Warsztaty 3: Konsekwencje zmian klimatycznych i użytkowania

Warsztaty 3: Konsekwencje zmian klimatycznych
i użytkowania ziemi dla systemu wód powierzchniowych
i wielkości odpływu.
Zadania grupy:
1.Analiza wpływu zmian klimatycznych na bilans wodny
zlewni i wielkość przepływów w ciekach.
2. Analiza wpływu zmian użytkowania terenu na bilans
wodny zlewni i wielkość przepływu w ciekach.
3. Wskazanie na możliwości:
- adaptacji do zachodzących zmian
- przeciwdziałania niekorzystnym trendom
Dwa referaty wstepne:
1. Wplyw zmian klimatycznych i uzytkowania ziemi na bilans wodny
i przeplywy w ciekach - A. Kedziora, ISRiL, PAN
2. Zmiany klimatu a n iski stan wod w Niemcyech – pierwsze spostrzezenia
i podejscie do strategii adaptacyjnej. – Uwe Petry, NLWKN, Hildesheim
KLIM
BU
DO
AT
ZA
W
A
P=E+H
E
AG
KA
I
HN
C
TE
O
R
H
TO
PO
GR
IE
TAN
ZYS
SZA
TA R
OŚL
INN
A
IA
G
O
OR
WYKDY
WO
O
E
G
OL
R
D
HY
OPA
DY
Wytypowano 8 głównych czynników
wpływających na strukturę bilansu wodnego zlewni
AF
IA
Dla każdego z tych czynników rozważono następujące aspekty:
1. Jak się zmienił w ostatnich dekadach lub jak się prawdopodobnie zmieni.
2. Jakie skutki wywarła ta zmiana na bilansie wielkość odpływu:
- albo bezpośrednio,
- albo poprzez zmiany ewapotranspiracji.
3. Jakie czynności należy podjąć, aby przeciwdziałać tym negatywnym efektom.
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
1. Zabudowa powierzchni ziemi:
- zmiany: wzrost powierzchni zlewni pokrytej elementami
nieprzepuszczalnymi dla wody (budynki, drogi, parkingi).
- skutki: zmniejszenie się powierzchni ziemi, przez którą woda może wsiąkać
do gleby, zwiększenie spływu powierzchniowego a zmniejszenie
gruntowego, zmniejszone zasilanie wód gruntowych, skrócenia
czasu od początku opadu do chwili powstania fali wezbraniowej.
- przeciwdziałanie: zmniejszyć powierzchnie utwardzoną (zamiast asfaltu i
betonu zastosować bruk, ażurowe płyty), tworzyć obszary
retencyjne (obniżenia terenu, niecki), w których zbierała
by się woda opadowa i wsiąkała do gleby, zielone dachy
o małym spadku. Rozwój infrastruktury technicznej w
granicach istniejącej zabudowy – mniejsza ekspansja
przestrzenna infrastruktury. Wprowadzenie ogólnokrajowych i miejscowych planów zagospodarowania
przestrzennego.
2. Szata roślinna:
- zmiany: zamiana stabilnych ekosystemów (lasy łąki, zakrzaczenia, małe
zbiorniki wodne) w ekosystemy niestabilne, głównie pola uprawne),
uproszczenie struktury szaty roślinnej (krajobrazy mozaikowate
przekształcone w uproszczone).
- skutki: pogorszenie warunków wsiąkania wody do gleby (zmniejszenie
współ czynnika infiltracji), przyspieszony spływ powierzchniowy
i ilość spływającej wody (na polach uprawnych brak elementów
hamujących szybkość spływającej wody, zmniejszona retencja
glebowa, zwiększona erozja.
- przeciwdziałanie: zwiększenie stopnia mozikowatości krajobrazu
(wprowadzenie zadrzewień śródpolnych, pasm łąk,
odbudowanie zniszczonych małych zbiorników),
przywrócenie zgodności zbiorowisk roślinnych
z siedliskiem (zamiana lasów sosnowych na liściaste)
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
3. Klimat:
- zmiany: wzrost temperatury powietrza i nieokreślona zmiana opadów.
zmiana struktury czasowej i natężenia opadów (więcej opadów zimą,
mniej latem, częstsze opady nawalne, dające szybkie wezbrania,
wzrost elementów meteorologicznych prowadzących do zwiększonego
parowania, zwiększ się częstotliwość okresów bezopadowych.
- skutki: zwiększone parowanie, szczególnie zimą co prowadzi do zmniejszenia
ilości wody odnawiającej retencje glebową, spadek poziomu wód
gruntowych, skrócony okres zasilania cieków wodami odpływem
gruntowym, zmniejszone odpływy lub ich całkowity zanik.
- przeciwdziałanie:Nie mamy zasadniczo wpływu na wielkość opadów. Należy
ograniczyć nieproduktywną ewapotranspirację poprzez
zmianę warunków mikroklimatycznych krajobrazu rolniczego
- redukcja prędkości wiatru, zwiększenie wilgotności
przypowierzchniowych warstw powietrza, zmniejszenie
wpływu adwekcji. Można to osiągnąć poprzez wprowadzenie
sieci zadrzewień śródpolnych i odbudowanie zniszczonych
małych zbiorników śródpolnych.
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
4. Wykorzystanie wody:
- zmiany: przeeksploatowanie zasobów wodnych, szczególnie wód
podziemnych,
- skutki: obniżanie się poziomu wód gruntowych, zmniejsznie się
zasobów wodnych.
- przeciwdziałanie: stworzenie warunków zmuszających do lokalnego
gromadzenia wody (opłata za odprowadzanie
wód opadowych do kanalizacji), wykorzystanie
zgromadzonej wody pozwoli na zaoszczędzenie
wód podziemnych, zastosowanie oszczędniejszych
metod nawodnień w rolnictwie. Wprowadzenie
lepszego monitoringu wykorzystywania wody.
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
5. Hydrogeologia:
- zmiany: pogorszenie się warunków odnawiania wód podziemnych.
- skutki: zmniejsza się ilość wody i czas zasilania cieków wodami gruntowymi.
- przeciwdziałanie: tworzenie obszarów pozwalających na gromadzenie
miejscowe wód opadowych i ich wsiąkanie (Jak w punkcie
pierwszym – „zabudowa”.
6. Topografia:
- zmiany: szczególnie zmiany w obrębie koryt rzecznych (wały
przeciwpowodziowe, wyprostowanie biegu rzeki). Zmiany struktury
użytkowania ziemi, głównie w terenach bogato rzeźbionych.
- skutki: zmniejszenie wsiąkania wody do gleby, zwiększenie i przyspieszenie
odpływu powierzchniowego.
- przeciwdziałanie: odsunięcie wałów przeciwpowodzioawych od koryta
rzeki, zwiększenie zabudowy obszarów o dużych
spadkach w elementy chamujące prędkość spływu
powierzchniowego (pasma łąk, zakrzaczenia,
zadrzewienia).
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
7. Opady:
- zmiany: jak w punkcie 3 – Klimat
- skutki: przy wzroście parowania prowadzi to do zwiększenia
częstotliwości niżówek.
- przeciwdziałanie: Tworzenie obszarów retencyjnych (obniżenia terenu,
niecki) tzw. okna retencyjne, w których będzie
gromadzony opad atmosferyczny, wsikający do gleby.
Wyniki analizy poszczególnych czynników i sposoby przeciwdziałania:
8. Agrotechnika:
- zmiany: uproszczenie struktury krajobrazu (duże pola), degradacja gleby
(zagęszczenie – ciężki sprzęt, spadek zawartości materii
organicznej – przewaga nawożenia mineralnego nad organicznym,
pogorszenie struktury gleby, podeszwa płużna).
- skutki: pogorszenie zdolności infiltracyjnych i retencyjnych gleby,
mniejsze zasilanie wód podziemnych, zwiększony odpływ
powierzchniowy, a zmniejszony gruntowy
- przeciwdziałanie: wprowadzenie nowych technologii np.: uprawa bezorkowa
„no tillage”, zwiększenie nawożenia organicznego
(zgodnie z dyrektywa azotanową), wykorzystanie sprzętu
kompaktowego – agregaty, który pozwala na mniejszą
Ilość operacji uprawowych – mniejsze zagęszczenie gleby)
Dodatkowe problemy związane z działaniami na rzecz poprawy warunków
wodnych w sensie zarządzania ilością wody:
1. Problem jakości wody. Wody opadowe dopływające do cieków z terenów
zabudowanych są zanieczyszczone. Ale usunięcie trwałej pokrywy powierzchniowej
(ulice, parkingi) zmniejszy dopływ tych wód do rzeki z jednej strony, ale zwiększy
ich dopływ do gleby i wód gruntowych.
Podsumowanie:
Są duże szanse na przeciwdziałanie niekorzystnym
tendencjom zmian warunków wodnych zlewni,
szczególnie zmienności przepływu w ciekach.
Podstawowym paradygmatem tych działań powinno
być prowadzenie ich w skali całej zlewni (holistyczna
teoria Tansleya) przy wykorzystaniu naturalnych
mechanizmów wspartych środkami technicznymi.
Działań nie można ograniczyć tylko do koryt rzecznych.