Land cover change and its influence on soil erosion in the Mara region, Tanzania : using satellite remote sensing and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) to map land degradation between 1986 and 2013
(2014) In Student thesis series INES NGEM01 20141Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
- Abstract
- Sub-Saharan Africa suffers from land degradation, depletion of natural resources and rural poverty. In the Lake Victoria Basin, where large parts of the population are small scale farmers, people are facing such issues coupled with altered climatic conditions. The focus area of this study is the Mara region in northern Tanzania, situated on the eastern lakeshore. Mara has experienced a doubling of its population during the past four decades and is subsequently suffering from land scarcity, deforestation, erosion, lake eutrophication, soil fertility decline etc. The main objective is to assess land cover change in Mara between 1986 and 2013, and to estimate soil erosion as an effect of land cover change by using the Revised Universal Soil... (More)
- Sub-Saharan Africa suffers from land degradation, depletion of natural resources and rural poverty. In the Lake Victoria Basin, where large parts of the population are small scale farmers, people are facing such issues coupled with altered climatic conditions. The focus area of this study is the Mara region in northern Tanzania, situated on the eastern lakeshore. Mara has experienced a doubling of its population during the past four decades and is subsequently suffering from land scarcity, deforestation, erosion, lake eutrophication, soil fertility decline etc. The main objective is to assess land cover change in Mara between 1986 and 2013, and to estimate soil erosion as an effect of land cover change by using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Supervised classification was done using the maximum likelihood method on Landsat TM and ETM+ images from 1986, 1999 and 2013 to generate thematic land cover maps. To isolate the effect of land cover change on erosion, all other factors affecting soil loss were kept constant in the modelling process. Fieldwork was carried out in order to gather ground truth data and to obtain an overview of the land cover dynamics as well as the living situation of the rural population. The results show an increase in the extent of agriculture, mainly at the expense of woodlands, shrublands and grasslands. The RUSLE calculations suggest that, if rainfall is fixed at the 1950-2000 mean, the annual average soil loss increases over the study period. The erosion changes can be attributed to the ongoing cropland expansion and the woodland degradation. A continuously growing population accompanied by higher demand for agricultural land and fuel wood will likely exacerbate deforestation and erosion in the future, especially as the climate is getting drier. Unless precautionary measures are taken the study area is likely to experience extensive future land degradation and poverty increase. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- En stor del av Östafrikas landsbygdsbefolkning är självförsörjande jordbrukare som på grund av begränsade markytor och förändrade klimatförhållanden riskerar misslyckade skördar och ökad fattigdom. I takt med att befolkningen växer blir miljöproblem som avskogning, erosion och urlakade jordar, samt övergödning av vattendrag och sjöar alltmer påtagliga.
Syftet med den här studien är att kartlägga markanvändningsförändringar i en del av Victoriasjöns avrinningsområde mellan år 1986 och 2013, och att undersöka om förändringarna har någon påverkan på jorderosion. Studieområdet ligger i norra Tanzania på gränsen till Kenya, i en region som heter Mara. Satellitbilder tagna av Landsat TM och ETM+ från åren 1986, 1999 och 2013 användes för att... (More) - En stor del av Östafrikas landsbygdsbefolkning är självförsörjande jordbrukare som på grund av begränsade markytor och förändrade klimatförhållanden riskerar misslyckade skördar och ökad fattigdom. I takt med att befolkningen växer blir miljöproblem som avskogning, erosion och urlakade jordar, samt övergödning av vattendrag och sjöar alltmer påtagliga.
Syftet med den här studien är att kartlägga markanvändningsförändringar i en del av Victoriasjöns avrinningsområde mellan år 1986 och 2013, och att undersöka om förändringarna har någon påverkan på jorderosion. Studieområdet ligger i norra Tanzania på gränsen till Kenya, i en region som heter Mara. Satellitbilder tagna av Landsat TM och ETM+ från åren 1986, 1999 och 2013 användes för att kartlägga markanvändningen. Erosionen beräknades med RUSLE (”Revised Universal Soil Loss Equation”) som är en ekvation i vilken jordförlust som orsakas av regn och ytavrinning uppskattas. I RUSLE multipliceras parametrar som representerar hur nederbörd, jordart, sluttning och markanvändning påverkar erosionen. För att få fram de förändringar i erosion som orsakats av markanvändningsförändringarna har variationer i nederbörd inte inkluderats i modellen, istället användes medelnederbörden mellan åren 1950-2000. Det innebär att slutresultatet inte reflekterar de årliga regnvariationerna.
Fältarbete i studieområdet gjordes mellan december 2013 och mars 2014. Det innefattade intervjuer med lokalbefolkningen och insamling av lägesbunden kontrolldata och utfördes för att få en grundläggande uppfattning om förändringar i landskapet och markanvändning samt för att få inblick i den lokala befolkningens levnadssituation.
Analysresultaten påvisade en ökning av arealen jordbruksmark som framför allt har skett på bekostnad av skogsområden, buskmarker och gräsmarker. Förutsatt att nederbörden motsvarar medelsnittet mellan åren 1950-2000, antyder modellresultatet att jorderosionen ökade från 1986 till 2013. Om trenden med växande befolkning följd av ett ökat behov av jordbruksmark och bränsle fortsätter riskerar studieområdet att i framtiden drabbas av omfattande problem vad gäller erosion och fattigdom. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/5157972
- author
- Århem, Klara LU and Fredén, Fredrik LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Markanvändningsförändringar och deras påverkan på jorderosion i Mara, Tanzania (1986-2013)
- course
- NGEM01 20141
- year
- 2014
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- Revised Universal Soil Loss Equation, land cover change, geography, physical geography, soil erosion, land degradation, RUSLE), remote sensing, Landsat
- publication/series
- Student thesis series INES
- report number
- 334
- funder
- SIDA, Minor Field Study programme (MFS)
- language
- English
- additional info
- External Co-supervisor: Rolf Skogsberg, Country Manager Vi Agroforestry, Tanzania
- id
- 5157972
- date added to LUP
- 2015-03-19 16:25:02
- date last changed
- 2015-03-20 10:11:53
@misc{5157972,
abstract = {{Sub-Saharan Africa suffers from land degradation, depletion of natural resources and rural poverty. In the Lake Victoria Basin, where large parts of the population are small scale farmers, people are facing such issues coupled with altered climatic conditions. The focus area of this study is the Mara region in northern Tanzania, situated on the eastern lakeshore. Mara has experienced a doubling of its population during the past four decades and is subsequently suffering from land scarcity, deforestation, erosion, lake eutrophication, soil fertility decline etc. The main objective is to assess land cover change in Mara between 1986 and 2013, and to estimate soil erosion as an effect of land cover change by using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Supervised classification was done using the maximum likelihood method on Landsat TM and ETM+ images from 1986, 1999 and 2013 to generate thematic land cover maps. To isolate the effect of land cover change on erosion, all other factors affecting soil loss were kept constant in the modelling process. Fieldwork was carried out in order to gather ground truth data and to obtain an overview of the land cover dynamics as well as the living situation of the rural population. The results show an increase in the extent of agriculture, mainly at the expense of woodlands, shrublands and grasslands. The RUSLE calculations suggest that, if rainfall is fixed at the 1950-2000 mean, the annual average soil loss increases over the study period. The erosion changes can be attributed to the ongoing cropland expansion and the woodland degradation. A continuously growing population accompanied by higher demand for agricultural land and fuel wood will likely exacerbate deforestation and erosion in the future, especially as the climate is getting drier. Unless precautionary measures are taken the study area is likely to experience extensive future land degradation and poverty increase.}},
author = {{Århem, Klara and Fredén, Fredrik}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Student thesis series INES}},
title = {{Land cover change and its influence on soil erosion in the Mara region, Tanzania : using satellite remote sensing and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) to map land degradation between 1986 and 2013}},
year = {{2014}},
}