Verwoestijning

Wordt Spanje een woestijn ?
Joris de Vente, Sarah De Baets, Jean Poesen, Gerard Govers
Onderzoeksgroep Fysische en Regionale Geografie
Wordt Spanje een woestijn ?
Joris de Vente
Sarah De Baets
Jean Poesen
Gerard Govers
Onderzoeksgroep Fysische en Regionale Geografie
Departement Geografie – Geologie
Katholieke Universiteit Leuven
Redingenstraat 16
3000 LEUVEN
België
t. +32.(0)16.326426
f. +32.(0)16.326400
m. [email protected]
Inhoud
1
Inleiding..................................................................................................... 1
2
Wat is een woestijn? .................................................................................... 3
3
Verwoestijning?........................................................................................... 4
3.1 Wat is verwoestijning?.......................................................................... 4
3.2 Klimaatsfactoren: neerslag en verdamping .............................................. 6
3.3 Ariditeit en neerslaggeschiedenis in Spanje.............................................. 8
3.4 Verwoestijning en de mens ..................................................................11
3.5 Verwoestijning in Spanje......................................................................15
4
Problemen in relatie tot verwoestijning ..........................................................17
4.1 Draagkracht van droge gebieden en woestijnen.......................................17
4.2 Degradatie van de bodem ....................................................................17
4.3 Degradatie van de vegetatie .................................................................18
4.4 Reservoir sedimentatie ........................................................................18
4.5 Overstromingen..................................................................................19
4.6 Vorming van ‘badlands’........................................................................19
5
Wordt Spanje een woestijn? .........................................................................21
6
Annex: Verdamping & Ariditeitsberekeningen .................................................22
7
Antwoorden op vragen ................................................................................24
8
Referenties ................................................................................................26
I
Wordt Spanje een woestijn?
1
Inleiding
In het Middelandsezeegebied bestaan verschillende
voorbeelden van steden die bijna letterlijk door de
woestijn zijn verzwolgen. Een voorbeeld hiervan is de
stad ‘Petra’ in Jordanië. Deze stad was lange tijd zeer
welvarend, met een bloeiende economie, en omringd
door vruchtbare landbouwgebieden. Nu resten er slechts
archeologische
opgravingen
omringd
door
dorre
zandvlaktes zoals te zien is op de foto hiernaast.
Bij woestijnen denken veel mensen als eerste aan
uitgestrekte dorre zandvlaktes in Afrika. In de laatste
jaren is echter ook vaak de angst uitgesproken dat de
Sahara de Middellandse Zee zou `oversteken´ en ook
Spanje in een woestijn zou doen veranderen. De
redenen voor deze ongerustheid komen gedeeltelijk door
waarnemingen van een opwarming van de aarde (Figuur 1) en waarnemingen met
behulp van satellietbeelden waaruit blijkt dat de grenzen van de Sahara
verschuiven binnen Afrika. Daarnaast heeft ook de grootschalige migratie van
mensen van het platteland naar de stad in veel Spaanse en andere mediterrane
regio’s voor ongerustheid gezorgd.
De vraag is nu of Spanje hetzelfde lot wacht als Petra in
Jordanie. Om op deze vraag antwoord te kunnen geven
moeten we eerst antwoord geven op de volgende twee
vragen:
Wat is een woestijn?
Wat is verwoestijning?
Vervolgens is het van belang te weten wat de oorzaken van
landschappelijke veranderingen zijn en wat de rol van de
mens daarin is. Dit kan helpen de consequenties van
landschappelijke veranderingen te voorspellen en eventueel
te beïnvloeden.
De volgende hoofdstukken geven enkele achtergronden over wat we verstaan
onder een woestijn, wat verwoestijning is, en wat de oorzaken en gevolgen van
verwoestijning zijn. De teksten in de kaders geven extra uitleg over enkele
begrippen uit de tekst en zijn bedoeld als achtergrondinformatie.
1
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 1:
Temperatuursveranderingen ten opzichte van de gemiddelde
temperatuur
in
1990.
Tevens
is
de
verwachte
temperatuursverandering in de toekomst aangegeven zoals berekend
met verschillende modellen voor verschillende scenarios. De
verschillen tussen de scenarios komen voort uit de acties die de mens
onderneemt om temperatuurstijging te voorkomen (Bron: IPCC).
2
Wordt Spanje een woestijn?
2
Wat is een woestijn?
Een woestijn is een gebied dat wordt gekenmerkt door een zeer geringe begroeiing,
een geringe jaarlijkse neerslag (~<200mm/jaar) en een hoge potentiele
verdamping (~>500mm/jaar).
Achtergrondinformatie:
Zeker in droge klimaten is er een groot verschil tussen de effectieve (werkelijke) en de
potentiele (berekende) verdamping. In droge gebieden nadert de effectieve verdamping nul
aangezien er bijna geen water meer beschikbaar is voor verdamping. De potentiele
verdamping verwijst naar wat er zou kunnen verdampen bij een oneindige hoeveelheid
aanwezig water. Deze laatste waarde is dus meestal veel groter dan de effectieve
verdamping.
De zomers in een woestijn zijn meestal erg droog en warm, terwijl er in de winter
wel wat neerslag kan vallen. De neerslag is meestal geconcentreerd in korte
periodes, afgewisseld met lange tussenpozen zonder neerslag. De potentiele
verdamping overschrijdt heel regelmatig de neerslag hoeveelheid. Soms verdampt
de neerslag zelfs voordat ze de grond raakt.
Bij een woestijn denk je al snel aan een grote zandvlakte met duinen en kamelen.
Veel woestijnbodems daarentegen zijn vaak erg stenig en ondiep. Op zulke stenige
oppervlakken is het fijn stof en het zand reeds uitgeblazen door de wind. Er zijn
ook gebieden waar dit stof en zand weer wordt afgezet in enorme zandvlaktes.
Kenmerkend voor alle woestijnen is dat er slechts een beperkte begroeiing
aanwezig is. De aanwezige planten en dieren zijn zeer sterk aangepast aan de
droge omstandigheden. Zo zorgen planten voor een uitgebreid wortelstelsel om
water te zoeken en tegelijkertijd voor een bovengronds deel met minimale
waterverdamping.
Woestijnen nemen wereldwijd ongeveer 1/5 van de landoppervlakte in beslag. De
meeste woestijnen komen voor op lage breedtegraden.
3
Wordt Spanje een woestijn?
3
Verwoestijning?
3.1
Wat is verwoestijning?
De term verwoestijning werd voor het eerst gebruikt in 1949 door de Franse
geograaf Andre Aubreville. Hij verwees met de term naar de verandering van
productieve savannes en grasland in niet productieve woestijn in Noord en Centraal
Afrika. Bij verwoestijning moet je echter niet alleen denken aan de uitbreiding van
grote zandvlaktes maar ook aan de achteruitgang van de flora, fauna en de bodem
in andere relatief droge gebieden.
Omdat er wereldwijd, en met name in de droge gebieden van Afrika, veel
problemen zijn ten gevolge van verwoestijning werd in 1992 tijdens de
milieuconferentie van de Verenigde Naties in Rio de Janeiro het initiatief genomen
tot het opstellen van de zogenaamde ‘Conventie ter bestrijding van verwoestijning’.
In deze conventie, die definitief werd vastgesteld in 1994, werd verwoestijning
gedefinieerd als:
Landdegradatie in droge en half-droge gebieden ten gevolge van verschillende
factoren waaronder klimaatsveranderingen en menselijke activiteiten (zie ook:
www.unccd.int).
Met landdegradatie wordt bedoeld het verlies van biologische en economische
productiecapaciteit van het land. In het kort komt dit neer op een achteruitgang in
het vermogen van het land om natuurlijke begroeiing of landbouwgewassen van
voldoende water en voedingstoffen te voorzien. Er treedt dus niet alleen een
achteruitgang van de bodemkwaliteit op, maar ook een achteruitgang van de
begroeiing. De volgende drie processen liggen ten grondslag aan landdegradatie:
Bodemerosie
Achteruitgang van de bodemkwaliteit.
Langdurig verlies van begroeiing.
Achtergrondinformatie:
Enkele voorbeelden bodemeigenschappen die van belang zijn voor de bodemkwaliteit zijn
de volgende:
Fysisch: textuur, structuur, vochtgehalte, aggregaatstabiliteit, porositeit, volumegewicht.
Chemisch: organische stofgehalte, hoeveelheid nutriënten zoals stikstof, fosfor en kalium,
zoutgehalte
Biologisch: aanwezigheid van micro organismen.
Er is een belangrijk verschil tussen verwoestijning en landdegradatie. Uit de
definitie van verwoestijning blijkt dat we alleen bij landdegradatie in droge en
halfdroge gebieden van verwoestijning spreken. Landdegradatie kan ook in vochtige
gebieden plaatsvinden zoals in Belgie. We spreken dan echter niet van
verwoestijning maar alleen van landdegradatie.
4
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 2 illustreert het proces van verwoestijning aan de hand van enkele fotos.
De overgang van een vegetatierijk landschap (foto 1) naar een woestijnlandschap
(foto 3) gebeurt niet van de ene op de andere dag. Een eerste stap in het proces
van verwoestijning is het veranderen van een vegetatierijk landschap tot een
gedegradeerd landschap (foto 2) ten gevolge van vegetatiedegradatie en
bodemdegradatie. Een gedegradeerd landschap kan verder ontwikkelen tot een
echte woestijn onder invloed van klimaatsveranderingen en menselijke activiteiten.
Veel gebieden in Spanje bevinden zich nu in de situatie van foto 2. Bij
verdergaande verwoestijning onder invloed van klimaatsveranderingen en
menselijke activiteiten lopen deze gebieden dus het risico over te gaan in de
situatie van foto 3.
Figuur 2:
Fotos ter ilustratie van het proces van verwoestijning.
5
Wordt Spanje een woestijn?
Achtergrondinformatie:
Droge gebieden reageren vaak snel op kleine veranderingen in klimaat of in landgebruik.
De aanwezige begroeiing heeft zich vaak sterk aangepast aan de onregelmatige
neerslag. Een goed voorbeeld vormt de snelle verschuiving van de zuidgrens van de
Sahara wanneer enkele relatief natte jaren volgen op een drogere periode. Met behulp
van satellietbeelden zijn verschuivingen van 200km in enkele jaren tijd waargenomen.
Door de kwetsbaarheid van veel droge gebieden kunnen armoede, oorlogen,
ontbossingen, overbegrazing en slechte irrigatie technieken direct langdurige gevolgen
hebben op de productiecapaciteit van de bodem. Ongeveer 250 miljoen mensen
wereldwijd ondervinden zeer sterke gevolgen van verwoestijning. Vaak zijn dit de armste
en meest kwetsbare mensen.
Meer informatie: http://www.unccd.entico.com/
3.2
Klimaatsfactoren: neerslag en verdamping
Zoals hierboven werd aangegeven wordt de kwetsbaarheid voor verwoestijning
sterk bepaald door de hoeveelheid neerslag die valt per jaar. De hoeveelheid
neerslag in het Middellandse Zee gebied wordt voor een groot deel bepaald door de
ligging van hoge en lage drukgebieden over de wereld. Door deze verdeling bevindt
zich een gebied met dalende lucht boven het Mediterraan gebied in de
zomermaanden (Figuur 3). Dit heeft tot gevolg dat er in de zomermaanden
nauwelijks neerslag zal vallen. In de winter bevindt het gebied met dalende lucht
zich wat zuidelijker, boven Noord Afrika waardoor er wel meer neerslag valt in het
Mediterraan gebied. De neerslag die valt is dus geconcentreerd in de
wintermaanden.
Naast de hoeveelheid neerslag is ook de hoeveelheid verdamping van belang omdat
deze mede bepaald hoeveel water er werkelijk beschikbaar is voor planten en
dieren. Daarom wordt vaak gebruik gemaakt van de ariditeitsindex die is bepaald
door de volgende formule:
AriditeitsIndex =
neerslag (mm )
potentiele verdamping (mm )
Hoe lager de ariditeitsindex, hoe droger het is.
Vraag 1: Bepaal met behulp van de informatie uit annex 1 bij benadering de potentiele
verdamping en de ariditeitsindex voor Ukkel (Belgie), Almeria en Madrid (Spanje).
Herhaal de berekening uitgaande van een stijging van de gemiddelde jaartemperatuur
met 2 en met 4 graden Celcius voor alle drie de gebieden. Wat is het effect van een
temperatuurstijging op de ariditeitsindex?
6
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 3:
Mondiale luchtcirculatie ter verklaring van het half-droge klimaat in
het Middellandse-Zeegebied (Bron: Wereldvisie 5&6).
Figuur 4 geeft een voorbeeld van een klimatogram van twee locaties in ZuidSpanje. Uit deze figuur kan je opmaken dat er in de zomer veel meer verdampt dan
er door neerslag bijkomt. In de winter is het tegenovergestelde het geval. Het is
dus belangrijk in gebieden met dit type klimaat om het wateroverschot dat in de
winter valt te kunnen bewaren voor de zomer. Opslag van neerslagoverschotten
gebeurt gedeeltelijk in het grondwater. Vaak worden ook in de winter reservoirs
met water gevuld om een voorraad te hebben voor irrigatie- en drinkwater in de
zomer.
Voor optimaal gebruik van water is de verdeling van de neerslag over het jaar van
groot belang is. Als alle neerslag in zeer korte tijd valt is deze minder bruikbaar
voor planten, en gaat een groot deel verloren door directe afstroming naar een
rivier. Planten en dieren in droge gebieden ontwikkelen daarom vaak strategieën
om water lang vast te houden en op het moment van regenval zoveel mogelijk
water te verzamelen.
7
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 4:
3.3
Voorbeelden van een klimatogram van twee locaties in Zuid-Spanje.
Het gestippelde gebied geeft de periode met een watertekort aan
(Allue Andrade, 1990).
Ariditeit en neerslaggeschiedenis in Spanje
Figuur 5 geeft een beeld van de gemiddelde jaarlijkse neerslag, de verdamping en
van de ariditeitsindex in Spanje. Zoals duidelijk blijkt uit deze kaarten zijn er grote
verschillen binnen Spanje. Als we spreken over verwoestijning zijn eigenlijk alleen
de droge en halfdroge gebieden van belang. Zoals je ziet beslaan die ongeveer de
helft van Spanje, met een concentratie rond de Middellandse Zee.
8
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 5:
Overzichtskaarten van Spanje. Boven: de gemiddelde jaarlijkse neerslag (mm).
Midden: De potentiele verdamping zoals berekend o.a. gebaseerd op de
gemiddelde temperatuur. Onder: een overzicht van de ariditeit weergegeven als
het quotiënt tussen de jaarlijkse neerslag (P) en de potentiele evapotranspiratie
(ETP). De kaarten zijn gebaseerd op data van het Nationaal Meteorologisch
Instituut van Spanje, voor de periode 1971-2000.
9
Wordt Spanje een woestijn?
Vraag 2: Kun je een verklaring geven voor de verdeling van gebieden zoals aangegeven
op de kaart met de ariditeitsindexen? Denk hierbij aan de factoren die een rol spelen bij
de neerslagverdeling en bij de potentiele verdamping.
Er zijn van nature altijd droge gebieden geweest op de wereld. Er hebben
wereldwijd ook grote klimaatsveranderingen plaatsgevonden. In het verleden
hadden deze veranderingen een ‘natuurlijke’ oorzaak. Er zijn echter steeds meer
tekenen die erop wijzen dat er op dit moment een versnelde klimaatsverandering
plaatsvindt door toedoen van de mens. De belangrijkste oorzaak hiervan is de
uitstoot van zogenaamde broeikasgassen, zoals CO2.
In die delen van het Middellandse-Zeegebied waar relatief weinig neerslag valt is
het van belang te weten of er bij een klimaatsverandering meer of juist minder
neerslag zal gaan vallen. Omdat het altijd erg moeilijk is om de toekomst te
voorspellen wordt vaak in eerste instantie gekeken naar de veranderingen in het
verleden. Hierbij is het belangrijk te weten dat dit niet noodzakelijkerwijs iets zegt
over hoe het klimaat in de toekomst verder zal ontwikkelen. Figuur 6 geeft een
overzicht van de neerslaggeschiedenis in Zuid-Spanje. De figuur geeft de afwijking
van de neerslag aan ten opzichte van de gemiddelde neerslag in de periode 19511980. Dit verschil wordt ook de ‘neerslag anomalie’ genoemd.
Figuur 6:
Neerslag anomalie in Zuid-Spanje voor de periode 1501-1997 ten opzichte van
de gemiddelde neerslag in de periode 1951-1980 (stippellijn). De doorgetrokken
lijn geeft een gemiddelde waarde gebaseerd op 10 jaarmetingen aan (Rodrigo
et al. 2000).
Uit Figuur 6 kun je aflezen dat er een zeer grote variatie is in de jaarlijkse neerslag
sinds 1500. Als je kijkt naar de trend in de laatste 100 jaar is er een lichte daling
waar te nemen. Er is echter geen sprake van een bijzonder sterke daling
vergeleken met de totale variatie die heeft plaatsgevonden in de periode van 500
jaar.
Klimaatmodellen
voorspellen
een
verdergaande
lichte
daling
in
neerslaghoeveelheden voor het Mediterraan gebied in de komende eeuw (Figuur 7).
Er is ook een verandering in de neerslagverdeling te verwachten. De meeste
10
Wordt Spanje een woestijn?
klimaatmodellen simuleren bij een verhoogde CO2 concentratie nattere winters en
drogere zomers voor Europa. Belangrijk criterium voor deze voorspellingen is hoe
de uitstoot van broeikasgassen zoals CO2 verder zal ontwikkelen.
Figuur 7:
3.4
Voorspelde veranderingen in jaarlijkse neerslag voor het jaar 2050, bij een
aangenomen toename in concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer van
1% per jaar (Bron: Hadley Centre for climate prediction and research).
Verwoestijning en de mens
Verwoestijning kan ook optreden als gevolg van menselijke activiteiten (zie 3.1).
Zeker in het Middellands Zeegebied, waar al duizenden jaren mensen wonen heeft
de mens een grote rol gespeeld in de vorming van het landschap zoals we dat er nu
aantreffen (Figuur 8 en 9). Verschillende menselijke activiteiten kunnen de
degradatie en de verwoestijning van het landschap bewerkstelligen.
a) Overbegrazing
Over de laatste 10.000 jaar, kan begrazing hoogstwaarschijnlijk worden aanzien als
de belangrijkste factor die bijdraagt tot de degradatie en het verlies van vele
bossen in het Mediterrane gebied van Spanje. Geiten, schapen en runderen werden
tijdens de zomermaanden naar de koelere bossen in de bergen gebracht om daar te
grazen. Dit traditionele systeem van trek met de dieren van de lager gelegen
grasvlaktes naar de koelere bergen, en terug, noemt met ‘transhumance’
(Mazzoleni et al., 2004). Een dergelijke systeem is alleen houdbaar indien de
hoeveelheid vee niet te groot is. Als er te veel vee is zal er immers meer biomassa
verdwijnen door begrazing dan er door natuurlijke aangroei vervangen kan worden
en spreekt men van overbegrazing. Overbegrazing resulteert in een sterk
versnipperd landschap, door de differentiële selectie van planten door het vee en in
een toename van de onbegroeide oppervlakte. Overbegrazing kan de
eigenschappen van de bodem zodanig veranderendat er sprake is van verminderde
productiviteit en kwaliteit van de bodem. Bodemdegradatie effecten die optreden
11
Wordt Spanje een woestijn?
ten gevolge van overbegrazing zijn verhoogde bodemerosie door wind en water en
een verhoogde compactie die maakt dat planten minder goed kunnen groeien en
het water minder goed in de bodem kan dringen (Villamil et al., 2001).
b) Bosbranden
Bosbranden zijn een gekend fenomeen in het Mediterraan gebied. Het induceren
van bosbranden door de mens dateert al van het Midden-Paleoliticum, om de jacht
te vergemakkelijken en om gras te laten groeien zodat het vee kan grazen
(Mazzoleni et al., 2004). De frequentie van bosbranden is toegenomen de laatste
jaren. De bodemerosiegevoeligheid en de bodemwatertoestand worden negatief
beïnvloed door bosbranden (Cerda, 1998).
Vraag 3: Wat is de voornaamste oorzaak van bosbranden nu? (verwijzing naar actualiteit)
c) Nivellering en terrasbouw
Om steile hellingen makkelijk te kunnen bewerken werd al in het verleden
terrasbouw toegepast. Tegenwoordig worden grote gebieden vlak gemaakt met
buldozers voor schaalvergroting en om monoculturen een plaats te geven (Figuur
8). In het verleden werden er zelfs subsidies gegeven voor zulke praktijken.
Negatieve effecten van deze operaties zijn echter het wegnemen van de bovenste
vruchtbare laag van de bodem, het verlagen van de bodemvruchtbaarheid en
verhoogde bodemerosieverliezen (Borselli et al., in press).
d) Schaalvergroting en monoculturen
De Europese landbouwpolitiek stimuleert de Spaanse boeren om grote
hoeveelheden graan, olijven of andere gewassen te gaan telen (Figuur 9). Het
aanleggen van zulke grote akkers gaat gepaard met ontbossingen en met het
verlies van kleine landschapselementen (waaronder bomenrijen, haagkanten,…).
Het bodemoppervlak onder de olijf- of amandelboomgaarden blijft ook grotendeels
onbedekt, teneinde de opname van bodemwater door onkruiden tegen te gaan.
Hierdoor daalt de vegetatieve bedekkinggraad van het landschap waardoor de
eigenschappen van de bodem veranderen en de bodem gevoeliger wordt aan
bodemdegradatieprocessen. Het verwijderen van de vegetatie kan leiden tot
onomkeerbare bodemdegradatie in droge en half-droge gebieden (Albaladejo,
1998).
Achtergrondinformatie:
Door een verlaging van marktprijzen treedt vaak een schaalvergroting van de landbouw op.
Dit betekent dat er een groter oppervlakte land voor landbouwdoeleinden gebruikt wordt,
zodat er meer geproduceerd kan worden. Vaak wordt er ook minder aandacht besteed aan
kwaliteit van het productieproces dan aan de kwantiteit van de productie. Dit heeft vervuiling
en een verlies aan bodemkwaliteit tot gevolg wat de duurzaamheid van dit soort landgebruik
niet ten goede komt. Daarnaast is belangrijk op te merken dat vanuit de Europese Unie
subsidies worden verstrekt voor bepaalde typen landbouw en ook voor het verlaten van
landbouwgebieden. De subsidies hebben in veel gevallen tot schaalvergrotingen geleid.
Verder verstoren de subsidies een normale prijsontwikkeling en zijn ze sterk ten nadele van
landbouwproduktie in ontwikkelingslanden die geen subsidie ontvangen.
12
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 8:
Beïnvloeding van het landschap door de mens kan grote gevolgen hebben en is
al erg oud. Boven: Landschap in Spanje met de tekenen van oude beïnvloeding
door de mens in de vorm van terrassen. Deze terrassen zijn aangelegd in de
tijd dat de Moren in Spanje waren (tot ca. 1495) met als doel het water beter
vast te houden en irrigatie op hellingen mogelijk te maken. Onder: Grote
gebieden worden vlak gemaakt om er daarna uitgestrekte monoculturen (o.m.
olijven, citrus, amandel) op te verbouwen (Foto’s: J. de Vente).
13
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 9:
Voorbeeld van een gebied in Spanje (Jaen) met zeer sterke beïnvloeding door
de mens door de aanleg van uitgestrekte olijfplantages (Foto: J. de Vente).
Achtergrondinformatie:
Al in de Moorse periode (12de eeuw AD) bestonden er in Zuid-Spanje wateropslag systemen,
die men aljibes noemt. Aljibes zijn een soort citernes, gelegen op die plaats op de helling
waar afstromend water samenkomt. Ze werden gebuikt als drinkwater voor het vee, maar ook
om gewassen te besproeien. De meeste van deze 200-300 oude aljibes zijn verdwenen of
verwoest. Voor het water geven van de gewassen (denk maar aan de vele serres in de
Campo de Dalias, Almeria) gebruikt men nu fossiel grondwater. Dit is echter geen duurzame
bron. Meer info: van Wesemael et al. (1998)
e) Irrigatie
Water is erg gegeerd in droge gebieden. Zoals reeds werd aangegeven in punt 3.3
zijn er in Spanje gebieden met een neerslagoverschot (provincies Aragon,
Catalonia, Castilla la Mancha) en gebieden met een neerslagtekort (Andalucia,
Murcia). Door de verstedelijking en het groeiend toerisme aan de kust, is er ook
een grotere vraag naar water vanuit deze regio’s. Dit water is niet alleen nodig voor
huishoudelijke of industriële doeleinden, maar wordt voor het grootste deel
verbruikt door de land- en tuinbouw voor irrigatie van gewassen (Figuur 10). Door
de hoge temperaturen zal veel water echter onmiddellijk verdampen en niet ter
beschikking komen van de planten. Bij verdamping slaan er allerlei mineralen neer
op de bodem, waaronder zouten. Dit veroorzaakt verzilting, wat ook leidt tot een
degradatie van de bodem. Door de irrigatiesystemen te optimaliseren
(druppelirrigatie) kan men het verdampings- en verziltingprobleem gedeeltelijk
tegengaan.
Vraag 4: Waar komt het water dat men gebruikt op de akkers vandaan?
14
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 10:
3.5
Landschap in zuidoost Spanje met duidelijk de invloed van irrigatie vanuit het
reservoir achter de dam op de achtergrond. In de lage delen met irrigatie
worden citrusvruchten en abrikozen verbouwd, terwijl op de droge hellingen
slechts zeer geringe begroeiing aanwezig is (Foto: J. de Vente).
Verwoestijning in Spanje
Uit het voorgaande is gebleken dat klimaatsfactoren en menselijke factoren (m.n.
landgebruik) bepalend zijn voor het optreden van verwoestijning. Figuur 11 geeft
op provincie niveau een beeld van de gebieden in Spanje waar op basis van deze
twee factoren een verwoestijningrisico te verwachten is. Voor de klimaatsfactoren is
uitgegaan van de ariditeitsindex. Voor de menselijke factoren is gekozen voor die
gebieden waarin de afgelopen 30 jaar een verandering van meer dan 60% in de
toegevoegde waarde van landbouwproductie heeft plaatsgevonden. Dit laatste wijst
dus op de gebieden waar grote landgebruikveranderingen hebben plaatsgevonden
en vaak veel geïrrigeerde landbouw is geïntroduceerd.
Er is onderscheid gemaakt tussen potentieel en werkelijk verwoestijningrisico
gebaseerd op gedetailleerde veldstudies. Uit deze figuren blijkt dat de belangrijkste
gebieden waar verwoestijning een probleem vormt in Zuid-Spanje gelegen zijn. Een
ander risicogebied is te vinden rond de Ebro rivier.
15
Wordt Spanje een woestijn?
Figuur 11:
Overzicht van potentiële (boven) en werkelijke (onder) verwoestijningrisico
gebieden in Spanje.Het overzicht is gebaseerd op klimaatsfactoren (ariditeit) en
socio-economische factoren (%verandering in toegevoegde waarde van de
landbouw) (Puigdefabregas & del Barrio, 2000).
16
Wordt Spanje een woestijn?
4
Problemen in relatie tot verwoestijning
4.1
Draagkracht van droge gebieden en woestijnen
Verwoestijning kan ernstige gevolgen hebben voor de mens. Belangrijk is dat de
draagkracht van woestijnen en van droge gebieden voor menselijke bewoning en
voor landbouw zeer beperkt is. Overexploitatie kan al snel zorgen voor
verwoestijning.
In droge gebieden heeft de natuur zich sterk aangepast aan de omstandigheden.
Voorbeelden hiervan zijn planten en dieren die een minimum aan water nodig
hebben en strategieën hebben ontwikkeld om aan water te komen. De menselijke
bewoners hebben zich ook aangepast aan de droge omstandigheden. Echter, door
veranderingen in de economie wereldwijd zijn in de laatste jaren veel van de oude
gebruiken in onbruik geraakt. Aan de ene kant zijn veel droge gebieden verlaten
door de mens, en aan de andere kant zijn er veel grootschalige
landbouwtechnieken geïntroduceerd. Deze technieken zijn echter vaak niet
aangepast aan de droge omstandigheden en leiden tot een overexploitatie van de
bodem en van het water.
De rurale gebieden in het binnenland van Zuid-Spanje kennen dan ook een
bevolkingsafname. Het verlaten van rurale gebieden door de mens heeft ook vaak
positieve effecten op het landschap doordat de natuurlijke vegetatie zich dan kan
herstellen. De vraag is altijd of de mens in de periode voor vertrek de natuur niet
zodanig heeft verstoord dat herstel ook na vertrek haast niet meer mogelijk is.
Enkele negatieve gevolgen van verwoestijning waar de mens mens mee te maken
heeft in veel droge en halfdroge gebieden zijn in de volgende paragrafen uitgelegd.
4.2
Degradatie van de bodem
Bodemdegradatie is een proces dat de geschiktheid van een bodem om goederen of
diensten (landbouwgewassen maar bv. ook drinkwaterfiltering) te produceren
verlaagt. Bodemdegradatie kan enorme problemen veroorzaken in gebieden waar
de vegetatieve bedekking gering is en de jaarlijkse neerslag erg laag is (100-200
mm/j) en waar de neerslag bovendien ongelijk verspreid is over het jaar (extreme
regens in de winter). Zo leidt bodemerosie bijvoorbeeld niet alleen tot het verlies
van vruchtbare bodem, maar verhoogt dit proces ook de sedimentlast in de rivieren
waardoor er modderstromen en overstromingen kunnen ontstaan (Poesen en
Hooke, 1997).
Er bestaan verschillende bodemdegradatieprocessen:
Fysische bodemdegradatie: Een bodem van goede kwaliteit heeft goede
fysische eigenschappen, zoals een hoge porositeit, een goede
waterdoorlaatendheid en een goede structuur. Fysische bodemdegradatie,
bv. compactie, heeft een negatief effect op deze eigensschappen
Verzilting: Hiermee bedoelt men de aanrijking van de bodemtoplaag met
zouten. Dit gebeurt wanneer de verdampingscapaciteit groter is dan de
beschikbare hoeveelheid water. Verzilting van de bodem heeft zeer ernstige
17
Wordt Spanje een woestijn?
gevolgen voor de vegetatie omdat de meeste planten niet tegen zout
kunnen. Er zijn slechts weinig gewassen die bestand zijn tegen zout, en dan
nog alleen in relatief lage concentraties. De aanwezigheid van zout
belemmert immers de opname van voedingstoffen voor de planten.
Daardoor ontstaat er in zoute bodems een heel specifieke soort begroeiing
met planten die zijn aangepast aan zoute gronden. Landbouw is echter vaak
zeer moeilijk in dit soort gebieden.
Biologische bodemdegradatie: Bepaalde processen (bv. een overmatige
bewerking) leiden er toe dat de organische stof in de bodem versneld wordt
afgebroken en het bodemleven vermindert: men spreekt dan van
biologische bodemdegradatie. Biologische bodemdegradatie maakt de
bodem ook gevoeliger voor fysische bodemdegradatie en erosie.
Bodemerosie: Dit is een proces waarbij bodemdeeltjes losgemaakt en
verplaatst worden door water, wind of bewerking. Watererosie is de
resultante van de actie van inslaande regen en het afstromend water
enerzijds en de weerstand van de bodem anderzijds. Bij winderosie gebeurt
het losmaken en het transport van bodemdeeltjes door de wind.
Bewerkingserosie wordt veroorzaakt doordat bij het bewerken van een
hellend perceel er dikwijls ook een hellingafwaartste verplaatsing van
bodemmateriaal plaatsvindt. Dit proces leidt in belangrijke mate tot de
verlaging van convexiteiten (de bulten) en tot de ophoging van concaviteiten
(de dalen) in het landschap.
4.3
Degradatie van de vegetatie
Door overbegrazing, bosbranden of intensieve akkerbouw krijgen we een
degradatie van de natuurlijke vegetatie en een verlies aan biodiversiteit. De
begrazing vermindert immers de algemene productiviteit en bevoordeelt een
beperkt aantal plantensoorten (zij die een hoge weerstand hebben tegen
verstoring). Ook verdroging door klimaatsveranderingen kan leiden tot de
degradatie van de vegetatie. Dit kan leiden tot een verlies van biologische en
economische productie capaciteit.
Wel valt op te merken dat er een sterke ruimtelijke variatie bestaat van de
vegetatie in droge en half-droge gebieden. Daar waar afspoelend water
samenkomt, of daar waar grondwater dicht bij het oppervlak zit, of op de
noordhellingen waar de verdamping minder is, komen meer planten voor. De
planten die men aantreft in droge en half-droge zijn ook zeer sterk aangepast aan
hun omgeving. Denk maar aan de typische aromatische kruiden zoals tijm en
rozemarijn, die overleven door selectie als gevolg van begrazing. Vaak zijn de
planten zo aangepast dat men nergens anders diezelfde soort aantreft. Men spreekt
dan van endemische soorten.
4.4
Reservoir sedimentatie
Om in droge periodes toch nog over water te beschikken worden in droge gebieden
vaak waterreservoirs aangelegd. Op deze manier kan water dat in de winter is
gevallen in de droge zomer gebruikt worden voor irrigatie en voor drinkwater.
Daarnaast kunnen reservoirs soms ook worden gebruikt voor elektriciteitproductie
of om overstromingen tegen te gaan.
18
Wordt Spanje een woestijn?
Als gevolg van bodemerosie transporteren rivieren echter veel sediment (zand, klei,
grind). Wanneer dit in een reservoir aankomt zal dit sediment in het reservoir
blijven liggen. Dit zorgt er uiteraard voor dat de opslagcapaciteit van het reservoir
drastisch terugloopt. Als je bedenkt dat de investeringskosten voor de aanleg van
een reservoir erg hoog zijn, en er vaak hele dorpen voor moeten worden verplaatst,
kun je je voorstellen dat het belangrijk is te voorkomen dat reservoirs snel gevuld
raken met sediment.
De reservoirs in Spanje verliezen op dit moment ongeveer 0.5% van hun
opslagcapaciteit per jaar. Dit betekent dat binnen 100 jaar de wateropslag in de
Spaanse stuwmeren gehalveerd zal zijn. Bij het huidige waterverbruik en de
toename in de watervraag door irrigatie landbouw zal dit voor grote problemen
zorgen in de nabije toekomst. De oplossing voor dit waterprobleem ligt in de
volgende punten:
4.5
-
Efficiënter watergebruik
-
Voorkomen van sedimentatie in stuwmeren
-
Alternatieve vormen van wateropslag
Overstromingen
Een overstroming in een droog gebied klinkt in eerste instantie tegenstrijdig.
Echter, in veel droge gebieden treden overstromingen op doordat de neerslag die
valt geconcentreerd is in een hele korte periode en de bodem zo droog en hard is
geworden dat er weinig water wordt opgenomen. Belangrijk is het verschil tussen
de neerslag intensiteit (mm/uur) en de infiltratie capaciteit van de bodem
(mm/uur). Als er per uur meer neerslag valt dan in de bodem kan infiltreren
kunnen er kleine of grotere overstromingen optreden.
Ontbossingen en landbouwsystemen waarbij de bodem langdurig kaal blijft zorgen
er vaak voor dat er minder water in de bodem kan dringen en versterken de kans
op overstromingen. Planten zorgen veelal voor een verhoging van de infiltratie
capaciteit van de bodem en vormen een soort buffer die regenwater kan
vasthouden. In landen met grootschalige ontbossingen zijn vaak ook grote
problemen met overstromingen (Poesen en Hooke, 1997).
Ook in Spanje zijn grote gebieden ontbost in het verleden, en tevens hebben er
grootschalige landgebruikveranderingen plaatsgevonden. Zowel het verlaten van
landbouwgebieden als de aanleg van grootschalige gebieden met een heel beperkte
bescherming van het bodemoppervlak hebben geleid tot meer overstromingen. In
het najaar, als er vaak zeer sterke regen - en onweersbuien plaatsvinden in Spanje,
stroomt daardoor vaak zoveel water in één keer naar beneden dat hele dorpen
onverwacht onder water komen te staan.
4.6
Vorming van ‘badlands’
‘Badlands’ zijn een voorbeeld van een zeer spectaculair landschap dat is ontstaan
door jarenlange bodemerosie met ravijnvorming tot gevolg (Figuur 12). Er zijn
verschillende gebieden in Spanje waar je deze zogenaamde badlands kunt vinden
en die een indruk geven als die van een woestijn. In geheel Zuid - Europa nemen
19
Wordt Spanje een woestijn?
badlands slechts 5% van het totale oppervlak in. Door hun bijzondere uiterlijk
trekken ze wel sterk de aandacht (Poesen en Hooke, 1997).
Badlands ontstaan met name in (half-)droge gebieden op een bodemtype dat sterk
gevoelig is voor erosie (vaak zeer fijn, lemig of kleirijk los materiaal zoals mergels)
en waar weinig begroeiing aanwezig is om de bodem te beschermen. Gebieden
stroomafwaarts van badlands kunnen dan ook veel last hebben van de
sedimentafvoer ten gevolge van bodemerosie die in de badlands plaatsvindt tijdens
intense regenbuien. Hierdoor zijn deze gebieden extra gevoelig voor het optreden
van overstromingen.
Figuur 12:
Landschap in zuidoost Spanje (Murcia) met typische badland vorming. Door
herbebossing wordt geprobeerd uitbreiding van de badlands te voorkomen. Op
de voorgrond zie je een amandelboomgaard (Foto: J. de Vente).
20
Wordt Spanje een woestijn?
5
Wordt Spanje een woestijn?
Er bestaan binnen Spanje grote verschillen in klimaat, bodemrijkdom en begroeiing.
Verwoestijning is dus zeker niet overal in Spanje aan de orde. Waar verwoestijning
ee rol speelt hangt af van lokale omstandigheden. Daar waar zowel weinig neerslag
valt en te intensief of onzorgvuldig landgebruik plaatsvindt (m.n. zuidoost Spanje)
is de kans op verwoestijning het grootst. De reden voor verwoestijning ligt met
name in de volgende twee punten:
1. De natuurlijke kwetsbaarheid van (half-)droge gebieden (i.e. weinig neerslag
en een geringe vegetatieve bedekking).
2. Grootschalige landgebruikveranderingen (i.e. schaalvergroting, aanleg van
monoculturen, irrigatie, nivellering, bosbranden).
Er zijn veel gebieden in Spanje die van nature beperkt bruikbaar zijn voor
menselijke doeleinden, zoals voor intensieve landbouw en veeteelt. Om
verwoestijning te voorkomen dienen deze gebieden beschermd te worden tegen te
intensief gebruik. In de droge gebieden van Spanje is het cruciaal te zorgen dat de
aanwezige begroeiing beschermd wordt. Eenmaal verdwenen komt de vegetatie
vaak pas erg langzaam weer terug.
Op dit moment zijn er geen aanwijzingen voor een uitbreiding van de Sahara tot in
Spanje. Er zijn echter in Spanje wel gebieden met problemen in verband met
droogte en een gebrek aan productiecapaciteit van de bodem. Tevens zijn er op
veel plaatsen in Spanje gevolgen merkbaar van bodemerosie, zoals
overstromingen, modderoverlast en achteruitgang van de landbouwproductie. Met
andere woorden, Spanje wacht op korte termijn niet hetzelfde lot als Petra in
Jordanië, maar lokaal treden er wel problemen op ten gevolge van verwoestijning.
Bij een mogelijke klimaatsverandering, waarbij het in Spanje droger wordt, zal het
probleem van verwoestijning ook groter worden. Daarom is het van belang
onderzoek te doen naar welke klimaatsveranderingen te verwachten zijn en wat de
effecten precies zijn voor waterbeschikbaarheid en de begroeiing.
Van grotere landschappelijke invloed op korte termijn is de schaalvergroting in de
landbouw en de vervanging van natuurlijke vegetatie door monoculturen (o.m. olijf,
amandel, citrus). Deze vorm van landbouw vraagt veel water en neemt vaak de
natuurlijke vegetatie volledig weg. Hierdoor is een van de belangrijkste problemen
in Spanje op dit moment hoe efficiënt om te gaan met de beperkte watervoorraad.
In grote delen van Spanje valt per jaar veel minder neerslag dan dat er door de zon
kan verdampen. Belangrijk is dus dat mensen zich bewust zijn van de schaarste en
het belang van water voor de mens en de natuur.
21
Wordt Spanje een woestijn?
6
Annex: Verdamping & Ariditeitsberekeningen
De potentiële verdamping (ETP) wordt onder andere bepaald door de temperatuur,
zonne-instraling, luchtvochtigheid en windsnelheid. Bij benadering kan deze echter
ook worden bepaald met de volgende formules:
500Tm
) + 15(T − Td )
100
−
A
=
(80 − T )
(
ETPdag
Tm = T + 0.006H
De betekenis van de variabelen is als volgt:
ETPdag: dagelijkse potentiele verdamping (mm)
T:
gemiddelde jaarlijkse temperatuur (°C)
A:
geografische breedtegraad (°)
gemiddelde condensatietemperatuur (°C)
Td:
H:
hoogte boven zeeniveau
correctie factor voor de hoogte
Tm:
Omdat de gemiddelde condensatietemperatuur vaak niet bekend is wordt de
volgende formule gebruikt om deze te bepalen:
(T − Td ) = 0.0023H + 0.37T + 0.53R + 0.35R ann − 10.9
In deze formule is:
R:
gemiddelde dagelijks verschil tussen maximum en minimum temperatuur
(°C)
Rann: verschil tussen gemiddelde temperatuur van de warmste en koudste maand
(°C)
Berekeningstabel: Door dubbel klikken op de onderstaande tabel kunnen de
waarden worden aangepast in het deel voor invoergegevens. De resultaten worden
direct aangepast gebruikmakend van bovenstaande formules. Op de volgende
pagina staan de benodigde gegevens voor Ukkel, Almeria en Madrid.
Invoergegevens:
H(m)
75
T (°C)
9.7
Resultaten:
T-Td
Tm
ETP per dag
ETP per jaar
Ariditeitsindex
1.2
10.2
1.8
641.4
1.28
R (°C)
6
Rann (°C)
14.7
22
A (°)
52
P (mm)
821
Wordt Spanje een woestijn?
Tabel met benodigde gegevens voor de berekening van de verdamping en de
ariditeitsindex. P staat voor de gemiddelde jaarlijkse neerslag (mm).
Variabelen
Ukkel
(Belgie)
Almeria
(Spanje)
Madrid
(Spanje)
H (m)
75
50
817
T (°C)
9.7
18.1
11.5
R (°C)
6
10
12
Rann (°C)
14.7
13.8
18.1
A (°)
52
35
42
P (mm)
821
240
630
Gemiddelde temperatuur en neerslag in Ukkel over de periode 1961-1990 (bron:
KMI http://www.meteo.be/).
Gemiddelde temperatuur en neerslag in Almeria en Madrid over de periode 19712000 (bron: Instituto Meteorologico Nacional).
23
Wordt Spanje een woestijn?
7
Antwoorden op vragen
Vraag 1: Bepaal met behulp van de informatie uit annex 1 bij benadering
de potentiele verdamping en de ariditeitsindex voor Ukkel (Belgie),
Almeria en Madrid (Spanje). Herhaal de berekening uitgaande van een
stijging van de gemiddelde jaartemperatuur met 2 en met 4 graden Celcius
voor alle drie de gebieden. Wat is het effect van een temperatuurstijging
op de ariditeitsindex?
De berekende ariditeitsindexen voor de verschillende lokaties staan in onderstaande
tabel. Een temperatuurstijging resulteert duidelijk in een daling van de
ariditeitsindex (e.g. het wordt droger). De ariditeitsindex in Ukkel is aanzienlijk
hoger dan in beide Spaanse steden. Echter, bij een temperatuurstijging van 2-4°C
zal ook in Ukkel de jaarlijkse neerslag lager zijn dan de jaarlijkse verdamping. Als
behalve een temperatuurstijging ook de neerslag afneemt resulteert dit in een
verdere daling van de ariditeitsindex.
Nu
2°C temperatuurtoename
4° C temperatuur toename
Ukkel
1.28
0.99
0.80
Almeria
0.18
0.15
0.13
Madrid
0.45
0.40
0.35
Vraag 2: Kun je een verklaring geven voor de verdeling van gebieden zoals
aangegeven op kaart met de ariditeitsindexen? Denk hierbij aan de
factoren die een rol spelen bij de neerslagverdeling en bij de verdamping.
Voor de neerslagverdeling zijn van belang de dominante windrichting, de afstand
tot de zee en de ligging van gebergten. In het noordwesten valt relatief veel
neerslag door de dominante westen winden in dat gebied die veel vocht van boven
zee aanvoeren. Aan de westkant (loefzijde) van gebergtes en in de bergen zelf valt
vaak relatief veel neerslag terwijl aan de oostkant (lijzijde) van de meeste
gebergtes vrijwel geen neerslag zal vallen. Voor de verdamping zijn ook de
gebergtes van belang. In de hoger gelegen delen is de gemiddelde
luchttemperatuur aanzienlijk lager wat leidt tot minder verdamping.
Vraag 3: Wat is de voornaamste oorzaak van bosbranden nu? (verwijzing
naar actualiteit)
Enkele oorzaken van de toename aan bosbranden zijn de volgende:
- het verlaten van gebieden waardoor de massa aan brandbaar
organisch materiaal (vegetatie) toeneemt.
-
het moedwillig afbranden van een stuk bos voor het vrijmaken van
bouwgrond.
-
onzorgvuldige bezoekers die glas of brandende sigarettenpeuken
achterlaten of barbeque’s houden waardoor grote oppervlakten vuur
kunnen vatten.
24
Wordt Spanje een woestijn?
Vraag 4: Waar komt het water dat men gebruikt op de akkers vandaan?
Het water dat men gebruikt voor irrigatie van landbouwgronden kan afkomstig zijn
van verschillende bronnen, namelijk:
-
grondwater (dat via pompen aan de oppervlakte komt)
-
opslag van regenwater in reservoirs of citernes
-
rivierwater
-
Zeewater na ontzilting
25
Wordt Spanje een woestijn?
8
Referenties
Albaladejo, J., Martínez-Mena, M., Roldan, A., Castillo, V. 1998. Soil degradation
and desertification induces by vegetation removal in a semiarid
environment. Soil Use and Management, 14: 1-6.
Allue Andrade, J.L., 1990. Atlas fitoclimatico de España, Taxonomias. Ministerio de
Agricultura Pesca y Alimentación, Instituto Nacional de Investigaciones
Agrarias, Madrid.
Borselli L., Torri D., Øygarden L., De Alba S., Martìnez-Casasnuevas J.A., Bazzoffi
P., Jakab G. In press. Land levelling. In: Boardman, J. and Poesen, J. (Eds.)
Soil Erosion in Europe. Wiley & Sons.
Cerda, A. 1998. Post-fire dynamics of erosional processes under Mediterranean
climatic conditions. Zeitschrift fur Geomorphologie, 42: 373-398.
Goetinck, G., Rouseau, R. 1975. Grondbeginselen van de meteorologie.
Meteorologische Wing, Brussel, 231pp.
Mazzoleni, S. et al. 2004. Recent dynamics of the Mediterranean vegetation and
landscape. Wiley & Sons Ltd, Chichester, 301.
Poesen, J. and Hooke, J.M., 1997. Erosion, flooding and channel management in
Mediterranean environments of Southern Europe. Progress in Physical
Geography, 21(2): 157-199.
Puigdefabregas, J. and del Barrio, G., 2000. Surmodes, A surveillance system for
assessing and monitoring of desertification, EXPO 2000 Hannover.
Registered project of the world exposition Germany. CSIC.
Rodrigo, F.S., Esteban-Parra, M.J., Pozo-Vazquez, D. and Castro-Diez, Y., 2000.
Rainfall variability in Southern Spain on decadal to centennial time scales.
International journal of climatology, 20: 721-732.
Strahler, A.H., Srahler, A.N. 1992. Modern physical geography. Wiley & sons inc.
New York, 638.
Villamil, M.B., Amiotti, N.M., Peinemann, N. 2001. Soil degradation related to
overgrazing in the semi-arid southern caldenal area of Argentina. Soil
Science, 166: 441-452.
Van Wesemael, B., Poesen, J., Benet, A.S. Barrioneuvo, L.C., Puigedefabregas, J.
1998. Collection and storage of runoff from hillslopes in a semi-arid
environment: geomorphic and hydrologic aspects of the aljibe system in
Almeria Province, Spain. Journal of Arid Environments, 40 (1): 1-14.
26
Wordt Spanje een woestijn?