Bagaimanakah negara di seluruh dunia memerangi penggurunan

Prinsip pengurusan mampan projek penghijauan padang pasir.

Penghijauan padang pasir merujuk kepada proses penanaman padang pasir yang dimulakan oleh manusia dan zon peralihan bersebelahan, dan ia telah menjadi bualan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terutamanya di Timur Tengah. Secara khusus, penghijauan padang pasir bertujuan untuk menuntut semula sumber tanah padang pasir melalui langkah kejuruteraan untuk tujuan ekologi (biodiversiti), penanaman pertanian, dan perhutanan, serta untuk penternakan.

Peruntukan saintifik dan penggunaan sumber air adalah amat penting di kawasan gersang dan separa gersang. Mengikut cara sumber air diurus dan digunakan, projek penghijauan padang pasir juga dibahagikan kepada tradisional dan mampan. Yang pertama adalah untuk mendapatkan bekalan makanan dan sayur-sayuran, pembinaan bandar, dan tujuan politik, orang ramai sama ada menggali terusan atau Perigi dalam untuk mendapatkan sumber air tambahan untuk mencapai matlamat kejuruteraan. Pada akhir abad ke-20, beberapa negara Afrika Utara, untuk tujuan propaganda politik, menggali Telaga dalam di oasis, mengeluarkan air bawah tanah, dan memajukan pertanian, yang telah dibimbangkan secara meluas oleh masyarakat antarabangsa dan membimbangkannya. Oleh kerana air bawah tanah adalah sumber kehidupan oasis, menggali Telaga dalam untuk operasi pertanian, sambil mendapatkan tanaman tertentu, adalah bersamaan dengan meletakkan air bawah tanah yang dalam di atas pasir panas yang diterangi oleh matahari untuk menguap. Apabila keamatan pengekstrakan air meningkat, ia akan memberi kesan serius kepada paras air bawah tanah oasis, dan dalam jangka panjang, ia akan membawa kepada kehilangan oasis.

Projek Tembok Hijau Besar di Afrika.

Projek penghijauan padang pasir berdasarkan prinsip pembangunan mampan berbeza dengan ketara. Mereka tidak menjejaskan pengagihan asal sumber air di kawasan padang pasir tetapi sebaliknya menggunakan teknologi penjimatan air moden dan pendekatan pengurusan yang sistematik untuk meningkatkan kapasiti tampung ekologi padang pasir. Projek-projek ini bertujuan untuk mendapatkan faedah ekonomi pertanian sambil meminimumkan kesan negatif ke atas ekosistem sebanyak mungkin. Projek penghijauan padang pasir yang mampan berpotensi untuk mengurangkan krisis air, tenaga dan makanan. Sebaliknya, pendekatan yang mengabaikan keadaan bekalan air dan hanya menumpukan pada peningkatan KDNK pertanian dan pastoral di kawasan padang pasir gersang dan separa gersang sering mengakibatkan kemerosotan alam sekitar.

Persekitaran ekologi dan pembangunan mampan kawasan gersang dan separa gersang adalah bidang penyelidikan saintifik yang penting dalam geografi, pertanian, ekologi dan sebagainya. Sistem integrasi eko-teknologi yang secara teknikal menggabungkan tenaga suria, penyahgaraman, pertanian cekap air dan pertanian kemudahan sudah pun diuji di Timur Tengah untuk pengeluaran pertanian, tetapi masalah semasa dengan sistem ini ialah ia mahal. Sistem sedemikian sebenarnya adalah penggunaan idea rentas sempadan dalam proses kawalan penggurunan di kawasan berpasir, dengan idea penyahgaraman air laut pantai, pembangunan pertanian moden penjimatan air, tetapi digabungkan dengan keadaan sebenar di kawasan berpasir, meningkatkan teknologi kitar semula air.

Persekitaran ekologi dan pembangunan mampan kawasan gersang dan separa gersang adalah bidang penyelidikan saintifik yang penting dalam geografi, pertanian, ekologi dan sebagainya. Sistem integrasi eko-teknologi yang secara teknikal menggabungkan tenaga suria, penyahgaraman, pertanian cekap air dan pertanian kemudahan sudah pun diuji di Timur Tengah untuk pengeluaran pertanian, tetapi masalah semasa dengan sistem ini ialah ia mahal. Sistem sedemikian sebenarnya adalah penggunaan idea rentas sempadan dalam proses kawalan penggurunan di kawasan berpasir, dengan idea penyahgaraman air laut pantai, pembangunan pertanian moden penjimatan air, tetapi digabungkan dengan keadaan sebenar di kawasan berpasir, meningkatkan teknologi kitar semula air.

Di kawasan gersang dan separa gersang, menggunakan kaedah penanaman yang pelbagai adalah lebih berkesan dalam meningkatkan nilai tambah produk pertanian khusus melalui penanaman tanaman yang unik dan berkualiti tinggi. Di kawasan yang mempunyai sumber air yang banyak atau kawasan gersang berketinggian tinggi, pilihan tanaman untuk penanaman sudah pasti akan berbeza. Amalan seperti penggiliran tanaman, pengekalan tunggul, dan langkah pembaikan tanah adalah penting dalam pertanian. Walaupun pengetahuan dan teknik ini kelihatan semudah bagi saintis pertanian yang bekerja dalam persekitaran gersang dan separa gersang sebagai abjad ABC dalam pembelajaran bahasa asing, mencapai pulangan ekonomi yang memuaskan dalam amalan tidak selalu mudah. Ini kerana keadaan kerja adalah keras, dan seseorang juga mesti memahami pengurusan produk dan cara berinteraksi dengan penduduk setempat.

Di kawasan berpasir, disebabkan iklim yang gersang dan tidak stabil, terdapat risiko yang lebih tinggi dikaitkan dengan aktiviti pertanian monokultur berskala besar. Memandangkan ini, faedah kemampanan tanaman selingan dan penggiliran tanaman adalah lebih baik. Di kawasan berpasir gersang dan separa gersang, adalah penting untuk memberi perhatian khusus kepada risiko yang berkaitan dengan penanaman monokultur berskala besar jangka panjang. Banyak kaedah pengurusan pertanian yang dilaksanakan di dataran dan kawasan yang mempunyai sumber air yang banyak tidak sesuai.

Tali pinggang hutan hijau di pinggir kawasan berpasir.

Daripada teknologi semasa, cara termurah dan paling berkesan untuk membaiki tanah ialah membuat tali pinggang perlindungan, hutan dan padang rumput. Secara amnya, penahan angin di kawasan berpasir hendaklah terdiri daripada pokok tahan kemarau dan pokok renek yang digabungkan dengan padang rumput untuk mengurangkan hakisan tanah dan kehilangan lembapan tanah. Kemarau, perubahan iklim, penanaman pertanian, terlalu ragut dan penebangan hutan adalah punca kemerosotan ekologi di kawasan berpasir. Kajian telah menunjukkan bahawa tumbuh-tumbuhan memainkan peranan penting dalam menentukan komposisi biologi tanah. Dalam kebanyakan persekitaran, kadar hakisan tanah dan air larian berkurangan secara eksponen apabila kawasan yang diliputi oleh tumbuh-tumbuhan meningkat. Ia adalah langkah asas untuk mengawal penggurunan untuk membiarkan pinggir kawasan berpasir tumbuh tumbuh-tumbuhan yang menggunakan kurang air. Mengukuhkan penghijauan sedemikian adalah amat kritikal, terutamanya apabila kawasan ini tertakluk kepada kitaran iklim yang lebih basah. Sejak pelaksanaan projek Great Plains Shelterbelt di Amerika Syarikat pada tahun 1930-an, pelaksanaan projek pembinaan tali pinggang perlindungan di kawasan penggurunan telah dianggap sebagai salah satu cara penting untuk menentang penggurunan. Dunia telah menjalankan projek Stalin Shelterbelt Soviet Union, tiga Shelterbelt utara China, shelterbelt pesisir pantai, plain shelterbelt dan projek nasional yang lain. Pada masa ini, wilayah Sahel di Afrika sedang melaksanakan projek Great Green Wall of Africa di bawah pimpinan Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, yang mempunyai kesan positif terhadap peningkatan persekitaran ekologi tempatan. Pembinaan tali pinggang perlindungan ini dan banyak tali pinggang perlindungan serantau yang lain telah mengumpul pengalaman yang kaya, termasuk: yang pertama adalah untuk melaksanakan langkah-langkah penjimatan air, yang kedua adalah untuk menyesuaikan diri dengan tanah dan pokok, yang ketiga adalah untuk melaksanakan gabungan pokok dan rumput, yang keempat adalah untuk menyesuaikan diri dengan keadaan tempatan, dan yang kelima adalah untuk menggabungkan teknologi dan pengurusan. Pengalaman ini mungkin tidak kelihatan begitu "tinggi", sesetengahnya "kuno", tetapi ia pasti diiktiraf sebagai prinsip asas di dunia. Aktiviti pengurusan hutan tidak boleh mengambil kira tujuan asas pengeluaran kayu, tetapi hasil keluaran aktiviti pengurusan hutan di kawasan pinggir padang pasir mestilah persekitaran ekologi, dan pengeluaran kayu mesti menjadi produk tambahan perhutanan di zon agro-pastoral. Dalam pembinaan tali pinggang perlindungan Sahel di Afrika, tujuan utama adalah untuk memerangkap pasir dan tujuan tambahan adalah untuk menyediakan kayu bakar. Kaedah pembangunan mampan yang disyorkan oleh Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu termasuk: pengurusan bersepadu dan perancangan pembangunan mampan; Melalui pelaksanaan kejuruteraan ekologi perhutanan, meningkatkan kapasiti tampung; Melalui langkah teknikal untuk mengurangkan garam, meningkatkan kebolehtelapan tanah, meningkatkan tumbuh-tumbuhan semula jadi; Membina kawalan banjir dan kemudahan penampungan air di kawasan utama, dan membangunkan pertanian kemudahan penjimatan air; Menggunakan teknologi pengumpulan air hujan dan kitar semula air; Melaksanakan ragut bergilir untuk mengurangkan ragut berlebihan di atas tanah; Memperkukuh latihan dalam operasi pertanian dan penternakan lestari serta meningkatkan kapasiti operasi.

Sistem pertanian di Gurun Death Valley.

Death Valley, yang terletak di Inyo County, California, terletak di bahagian tenggara California Selatan, dengan bandar El Centro berfungsi sebagai titik pusat. Rantau ini mengalami suhu tinggi dan purata hujan tahunan yang sangat rendah iaitu hanya 76 milimeter, menjadikannya gersang dan panas. Tanah di Death Valley adalah dalam dan subur, pernah menjadi sebahagian daripada dataran banjir yang dibentuk oleh sungai. Walau bagaimanapun, disebabkan perubahan aliran sungai dan hujan yang berkurangan, ia secara beransur-ansur berubah menjadi landskap padang pasir.

Di sebelah timur Death Valley terletak Sungai Colorado, manakala di barat sebahagiannya terletak Laut Salton. Sempadan baratnya menjangkau ke pinggir San Diego. Di utara terletak wilayah Lembah Coachella di Riverside County, yang, bersama-sama dengan Death Valley, membentuk Lembangan Coachella. Lembah ini dinamakan sempena Imperial Land Company, yang menjalankan aktiviti pembangunan tanah di kawasan itu. Campuran budaya pengaruh Amerika dan Mexico mencirikan rantau ini, menarik pendatang yang tertarik kepada aktiviti pertanian yang bergantung kepada buruh murah untuk memacu ekonomi pertanian.

Bulatan tanaman di padang pasir.

Untuk membangunkan Lembah Imperial, Akta Projek Boulder Canyon 1928 telah diberi kuasa oleh kerajaan persekutuan, dan pembinaan bermula pada tahun 1930-an oleh Biro Penambakan Tanah Amerika Syarikat (juga diterjemahkan sebagai Biro Penambakan) dan enam syarikat, termasuk All-American Canal dan Hoover Dam, Empire Dam, dsb., yang telah disiapkan ke dalam projek The 19, Allkm, dan All-12km. Amerika, membawa air dari Sungai Colorado ke Lembah Imperial dan sembilan bandar di sekitarnya. Empangan dan terusan itu dimiliki oleh Biro Penambakan Persekutuan tetapi diuruskan oleh Daerah Pengairan Lembah Imperial.

Empangan Imperial terletak di Sungai Colorado kira-kira 48 kilometer timur laut Yuma, Arizona, dan ia menyalurkan air ke Terusan All-American. Terusan ini terletak di barat Calsico, California, dan menuju ke utara ke Lembah Imperial. Terusan itu adalah satu-satunya bekalan air di Lembah Imperial, menggantikan Terusan Alamo sebagai satu-satunya bekalan air dari selatan California ke sempadan Mexico. Lima terusan yang lebih kecil di sepanjang Terusan Amerika membawa air ke Lembah Raja-raja. Sistem terusan ini mengairi 250,000 hektar tanah dan banyak meningkatkan hasil tanaman di rantau ini.

Berdasarkan pengalaman operasi pertanian intensif di tanah berpasir di Amerika Syarikat Tengah, teknik yang boleh digunakan dalam operasi pertanian intensif termasuk pengairan titisan, penggunaan sisa organik atau baja haiwan sebagai baja dan langkah pembaikan tanah, dan amalan pengurusan pertanian tradisional yang lain. Amalan pertanian yang cekap di bawah amalan pengurusan intensif moden melindungi tanah daripada hakisan oleh angin dan faktor lain. Penyelidikan saintifik mendapati bahawa pertumbuhan tumbuhan meningkatkan daya hidup bakteria tanah, meningkatkan daya tahan tumbuhan terhadap keadaan yang tertekan, dan mengurangkan penggurunan.

Sistem pengairan dari All American Canal membawa air dari Sungai Colorado ke Laut Salton melalui Alamo dan New Rivers. Dari segi sejarah, Laut Salton telah berfungsi sebagai tasik pelepasan untuk Sungai Colorado, dan semasa banjir, tasik itu dinaiki air untuk menyimpan lebihan air. Laut Salton secara berkala dibanjiri oleh Sungai Colorado, dan biasanya kering sebelum Sungai Colorado dapat mengisi semula air banjir. Sistem terusan mengangkut kelodak, selenium dan garam dari Sungai Colorado ke Laut Salton. Tanpa saluran keluar ke laut, garam dan mineral ini tertumpu melalui penyejatan, yang membawa kepada peningkatan kemasinan dalam tanah.

Oleh kerana kekurangan lembapan di udara padang pasir, terdapat cahaya yang cukup untuk membolehkan tenaga suria. Di Lembah Imperial California, Amerika Syarikat, selepas beberapa siri pengalihan air dan langkah pengurusan yang intensif, menunjukkan pemandangan pertanian moden, pelbagai langkah bioteknologi memainkan peranan di sini, penggunaan tenaga suria, tetapi juga menjadikan pembangunan pertanian rantau ini berwarna hijau, untuk dunia menubuhkan kawasan padang pasir yang miskin menjadi kawasan pertanian yang kaya dengan "imej gemilang", banyak negara Timur Tengah yang iri hati. Pada masa ini, banyak konsortium utama dunia mendambakan sumber tenaga suria di padang pasir Timur Tengah, cuba belajar daripada pengalaman "pembangunan hijau" di Lembah Raja-raja Amerika. Pakar menganggarkan bahawa potensi tenaga suria di gurun Sahara adalah besar, tertinggi di dunia, dan jika 10 peratus tenaga suria di gurun Sahara boleh digunakan untuk menyediakan semua keperluan elektrik dunia.

Mozek tanah ladang di Lembah Imperial, selatan California, Amerika Syarikat

Sistem Bioteknologi Bersepadu.

Di kawasan gersang dan separa gersang, melaksanakan projek infrastruktur boleh memanfaatkan sumber tenaga suria yang mencukupi di kawasan padang pasir, menyelaraskan penggunaan air, tanah, tenaga suria dan elektrik, yang kondusif untuk kitar semula air.

Pada tahun 2011, syarikat "Desert Life" di Mesir membina projek percubaan sistem bioteknologi bersepadu di tepi laut. Sistem ini adalah sebahagian daripada rancangan penambakan padang pasir berskala besar Mesir, terutamanya menangani isu penanaman hutan dan pertanian.

Sistem bioteknologi bersepadu adalah berdasarkan persekitaran padang pasir yang panas dan gersang, menggabungkan konsep keseluruhan yang direka bentuk dengan penyelesaian teknologi yang komprehensif, menyepadukan sistem baharu seperti pembinaan rumah hijau, penyahgaraman air laut, teknologi suria dan unsur semula jadi. Sistem ini, disesuaikan dengan ciri-ciri persekitaran padang pasir panas, menggunakan konsep pembinaan peredaran air gelung tertutup. Prinsip asas melibatkan penggunaan cahaya matahari pekat untuk menyejat air laut, mengumpul air suling pekat menggunakan peranti yang dipasang, dan kemudian menggunakan air suling ini untuk operasi pertanian penjimatan air. Mengikut teknologi semasa, penyahgaraman satu meter padu air laut memerlukan 1.8 kWh tenaga elektrik, yang kesemuanya diperoleh daripada tenaga suria dan angin. Tapak percubaan semasa mempunyai keluasan teras seluas satu hektar (kira-kira 15 ekar), berfungsi sebagai sebahagian besar modul pengeluaran mandiri. Menurut laporan yang berkaitan, modul sedemikian boleh direplikasi dan dikembangkan kepada 10 hektar atau lebih besar. Tapak percubaan ini disesuaikan secara khusus untuk persekitaran jenis padang pasir yang panas, dan sama ada sistem pertanian padang pasir intensif berasaskan suria ini boleh disesuaikan untuk persekitaran padang pasir yang sejuk masih tidak jelas.

Sistem Bioteknologi Bersepadu.
Di peringkat antarabangsa, pendapat mengenai teknologi ini berbeza-beza. Sesetengah orang membandingkan sistem ini dengan Biosfera 2 yang terkenal, menganggapnya sebagai replika. Sebenarnya, banyak projek eksperimen lain telah dijalankan di padang pasir di seluruh dunia. Sebagai contoh, "Perkampungan Rumah Hijau" bertujuan untuk mencapai input air sekali sahaja dengan membina sistem peredaran air untuk memudahkan penggunaan semula air dan mengurangkan kehilangan sejatan. Sama ada teknologi ini boleh mencapai kawalan penggurunan menyeluruh masih tidak jelas. Sesetengah juruteknik yakin bahawa teknologi mempunyai potensi untuk mengubah bukan sahaja kehidupan tetapi juga padang pasir.