Ґрунт як джерело твердих речовин і мікроорганізмів, які надходять в атмосферу

Вітрова ерозія є грізним явищем природи. При цьому сильний вітер переносить на значні відстані колосальну кількість глинисто-пилуватого матеріалу. Так К.С. Кальянов (1976) наводить приклад як за один день 12 травня 1934 року з Великих Рівнин США пилова буря знесла 300 млн. т ґрунту, внаслідок чого на площі близько 4 млн. га значно знизилась родючість ґрунту.

В історії землеробства відомо багато фактів повітряного перенесення великої кількості ґрунтової маси з одної території на іншу. Про це свідчать багатометрові шари еолових відкладів у багатьох регіонах земної кулі. Піднята у повітря тонкодисперсна і пилувата маса може переноситись на сотні і тисячі кілометрів. Так, 6 березня 1977 року в Шотландії з хмари тонкого пилу випав на землю «Червоний дощ». Було встановлено, що принесений вітром матеріал складався з часток кварца, вкритих плівкою гідрооксидів (ІІІ) заліза, з домішкою часток галіту, кальциту, польових шпатів та інших мінералів. Такий мінеральний склад дрібнозему є характерним для ґрунтового покриву Сахари.

Глинисто-пилуваті частки ґрунту і ґрунтоутворюючих порід, які потрапляють в атмосферу виявляють неоднозначну дію на процеси, які відбуваються в ній і, як наслідок, впливають на клімат і біосферу. Існує думка, що завислі в атмосфері глинисті і пилуваті частки є центрами конденсації водяної пари і тим самим сприяють випаданню дощів. Це явище має позитивне значення в регіонах, де мало випадає опадів, де внутрішній вологообіг незначний.

Другий приклад позитивної дії запиленого повітря – значне зменшення надходження сонячної радіації до земної поверхні. За такої умови зменшується перегрівання нижніх шарів атмосфери і ґрунтового покриву.

У той же час, попадання в атмосферу значної кількості дрібнозему часто спричиняє стихійні лиха: принесений пиловими бурями матеріал засипає населені пункти, водойми, дороги, посіви культурних рослин, плодово-ягідні насадження тощо. Пилові бурі видувають (розвіюють) гумусний горизонт ґрунту, погіршують якість повітря. Тому запилення атмосфери – процес небажаний, особливо коли він досягає екстремальних розмірів. Вітрова ерозія в зонах Степу та Сухого Степу значною мірою погіршує загальну еродованість ґрунтів.

В історії землеробства відомі сумні наслідки до яких привели факти хижацької експлуатації цілинних земель, які зумовили активізацію вітрової і водної ерозії. Так переселенці з Європи, які в преріях Північної Америки почали застосовувати систему обробітку ґрунту непридатну для тих умов, завдали колосальної шкоди ґрунтовому покриву. Ними було освоєно 167 млн. га цілинних земель. 20 млн. га з них було повністю знищено, ще 20 млн. га майже повністю знищено, на 80 млн. га було втрачено 25-50% верхнього родючого шару. Подібна ситуація склалась у 1954 – 1957 роках при освоєнні цілинних земель у Казахстані та Західному Сибіру.

В наш час в регіонах поширення вітрової ерозії розроблена і застосовується система протиерозійних заходів.

Крім дрібнозему в атмосферу надходить велика кількість ґрунтових мікроорганізмів. Досліди багатьох вчених минулого століття показали, що в 1м³ повітря міститься декілька тисяч бактерій і плісеневих грибів. Кількість їх постійно змінюється залежно від пори року, особливостей місцевості та інших факторів. Більшість дослідників схиляються до того, що основним джерелом надходження мікроорганізмів в атмосферу є ґрунт.

Мікроорганізми, які потрапили в атмосферу, піднімаються на значну висоту. На висоті 2000 – 3000 м їх ще багато, а на більшій висоті кількість їх помітно зменшується. Крім того, при сильному вітрі вони поширюються на значні відстані. У процесі цих досліджень було помічено, що всередині хмари вміст мікроорганізмів значно більший, ніж над хмарою або під нею.

У літературі відомі факти (Влодовець, 1979) виявлення мікроорганізмів у різних типах повітряних мас, зокрема, в арктичних і полярних. Це свідчить про те, що мікроорганізми можуть поширюватись на сотні і тисячі кілометрів.

Висвітлюючи загальне значення повітряного поширення мікроорганізмів Ф. Григорі (1964) наводить кілька прикладів цього явища. Відомі випадки, коли повітряні маси переносять збудники деяких захворювань рослин, тварин і людини. Сам Гіппократ (батько медицини) вказував, що епідемічні захворювання у людей можуть виникати при потраплянні збудників у органи дихання з повітрям.

Перенесення повітрям мікроорганізмів сприяє освоєнню ними нових територій. Згідно гіпотези Арреніуса спори деяких організмів можуть проникати через космічний простір. На таку можливість вказував у свій час В.І Вернадський (1965).

Поширення повітряним шляхом мікроорганізмів і обмін ними між різними екосистемами зумовлює відсутність на нашій планеті чітко вираженої зональної мікрофлори ґрунтів різних природних зон. Для цієї групи організмів (на відміну тварин і рослин) фактор географічної ізоляції не має значення (Г.А. Заварзін, 1984).

Варто мати на увазі, що повітряні маси стають середовищем існування багатьох мікроскопічних істот. Так за даними Ф. Григорі (1964) у приземному шарі повітря виявлено 1200 видів бактерій і актиноміцетів, спори 40000 видів грибів, мохів, печіночників і папоротеподібних, пилкові зерна 100000 видів квіткових рослин.

Все це свідчить про важливе значення аеробіології – науки, що вивчає видовий склад мікрофлори атмосфери, повітряну міграцію, життєздатність організмів у газовій оболонці Землі та джерела їх надходження в атмосферу.