Ґрунтові метаморфози: Українське дослідження впливу війни на ґрунти

Валерія Колодежна

Переклали Нік Мюллер і Дженніфер Кастнер

Зараз забруднені українські ґрунти обчислюються мільйонами гектарів. Цифра неточна, а оцінка їхнього стану поки неповна. Проте сьогодні, навіть поки триває війна, рослинництво становить 30% ВВП країни. Дослідники якомога нагальніше вивчають ґрунтові умови післявоєнних дій в Україні з економічних причин, але лише екологічні міркування дозволяють зважити та раціонально вибрати план подальших дій. У цій статті ми розглядаємо результати дослідження Центру екологічних ініціатив «Екодія» щодо впливу бойових дій на ґрунти окремих українських громад. «Екодія» об’єднує експертів та активістів, щоб впливати на прийняття рішень щодо збереження довкілля.

Правила безпеки формують роботу ґрунтознавців у воєнний час. Сьогодні приблизно 40% території України (що більше, ніж Великобританії) вкрито мінними полями. В середньому на розмінування одного гектара йде один день. Тому вчені зараз як ніколи покладаються на геоінформаційні технології: супутникові знімки та їх аналіз.

Масштаби руйнувань від обстрілів з реактивних систем залпового вогню «Град» (активно використовуються збройними силами РФ) значно перевищують ураженість військових укріплень. Гради можуть охопити площу 8–9 гектарів лише за 20 секунд. Тим не менш, такі фактори також необхідно враховувати при аналізі, оскільки вони теж безпосередньо впливають на структуру, а отже, і на родючість ґрунтів.

Що означають для ґрунту маневри військ і важкої техніки?

Як показано на рисунку 1, руйнування структури ґрунту можна побачити неозброєним оком, що відбувається у вигляді ущільнення ґрунту.

Ґрунт є досить добре організованою екосистемою, яку можна охарактеризувати як ієрархічну: генетичні горизонти (шари) ґрунту, що зазвичай лежать горизонтально, відповідають даті свого утворення. Наприклад, танки Т-64 (які російські військові активно використовують у війні проти України) важать майже п’ятдесят метричних тонн (38-45,5 тонн) кожен. Під тиском такої ваги втрачаються нормальні зв’язки між частинками ґрунту, руйнується структура разом з ієрархією.

Ущільнення ґрунту обмежує здатність рослин адаптуватися до зміни клімату, посушливих умов і недостатнього зволоження. По-справжньому небезпечними ці впливи стають лише при багаторазовому проїзді великовагової гусеничної техніки по второваних стежках. Проблема є особливо гострою за умов підвищеної вологості.

На основі даних моніторингу ущільнення ґрунту, спричиненого бойовими танками M1A1 Abrams у Канзасі, ущільнені українські ґрунти також потенційно можуть відновитися протягом кількох років (якщо залишаться в стані спокою).

Великі пожежі та їхній вплив на ґрунти

У Чорнобильській зоні відчуження помітні наслідки пожеж, спричинених бойовими діями. З 24 лютого 2022 року Чорнобильські ліси охопили пожежі, через які вигоріли площі близько 22 тисяч гектарів. Цей аналіз надає ГО Українська природоохоронна група (NGO UNCG) і ґрунтується на даних Європейської інформаційної системи про лісові пожежі (EFFIS).

Що означають такі пожежі для ґрунту? Пожежа зазвичай виснажує і шкодить необхідному проникненню води вглиб ґрунтових горизонтів. Вміст гумусу на ключовій території Київської області (в межах Чорнобильської зони відчуження) порівняно з довоєнним періодом зменшився втричі.

Вплив обстрілів на ґрунти

Окремо варто відзначити аналіз порушень ґрунту, спричинених вибухами. Зазвичай це видно неозброєним оком: воронки від обстрілів реактивної системи залпового вогню (РСЗВ) під Ізюмом Харківської області бачили по всьому світу. У статті за червень 2022 року експерти робочої групи UWEC оцінили приблизну щільність ураження одного квадратного кілометра землі боєприпасами.

Уламки боєприпасів, вибухові компоненти та побічні продукти хімічних реакцій змішуються з ґрунтом на дні вирви, а інші розлітаються навколо. Хімічне забруднення ґрунту було задокументовано в радіусі п’яти метрів від кратерів (створених боєприпасами РСЗВ), а механічні частини були відкинуті на відстані (лише за наявністю осколків) 120 метрів.

Перший етап дослідження визначав часові рамки військових дій та ідентифікацію місця, іншими словами, картографування пошкоджень. Військові дії відстежувалися за допомогою даних Armed Conflict Location & Event Data Project, ресурсу, який дозволив визначити часовий період дослідження. Дослідники визначили постраждалі території під час цієї фази з додатковим кроком для класифікації територій за факторами та типами впливу.

На основі аналізу щільності вирв і характеристик боєприпасів українські ґрунтознавці провели комплексну оцінку ступеня пошкодження ґрунтів у двох пілотних населених пунктах: Вільхівській громаді у Харківській області та Сартанській – у Донецькій. Пожежі та обстріли є чи не найбільшими факторами шкоди серед виявлених.

Для більшості постраждалих територій найбільшою проблемою було уламкове сміття, а не пошкодження структури ґрунту (рис. 2). Отже, у деяких випадках процесу прибирання достатньо, щоб відновити територію. На ділянках із підвищеним ураженням потрібні спеціальні заходи з очищення, а у випадках сильного забруднення вчені рекомендують тимчасово закрити ділянку, залишивши її на період самовідновлення.

Ремедіація: спеціальні заходи з очищення ґрунтів

Ґрунтознавці рекомендували низку технологій ремедіації.

Для ділянок помірного ураження обрані біологічні методи очищення – фіторемедіація та фітоекстракція – далеко не найдешевші, але відносно природні технології. Вони включають вирощування на місці спеціальних рослин, здатних розчиняти або поглинати забруднюючі речовини. Згодом поглинуті важкі метали видаляються з ділянки разом із сорбентом. Процес схожий на роботу активованого вугілля, речовини, яка використовується при отруєннях.

Для видалення різних важких металів, таких як (Pb, Ni, Cr, Zn тощо) з ґрунту, можна використовувати різні види рослин. Серед згаданих у звіті поширених культур – такі, як соняшник та ріпак. Але слід зазначити, що подальше використання таких культур у харчовій промисловості після завершення рекультивації є суворо забороненим.

Опустелювання та роль у ньому війни

Загрози нерозірваних боєприпасів і забруднення важкими металами, які можуть потрапити в організм людини, є спонукальними факторами, які впливають на дослідження забруднення ґрунту та використання методів очищення. Але зі стратегічної точки зору слід також враховувати менш очевидні глобальні наслідки деградації ґрунтів. Найбільш актуальною з них є опустелювання.

Класичне значення опустелювання (відповідно до Конвенції ООН про опустелювання) визначає цей процес як «деградацію землі в посушливих, напівпосушливих і сухих субгумідних районах з різних причин, включаючи кліматичні коливання та діяльність людини».

Україна, як країна помірного кліматичного поясу, не повинна потрапляти до зони ризику, враховуючи взаємне розташування України та «посушливих територій» (які отримують від 5% до 65% води за рахунок атмосферного випаровування та транспірації). Однак, якщо уважніше розглянути індекс посушливості на карті (рис. 3), загроза опустелювання не здається такою далекою, як спочатку.

Найбільш активні бойові дії під час російського вторгнення в Україну точаться на сході та півдні країни. Це найпосушливіший район країни, а також найродючіші ґрунти – зона чорноземів. Ця територія вже була найбільш вразливою до зміни клімату через недостатню кількість опадів, але зараз також постала проблема мільйонів гектарів землі, які втрачають свою родючість внаслідок війни.

На жаль, військові дії – не єдиний антропогенний фактор, що прискорює процеси опустелювання на півдні та сході України. За даними Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України, ще у 2021 році, до початку повномасштабної війни, потребували відновлення шість мільйонів гектарів сільськогосподарських угідь, переважно на півдні України. Причиною цього є розширення рослинництва на тлі вже дуже високої окультуреності землі (56,8%  країни).

За умови сталого планування заходів щодо відновлення ґрунтів можна змінити ситуацію та призупинити процес опустелювання.

Підводячи підсумки

На початку 2022 року український уряд затвердив методику розрахунку шкоди ґрунтам внаслідок надзвичайних ситуацій та/або збройної агресії та бойових дій. Дослідження в цьому напрямку не припиняються, і зараз Управління екологічної безпеки та протимінної діяльності Міністерства оборони України розробляє власну методику, деякі проекти запропоновані Національною академією аграрних наук України. Тим не менш, аналітичні етапи вивчення наслідків бойових дій для ґрунтів найкраще представлені в дослідженні Центру екологічних ініціатив «Екодія» «Забруднення земель внаслідок агресії Росії проти України» у співпраці з Анастасією Сплодитель.

Дослідження зосереджено на рівні громади, найменшого територіального підрозділу України, схожого на муніципалітет. Адже найімовірніше саме на громади буде покладено завдання кількісної оцінки збитків, розробки планів відновлення та впровадження конкретних заходів щодо рекультивації пошкоджених земель.

Це дослідження не можна інтерполювати на решту території України. Оцінка широкого спектру загроз дозволяє зробити висновок про те, що плани відновлення земель мають бути унікальними для кожної громади. Водночас методологія дослідження може бути застосована універсально по всій Україні, і ця робота ще попереду. За допомогою добре підібраних рішень і фінансування Україна зможе використати рішення щодо забруднення ґрунтів у плануванні заходів для боротьби з опустелюванням, однією з найбільших кліматичних проблем людства.

Джерело основного зображення: Андрій Дубчак/RadioSvoboda.org