reziduurilor este de 30% [5].
Metoda plug ărire-mulcire menține reziduurile de culturi pe întreaga suprafață a solului
pe tot parcursul anului . Este unul dintre cele mai simple sisteme utilizate în reducerea eroziunii
eoliene și, în același timp, contribuie la controlul eroziunii apei. Lucrările excesive care
îngrădesc reziduurile de culturi reprezintă o cauză majoră de acoperire vegetativă
neco respunzătoare a culturilor. Practicile de cultivare a lucrăturilor utilizează o prelucrare
neinversională în cazul în care reziduul este incorporat doar parțial [5].
Acoperirea cu strat vegetativ permanent este una dintre cele mai eficiente modalități de
a controla eroziunea vântului. Protejează solul de forțele de eroziune a vântului și a apei pe tot
parcursul anului [5].
Acoperirea pentru conservare implică înființarea și menținerea unei acoperiri
vegetative permanente pe terenurile retrase din producți a agricolă, cum ar fi terenurile
considerate extrem de erodabile în Programul de conservare a rezervelor [5].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 16 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
Plantarea în zonele critice implică plantarea vegetației, cum ar fi copaci, arbuști, viță de
vie, ierburi sau leguminoase pe suprafețe foarte e rodabile. Această practică este utilizată în zone
care nu pot fi stabilizate prin tehnici obișnuite de plantare și pot suferi o eroziune severă dacă
sunt lăsate netratate. Zonele critice includ barajele, digurile, terenurile miniere de suprafață și
zonele cu terenuri agricole cu eroziune severă [5].
Importanța acoperirii vegetative pentru protecția terenurilor nu poate fi ignorată.
Vegetația permanentă sau reziduurile de culturi sunt resurse valoroase atunci când se ia în
considerare capacitatea lor de con servare a resurselor solului, apei și a aerului. Scoaterea
reziduurilor din câmpuri pentru alte utilizări sau ardere nu ar trebui făcută fără a înțelege
consecințele controlului eroziunii [5].
Atunci când vegetația este rară ca urmare a secetei sau a unor practici de recoltare sau a
unor tipuri de culturi, crestele și aglomerările de soluri mari sunt adesea singurele mijloace de
combatere a eroziunii pe suprafețe mari. Deformarea suprafeței terenului cu crestături și brăzdări
reduce viteza vântului și împi edică desprinderea solurilor. În timp ce o suprafață de sol brăzdată
va absorbi mai multă energie eoliană decât o suprafață plană, netedă, o suprafață a solului, care
este atât creastă, cât și brăzdată, va absorbi și mai mult [5].
Cultivarea pe benzi împo triva vântului este practica cultivării culturilor în benzi,
aranjate perpendicular pe direcția predominantă a eroziunii vântului. Benzi susceptibile la
eroziunea vântului ar trebui să fie alternate cu benzi având o acoperire rezistentă la eroziunea
vântul ui. Această practică reduce efectul de avalanșă prin limitarea distanței pe care particulele o
pot călători înainte de a fi prinse. Deoarece direcția dominantă a vântului se abate de la
perpendicular, sunt necesare benzi corespunzător înguste [5].

Fig. 3.7. Câmpuri cu plantații in benzi împotriva vântului [5]

Spre deosebire de metodele care fac suprafața solului mai rezistentă la forțele vântului,
barierele modifică efectul forței vântului asupra suprafeței solului. Barierele ajută la reducerea
vitez ei vântului pe partea laterală a barierei și la prinderea solului aflat deja în mișcare.
Cercetările au arătat că barierele reduc semnificativ viteza vântului până la o distanță de
aproximativ 10 ori înălțimea barierei, reducând în realitate lungimea câmpu lui de -a lungul
direcției vântului eroziv. Cu toate acestea, zona complet protejată a oricărei bariere se
diminuează odată cu creșterea vitezei vântului și atunci când direcția vântului se abate de la
perpendicularitatea sa la barieră [5].
Barierele erbac ee împotriva vântului sunt bariere vegetale înalte, non -lemnoase,
stabilite în benzi înguste de 1 -2 randuri pe direcția dominantă a vântului. Acestea sunt utilizate în
primul rând pe soluri în care mulcirea și cultivarea pe bandă nu controlează în mod adec vat
eroziunea vântului. Barierele perene sunt adesea singura alternativă de control în acest caz,
pentru a se evita trecerea permanentă a terenului pe cultură de iarbă [5].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 17 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
3.3.6. Studii experimentale privind eroziunea eoliană

WEPS este un program modular bazat pe proces și care poate simula condițiile
meteorologice, de teren și eroziunea eoliană în terenurile agricole într -o etapă zilnică.
Submodelele WEPS sunt susținute de baze de date importante privind barierele de control al
eroziunii, solurile , operațiunile agricole, creșterea culturilor, descompunerea reziduurilor și
clima. Din păcate, este dificil să se aplice WEPS în afara Statelor Unite datorită lipsei de date cu
rezoluție și precizie acceptabile pentru a parametriza modelul și pentru a per mite o simulare
precisă [7].
O alternativă ar fi utilizarea programului de evaluare a eroziunii vântului cu un singur
eveniment (SWEEP). SWEEP este o versiune independentă a sub -modelului de eroziune eoliană
WEPS. Pierderea și depunerea stratului de sol pot fi calculate pentru un singur eveniment de
eroziune în care viteza de frecare depășește viteza statică de frecare a prafului necesară pentru
antrenarea particulelor de sol. Calculul vitezei de frecare și a pragului vitezei de frecare prin
SWEEP se baze ază pe condițiile de suprafață într -o regiune dreptunghiulară simulată [7].
Un studiu din zona Kangbao, din nordul Chinei, pe platoul interior al Mongoliei a fost
efectuat pentru a observa diferen ța dintre datele ob ținute prin m ăsurători și datele ob ținute prin
simularea SWEEP.
În total au fost colectate 30 de probe de sol, incluzând 12 probe de câmp de grâu, 10
probe de câmp de ovăz și 8 probe de câmp de cartof. A fost colectat solul în fiecare câmp la trei
locuri și combinat pentru a se obține o singur ă probă. Pentru fiecare eșantion s -a măsurat
distribuția granulometrică cu metoda Mastersizer 2000, densitatea cu metoda inelului de tăiere,
conținutul de substanță organică cu metoda de încălzire externă a dicromatului de potasiu și
conținutul de carbonat de calciu cu metoda calcimetrică [7].
Măsurătorile pe teren ale eroziunii au fost obținute în aprilie și mai 2011. Au fost
testate două tipuri de câmp: un câmp gol de ovăz (1000m x 400m) cu reziduuri "în picioare" de
20cm înălțime și o distanță între rân duri de 30 cm și un câmp arat (1600m x 600m) după
recoltarea cartofului fără reziduuri și fără brăzdări.

Fig. 3.8. Harta eroziunii totale obținută prin simularea SWEEP pentru câmp nearat și câmp arat
cu brăzdări de 10cm [7]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 18 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Fig. 3.9. Variația eroziu nii totale, a particulelor transportate prin săltare și fluaj , a particulelor
aflate în suspensie și a PM10 [7]

S-a efectuat un experiment de eroziune în tunelul eolian folosind probe de sol din
Kangbao.S -a folosit SWEEP pentru a simula eroziunea vântul ui pe baza datelor obținute și s -a
constatat că eroziunea solului calculată cu SWEEP diferă mult față de cea din experimentele din
tunelul vânt la viteze mici ale vântului. Pierderea solului a început la 6 m/s în experimentele din
tunelul aerodinamic, dar în studiul prezent nu a început până la aproximativ 10 m/s pentru solul
gol, 12 m/s atunci când există reziduuri "în picioare" și 18 m/s când înălțimea reziduului a fost de
10 cm. Acest lucru a demonstrat estimarea slabă la viteze mai mici ale vântului. De și rezultatele
simulate au fost relativ apropiate de valorile măsurate la viteze mari ale vântului, au arătat, de
asemenea, instabilitate pe baza diferenței dintre rezultatele măsurate și cele simulate [7].
În concluzie, SWEEP a furnizat o estimare rezona bilă a eroziunii eoliene pe o suprafață
mare, utilizând date limitate privind vântul bazate pe o comparație cu rezultatele experimentelor
din tunelul de aer și cele din câmp. Metoda a oferit o estimare bună a componentei PM10 a
solului erodat, precum și a particulelor transportate prin suspensie, s ăltare și fluaj, precum și a
modificărilor fiecărei componente ca funcție de lungime a câmpului în direcția vântului. Cu toate
acestea, SWEEP a subestimat foarte mult eroziunea vântului la o viteză scăzută și nu a putut
prezice pierderea redusă a solului observată în câmp și în experimentele cu tunelul vânt la o
viteză mică a vântului. Principala cauză a acestei probleme a fost supraestimarea pragului vitezei
de frecare. Pentru a îmbunătăți capacitatea SWEEP de a a nticipa cu ușurință pierderea solului, va
fi necesar un algoritm alternativ cu sensibilitate ridicată la caracteristicile câmpului [7].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 19 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

BIBLIOGRAFIE

[1]. Jannes Stolte, Mehreteab Tesfai, Lillian Øygarden, Sigrun Kværnø, Jacob Keizer, Frank
Verheijen, Panos Panagos, Cristiano Ballabio, Rudi Hessel Soil threats in Europe Publications
Office of the European Union, 2016;
[2]. Khan Towhid Osman Soil Degrada tion, Conservation and Redediation Editura Springer,
2014;
[3]. S.A. El -Swaify, E.W. Dangler, C.L. Armstrong Soil Erosion by Water in the Tropics Editura
HITAHR, Hawaii, 1982;
[4]. Adriana Bianca Ovreiu, Mihai Claudiu Nedelcu Analysing soil degradation thr ough hydric
erosion case study – Ialomița county, Romania Cinq Continents, Hiver, 2015; (articol)
[5]. John Tatarko Wind Erosion: Problem, Processes, and Control Agricultural Research
Service, Kansas, 2009;
[6]. Richard Young, Stefano Orsini, Ian Fitzpatri ck Soil degradation: a major threat to humanity
Sustainable Food Trust, 2015;
[7]. Zhang Jia -Qiong, Zhang Chun -Lai, Chang Chun -Ping, Wang Ren -De, Liu Gang
Comparison of wind erosion based on measurements and SWEEP simulation: a case study in
Kangbao County , Hebei Province, China Soil and Tillage Research, 2017.