Kvalita půdy a její ohrožení Jakub Hofman Seminář 17.10.2022 http://soils.usda.gov/education/jan_lang/paintings/14.JPG http://soils.usda.gov/education/jan_lang/ Prosím přihlaste se na: PollEv.com/lindan443 http://img.xcitefun.net/users/2010/11/215136,xcitefun-grassy-people-art-4.jpg http://forum.xcitefun.net/living-grass-people-grassy-people-art-t54497.html Poll Title: Jak se teď cítíte? https://www.polleverywhere.com/multiple_choice_polls/7jsWLjPDFeWL4DQBj0wPT?flow=Default&onscreen=pe rsist 2 PollEv.com/lindan443 Poll Title: Jaké slovo / slovní spojení se vám asociuje, když se řekne půda? https://www.polleverywhere.com/free_text_polls/IG3UY94533JRpvG9NYHgL Proč zkoumat a chránit půdu? komplexní a složitý ekosystém, klíčová složka suchozemských ekosystémů a nenahraditelný zdroj pro člověka, poskytuje cenné ekosystémové služby 3 Poll Title: Jaké funkce/role plní půda pro člověka či pro ekosystém? https://www.polleverywhere.com/discourses/4ctIKt65ypa43lOdCR60K Proč zkoumat a chránit půdu? komplexní a složitý ekosystém, klíčová složka suchozemských ekosystémů a nenahraditelný zdroj pro člověka, poskytuje cenné ekosystémové služby [1] 4 [1] Půda je komplexní a složitý ekosystém, klíčová složka suchozemských ekosystémů, nenahraditelný a těžko obnovitelný přírodní zdroj, má celou řadu významných a nenahraditelných funkcí pro člověka a ekosystémy (dnes hovoříme o tzv. ekosystémových službách). Mahatmá Gándí řekl že: “Zapomenout pečovat o půdu znamená zapomenout sami na sebe“ a to je pravda, protože přes všechny technologické pokroky, lidstvo nedokáže bez půdy vyrobit potraviny (95% je vázáno na půdu) Proč zkoumat a chránit půdu? součást cílů udržitelného rozvoje a planetárních mezí [3] 5 např. https://www.osn.cz/sdg-2-vymytit-hlad-dosahnout-potravinove-bezpecnosti-a-zlepseni-vyzivy-prosazova t-udrzitelne-zemedelstvi/ PollEv.com/lindan443 Díky tomu je kvalita půdy reflektována v Cílech trvale udržitelného rozvoje OSN a projevuje se v planetárních mezích. Udržení dobré půdní kvality a zdraví by mělo být jednou z celospolečenských priorit. 6 PollEv.com/lindan443 Poll Title: Které PŘÍMO souvisí s kvalitou půdy https://www.polleverywhere.com/clickable_images/feW2ut28Dj6tmZZeOeem6 7 PollEv.com/lindan443 Poll Title: Které NEPŘÍMO souvisí s kvalitou půdy https://www.polleverywhere.com/clickable_images/jmGzB4APJPLrx8WuXPq2l 8 9 Význam půdy 10 11 [2] https://www.soil-journal.net/2/111/2016/soil-2-111-2016-supplement.pdf 12 [2] https://www.soil-journal.net/2/111/2016/soil-2-111-2016-supplement.pdf § 13 14 EEA (2020): The European environment - state and outlook 2020 - Knowledge for transition to a sustainable Europe. Chapter 05: Land and soil. ISBN 9789294800909. https://www.eea.europa.eu/soer/2020 15 Poll Title: Jakými degradačními faktory je půda ohrožena ? https://www.polleverywhere.com/discourses/XnyfrFjfqx1C0jdyKU1xZ [1] 16 Degradace půdy [6] PollEv.com/lindan443 Žel, v současném světě je půda vystavena celé řadě degradačních faktorů. Různé studie uvádí, že až 23% půdy na světě je nějakým způsobem degradováno, přičemž u zemědělské půdy je to až 40%. 17 Science 11 June 2004: Vol. 304. no. 5677, pp. 1616 - 1618 18 Poll Title: Jak dlouho vzniká v našich klimatických podmínkách vznik úrodné půdy (cca 100 cm) z původní zvětralé horniny? https://www.polleverywhere.com/multiple_choice_polls/NWymS8H6xxPizGp54dUuB?flow=Default&onscreen=pe rsist Půda - neobnovitelný přírodní zdroj Eroze §eroze – základní ohrožení §85% všech degradací §nevratný nenapravitelný proces ztráty půdy §celosvětově až 25 – 75 mld. tun ročně §v EU je erozí postiženo 16% plochy EU § http://cropgenebank.files.wordpress.com/2009/06/soil-erosion.jpg http://cropgenebank.wordpress.com/2009/06/11/going-south/soil-erosion/ FAO, ITPS, GSBI, SCBD and EC. 2020. State of knowledge of soil biodiversity - Status, challenges and potentialities, Report 2020. Rome, FAO. https://doi.org/10.4060/cb1928en V současném světě je však vystavena celé řadě degradačních faktorů, přičemž jeden z nejvýznamnějších je kontaminace. Zábory 21 FAO, ITPS, GSBI, SCBD and EC. 2020. State of knowledge of soil biodiversity - Status, challenges and potentialities, Report 2020. Rome, FAO. https://doi.org/10.4060/cb1928en EEA (2020): The European environment - state and outlook 2020 - Knowledge for transition to a sustainable Europe. Chapter 05: Land and soil. ISBN 9789294800909. https://www.eea.europa.eu/soer/2020 Degradace půdy data dle [5] world = 8 700 Mha soil 2 000 Mha degraded (23%) [4] 18% 21% 38% Unfortunately soils all over the World are facing to plenty of threats, especially erosion, sealing, compaction, loss of C, biodiversity decrease and pollution world = 8 700 Mha, 2 000 Mha degraded (23%) 38% agriculture land 21% pasture 18% forests, bush With all related negative impacts for the ecosystem and human Globální degradace půdy Za jaký časový úsek přijdeme o úrodnou půdu o velikosti fotbalového hřiště? Globální degradace půdy rychlost ztrát půdy (10 Mha/r) výrazně (5-57x, AU-CN) převyšuje její tvorbu/obnovu è za sto let na světě pravděpodobně nebude žádná zemědělská půda !! 3 sec ztráta půdy konzervativní odhad dle FAO 2015 (pouze eroze a zábory) FAO and ITPS (2015): Status of the World’s Soil Resources. ISBN 978-92-5-109004-6. http://www.fao.org/documents/card/en/c/c6814873-efc3-41db-b7d3-2081a10ede50/ total crop yield losses to 2050 - equivalent to removing 150 Mha from crop production – corresponds to all arable land in India > total crop yield losses to 2050 - equivalent to removing 150 Mha from crop production – corresponds to all arable land in India (FAO, 2015) Food security Do roku 2050 musíme globálně zvýšit produkci potravin o 50-60% a v rozvojových zemích o 100% jen na pokrytí potřeby potravin (úbytek půdy není započítán) FAO and ITPS (2015): Status of the World’s Soil Resources. ISBN 978-92-5-109004-6. http://www.fao.org/documents/card/en/c/c6814873-efc3-41db-b7d3-2081a10ede50/ ?? Food security 26 UNEP (2014): Assessing Global Land Use: Balancing Consumption with Sustainable Supply. https://wedocs.unep.org/handle/20.500.11822/8861 teor. 5000 Mha k dispozici (všechny lesy a ostatní ekosystémy) Food security Úbytek úrodné půdy / obyvatele rychle klesá: 1.nárůst světové populace (cca 70 mil ročně) à 9.2 mld v 2050 2.degradace dostupných půd à pokles jejich produkční kapacity či rozlohy 3.zábory kvalitní půdy pro jiné účely è obavy z nedostatku potravin = food security 27 v roce 2050 potřeba potravin vzroste o 50%, ale bude o 20-30% méně úrodné půdy = čelíme opravdu velkému problému. http://www.fao.org/soils-2015/en Prognóza do roku 2050 §poptávka po potravinách (o 50% větší světové populace) §na zemědělství převedeno 109 ha přírodních ekosystémů §doprovázeno 2,4 - 2,7 -násobným nárůstem eutrofizace terestrických, sladkovodních a pobřežních mořských ekosystémů v důsledku používání N a P hnojiv §nárůst použití pesticidů §bezprecedentní degradace ekosystémů a ztráta ekosystémových služeb a vyhynutí druhů 28 Tilman D. et al. (2001): Forecasting Agriculturally Driven Global Environmental Change. Science 292: 281-84. DOI:10.1126/science.1057544 Kontaminace půdy Evropa [10,11,12,13] : §2,5 – 3,5 mil. míst se znečišťujícími aktivitami §250 000 – 350 000 potřebuje remediaci §náklady: 2,4-17,3 mld. EUR/r + 2 mld. EUR/r na remediaci [14,12] ČR [15] §7 000 - 10 000 kontaminovaných míst 29 [11] [12,13] [15] Jeden z nejvýznamnějších degradačních faktorů je kontaminace. Má významné dopady na zdraví ekosystémů a lidí. Po celém světě jsou miliony kontaminovaných lokalit (např. v EU 3-3,5 mil v ČR 7-10 tis) a další místa jsou ohroženy vstupem toxických látek z průmyslu, dopravy a zemědělství Soil contamination is one of the threats, comprising to about 10% of all degradations by area but being one of the most influencing and expensive threats. ------------------------------------------------- NOT expenses for damaged soil ecological functions. INCLUDES: damage of infrastructures – erosion, sediments, increased health-care for people exposed to contamination, cleaning up water, sediment disposal, decrease of soil price, harder control of food 42 % of the total expenditure on the management of contaminated sites comes from public budgets annual national expenditures for the management of contaminated sites are on average about EUR 10.7 per capita around 81 % of the annual national expenditures for the management of contaminated sites is spent on remediation measures, while only 15 % is spent on site investigations each year 700 000 deaths due to ATB resistant bacteria; these bacteria will kill more people than cancer up to 2050 Oldeman 94: 19 Mha of contaminated land (2% Europe) Pesticidy v orné půdě ČR §únor–březen 2015 = dlouhodobá rezidua CUPs §75 orných půd, 0-25 cm, vysušení, mělnění, přesátí, archivování, analýzy ... §půdní vlastnosti (TOC, CEC, pH, textura, HA/FA ...) §QuEChERS extrakce + LC/MS/MS analýza 53 CUPs a 15 TPs včetně 2 zakázaných triazinů + TPs díky jejich frekventovaným výskytům ve vodách 30 http://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00216-007-1610-7/MediaObjects/216_2007_16 10_Figa_HTML.gif naším cílem bylo .... Pesticidy v orné půdě ČR §99% půd s alespoň jedním pesticidem > LOQ §51% půd s ≥ 5 pesticidy > LOQ §81% půd s alespoň jedním pesticidem nad 0.01 mg/kg §36% půd s ≥ 3 pesticidy nad 0.01 mg/kg § 31 Hvězdová et al. (2018), Sci Tot Environ 613-614: 361-370. Pesticidy v půdě ČR §výsledky zaslouží pozornost z hlediska možných dopadů odle provedené analýzy ekologických rizik je v 35% půd významné riziko pro půdní biotu (RQ > 1) otaké zahraniční limity založené na výpočtu rizik byly často překročeny 32 Vašíčková et al. (2019), Chemosphere 216: 479-487. Dopady 33 [16] [16] [5] [5] The soil contamination has of course wide influence on both ecosystems, especially living fraction of soils .... and directly or indirectly (via damaged ecosystem functions ...) on human society. Soil hosts a quarter of planet biodiversity; teaspoon contains more organisms than all people on the Earth Impact Assessment Report §vyčíslení škod v EU-25 způsobených degradačními faktory (v těchto škodách nejsou zahrnuty škody na ekologických funkcích půdy) § § § § § § § § §tedy celkové náklady až 38 mld. ročně §GEO6: globální roční ztráty na ekosystémových službách díky půdní degradaci 6300-10600 mld dolarů § § European Commission (2006c): Commission staff working document accompanying the communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the regions. Thematic strategy for soil protection. Impact assessment of the thematic strategy on soil protection. SEC (2006) 260. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FI/TXT/?uri=CELEX:52006SC0620 Pilíře ochrany půdy §politika strategie, deklarace, charty ... národní, mezinárodní §legislativa rámcová – ochrana půdy nebo určité půdy /ZPF/, konkrétní – limity, regulace procesů/dějů, hospodaření ... §ekonomické nástroje dotace, poplatky, pokuty, daně §praktická opatření chránící půdu před erozí, zábory, kontaminací; postupy hospodaření ... §výzkum a vývoj monitoring, poznání dějů, vývoj nástrojů (vč. těch legislativních), jak na to ... §osvěta vzdělávání, výchova, informace 35 Ochrana půdy současné legislativní, ekonomické a etické prostředí je velmi nepříznivé pro zachování kvality půdy § §soukromé vlastnictví půdy è obtížné prosazování legislativních nástrojů ochrany + stav, kde zisky jdou do korporací a ztráty hradí společnost §na úrovni EU není zatím žádný předpis pro její ochranu (pro biodiverzitu 3, pro vodu 5, pro ovzduší a klima 5) §Evropská směrnice na ochranu půdy (2006) zamítnuta §v ČR zákon na ochranu zemědělského půdního fondu (334/1992 Sb.) §... další kontext viz. ŽP a zemědělství ... §nyní ale SOIL MISSION !!!!! 36 logo2 EU Missions: Soil Deal for Europe § § § 37 Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky •60-70% of EU soils are unhealthy •soil is fragile resource that needs protection for future generations • •the Mission leads the transition towards healthy soils by: •R&I programme •100 living labs and lighthouses •harmonised soil monitoring •people’s awareness • •the 8 Mission objectives è è è Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky “75% of European soils as healthy or significantly improved by 2030” https://mission-soil-platform.ec.europa.eu/ 38 Literatura 1. http://www.fao.org/soils-2015/en 2. Keesstra S.D., Bouma J., Wallinga J., Tittonell P.A., Putten W.H.v.d., Mol G., Jansen B., Fresco L.O. (2016): The significance of soils and soil science towards realization of the United Nations Sustainable Development Goals. Soil 2, 111-128. 3. Rockström J., Steffen W., Noone K., Persson Å., Chapin Iii F.S., Lambin E., Lenton T.M., Scheffer M., Folke C., Schellnhuber H.J. (2009): Planetary boundaries: exploring the safe operating space for humanity. Ecology and society 14 4. UNEP (2002): Global Environment Outlook 3. Past, present and future perspectives. United Nations Environmental Programme. ISBN 9280720872 5. Oldeman L.R. (1994): The global extent of land degradation. In Greenland D.J., Szabolcs I. (eds.): Land resilience and sustainable land use. p. 99–118. Wallingford: CABI 6. Heinrich-Böll-Stiftung, Institute for Advanced Sustainability Studies (2015): Soil Atlas: Facts and figures about earth, land and fields. 7. FAO and ITPS (2015): Status of the World’s Soil Resources (SWSR) – Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy. ISBN ISBN 978-92-5-109004-6 8. https://population.un.org/wpp/Graphs/Probabilistic/POP/TOT/ 9.Český úřad zeměměřický a katastrální (2018): Souhrnné přehledy o půdním fondu z údajů katastru nemovitostí České republiky. ISSN 1804-2422 10.EEA (2007): CSI 015 - Progress in management of contaminated sites - Assessment published Aug 2007. European Environmental Agency. www.eea.eu 11.Pérez A.P., Rodríguez Eugenio N. (2018): Status of local soil contamination in Europe: Revision of the indicator “Progress in the management Contaminated Sites in Europe, EUR 29124 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2018, ISBN 978-92-79-80072-6. 12.Panagos P., Van Liedekerke M., Yigini Y., Montanarella L. (2013): Contaminated Sites in Europe: Review of the Current Situation Based on Data Collected through a European Network. Journal of Environmental and Public Health 2013:158764 13.https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/progress-in-management-of-contaminated-sites- 3/assessment 14.European Commission (2006): Commission staff working document accompanying the communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the regions. Thematic strategy for soil protection. Impact assessment of the thematic strategy on soil protection. SEC (2006) 620. § 39 Literatura 15.MŽP (2016): Zpráva o životním prostředí České republiky. ISBN 978-80-87770-29-0 16.Rodríguez-Eugenio N., McLaughlin M., Pennock D. (2018): Soil Pollution: a hidden reality. FAO. 142 pp. 17. http://www.fao.org/faostat/en/#data/RP 18. Popp J. & Hantos K. (2011) The impact of crop protection on agricultural production. Studies in Agricultural Economics 113: 47-66. 19. Oerke E.C. (2005) Crop losses to pests. Journal of Agricultural Science 144: 31–43. 20. Pimentel, D., 1995. Amounts of pesticides reaching target pests: environmental impacts and ethics. J. Agric. Environ. Ethics 8, 17e29 21. https://sitem.herts.ac.uk/aeru/iupac/index.htm Hvězdová, M., Kosubová, P., Košíková, M., Scherr, K.E., Šimek, Z., Brodský, L., Šudoma, M., Škulcová, L., Sáňka, M., Svobodová, M., Krkošková, L., Vašíčková, J., Neuwirthová, N., Bielská, L., Hofman, J. (2018): Currently and recently used pesticides in Central European arable soils. Science of The Total Environment 613-614: 361-370. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.049 Vašíčková J., Hvězdová M., Kosubová P., Hofman J. (2019): Ecological risk assessment of pesticide residues in arable soils of the Czech Republic. Chemosphere 216, 479-487. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.10.158 40 Další odkazy §https://www.youtube.com/watch?v=Z5rMheOnaec §http://www.casopisveronica.cz/obsahcisla.php?rok=2018&cislo=1 41