تعریف فرسایش خاک : واژه (اروژن) Erosion
در زبان انگلیسی یا اروزیون در زبان فرانسه به معنی فرسایش میباشد و دارای منشأ لاتین و معنی تحت الفظی آن به معنی ساییدگی و خوردگی است .
فرسایش ، کاهش ضخامت لایه سطحی خاک به وسیله رواناب یا باد است . فرسایش فرآیندی است که در آن ذرات خاک توسط عوامل فرساینده از بستر اصلی خود جدا شده و توسط یکی از عوامل انتقال دهنده به مکان دیگری حمل میشود . چنانچه عامل جدا کننده ذرات باد و یخچال باشد به ترتیب فرسایش بادی و یخچالی گویند . فرسایش آبی به دلیل مدیریت نامناسب زمین ، تخریب پوشش گیاهی ، عدم کنترل جریان آب ، صورت میگیرد و منجر به رواناب سطحی و انتقال خاک میشود ، که از اثرات خارجی این پدیده میتوان رسوب در سرها و آبراههها ، سیل و آلودگی آب را نام برد .
فرسایش آبی در ایران
ایران کشوری است که در جنوب غربی آسیا واقع شده است . وسعت کل آن 1648000 کیلومتر مربع میباشد که 11% این وسعت تحت کشاورزی ، 50% چراگاههای دائمی ، 9% جنگلها و بیشهزارها و 30% را اراضی دیگر در بر گرفته است .
متوسط بارندگی در ایران 240 میلیمتر که کمتر از یک سوم متوسط بارندگی جهان است . در حال حاضر نزدیک به 125 میلیون هکتار از 165 میلیون هکتار اراضی کشور در معرض فرسایش قرار دارند .
طبق گزارش سازمان خواربار جهانی در حدود 36% از کل زمینها و 60% از خاکهای کشاورزی در ایران در معرض فرسایش میباشند . از عمدهترین دلایل فرسایش شدید در ایران ، از بین بردن پوشش گیاهی میباشند . این مسئله در مورد مراتع و بسیاری از اراضی جنگلی سواحل دریای خزر صادق است. تقریباً کلیه مراتع ، مورد چرای بیرویه بوده و تراکم دام در آنها 2 تا 6 برابر ظرفیت چرا موجود است .
یکی دیگر از عوامل فرسایش آبی در ایران ، کشت بر روی اراضی شیبدار است . همانطور که میدانیم ایران کشوری کوهستانی است و شیب زمینها عمدتاً بالا است . با افزایش شیب مقدار آب نفوذی کاهش مییابد . بنابراین وجود رواناب قطعی است . در حوزههای فلات مرکزی و مشرق ایران سواحل دریای عمان و قسمت عمدهای از سواحل خلیج فارس که میزان بارندگی سالانه بسیار ناچیز است نیز انتظار فرسایش بادی را داریم .
میزان فرسایش در مناطق مختلف
فرسایش خاک ( ton ha-1 y-1 ) منطقه
40-30 آسیا ، آفریقا ، آمریکای جنوبی
17-13 آمریکا ، اروپا
32-30 ایران
میانگین فرسایش در ایران در حدود 3/4 برابر متوسط فرسایش در جهان میباشد . اولین گزارش نسبتاً کامل در مورد فرسایش خاک و لزوم حفاظت آب و خاک در ایران در سال 1327 توسط دوان و ریبن dowan and rieben دو کارشناس از فائو منتشر شد . کارشناسان پس از مطالعه خاکهای ایران وجود سازمانی برای حفاظت در ایران ضروری داشتند . در همان سال کمیته حفاظت خاک در سازمان جنگلها تأسیس شد . در سال 1339 در قسمتی از حوزه آبخیز سد کرج در منطقه یداچال مطالعات حفاظت خاک صورت گرفت . در سال 1346 بخش حفاظت خاک و آب در موسسه خاکشناسی دایر شد .
پروسههای ایجاد فرسایش آبی : همانطور که ذکر شد چنانچه عامل جدا کننده و انتقال دهنده ذرات خاک ، آب باشد این نوع فرسایش را فرسایش آبی گویند . ( فوستر) (1982) ، پدیده فرسایش آبی را شامل فرآیند جدا شدن و حمل ذرات خاک و رسوبات توسط عوامل فرساینده ، باران و عامل انتقال ، یعنی رواناب میداند . جدا شدن ذرات از توده خاک هنگامی روی میدهد که نیروی برشی قطرات باران و یا رواناب بیشتر از مقاومت برشی خاک (s) باشد به عبارتی اگر ضریب اطمینان بیشتر از یک باشد ، گسیختگی صورت میگیرد.
بنابراین فرسایش دارای چند مرحله است :
الف) جدا شدن ، ذرات خاک را از توده ایجاد کننده رسوب جدا میکند .
ب) انتقال : ذرات جدا شده را از نقطه اصلی خود حرکت میدهد .
چنانچه از جداشدن ذرات ، نیرویی برای انتقال وجود نداشته باشد یا نیرو کاهش یابد ، فاز سومی به نام رسوبگذاری صورت میگیرد .
الف) جدا شدن : مکانیزم اصلی جدا شدن ، شامل خرد شدن خاکدانها در اثر ترک خوردن ، فروپاشی و خرد شدن در اثر برخورد مستقیم قطره باران و رواناب ( بارتس و همکاران 2001) و تخریب به علت فشار هوای محبوس در درون خاکدانههایی که به سرعت خیس شدهاند میباشد .
ترک برداشتن در نتیجه اختلاف ضریب انبساط و انقباض قسمتهای مختلف خاک ، پراکندگی در نتیجه کاهش نیروی همدوسی بین ذرات کلوئیدی خیس شده میباشد . عمل جدا شدن ذرات به دو صورت روی میدهد :
1- در اثر برخورد مستقیم قطره باران .
2- در اثر رواناب : به این صورت که رواناب ایجاد شده یک نیروی برشی ایجاد کرده و باعث جدایی ذرات میشود .
ب) انتقال ذرات : دو عامل در انقال ذرات موثر میباشد .
1- برخورد قطرات باران ( پاشمان ) .
2- جریان رواناب که خود شامل دو حالت میباشد .
الف) جریان رواناب نازک سطحی
ب) جریان تمرکز یافته