Jak zmiana klimatu wpływa na ekosystemy rolnicze

img

W ostatnim stuleciu temperatura w Europie wzrosła o prawie 1°C, więcej niż globalna średnia. Może się wydawać, że taki wzrost nie ma znaczenia, lecz ten trend wywarł już znaczny wpływ zarówno na ekosystemy, jak i na jakość życia Europejczyków.

Pojawiły się zjawiska pogodowe, które nie miały miejsca kilkadziesiąt lat temu, takie jak trąby powietrzne, huragany, itp. Warunki klimatyczne stają się coraz bardziej ekstremalne. W Europie Północnej wzrasta ilość opadów deszczu i śniegu, a konsekwencją tego są powodzie, ze względu na rozmiary nazywane coraz częściej powodziami stulecia. Natomiast w Europie Południowej opady deszczu są zdecydowanie rzadsze, czego konsekwencją są przybierające na sile susze. Te skrajne warunki pogodowe maja wpływ na gospodarkę, w tym na rolnictwo.

Klimat a rolnictwo

Zmiany klimatu zagrażają najważniejszym funkcjom ekosystemów, takim jak czysta woda i żyzna gleba. Istotna funkcja ekosystemów – absorpcja dwutlenku węgla z atmosfery przez glebę, lasy, oceany jest poważnie zagrożona. Nie wiemy, jaki w ostatecznym rachunku okaże się wpływ zmian klimatu na bioróżnorodność. Raport EEA (European Environment Agency – Europejska Agencja Środowiska) z oceny stanu bioróżnorodności w Europie wskazuje, że zmiany klimatu wywierają zauważalny wpływ na różnorodność biologiczną. Na skutek ocieplenia klimatu stwierdzono zmiany w rozmieszczeniu gatunków, wielkości populacji, skrócenie czasu reprodukcji, migracji i zwiększenia częstotliwości gradacji szkodników i chorób. Jednym z najpoważniejszych zagrożeń dla bioróżnorodności, powodowanym przez zmiany klimatu, jest wymieranie gatunków zapylających i masowo pojawiające się gatunki inwazyjne.

Zmiany klimatu spowodują obniżenie jakości i dostępności zasobów wodnych. Ograniczona dostępność wody już teraz stanowi problem w wielu regionach Europy, a sytuacja ta prawdopodobnie dalej będzie się pogarszała. Do 2070 roku spodziewany jest w Europie wzrost powierzchni obszarów ubogich w wodę z 1% w chwili obecnej do 35% (EAŚ-WCB- WHO 2008). Obserwowane ostatnio zmiany klimatyczne, szczególnie wzrost temperatury, już wywarły wpływ na bioróżnorodność i na ekosystemy. Stwierdzono zmiany w rozmieszczeniu gatunków, wielkości populacji, skrócenie czasu reprodukcji i przypadki migracji oraz zwiększenie częstotliwości gradacji szkodników i chorób.

W sektorze rolnictwa przewidywane zmiany klimatu wpłyną na zbiory, gospodarkę hodowlaną i lokalizację produkcji. Rosnące prawdopodobieństwo wystąpienia ekstremalnych zjawisk pogodowych oraz ich dotkliwość spowoduje znaczny wzrost ryzyka nieudanych zbiorów. Poprzez zmianę jakości i dostępności zasobów wodnych, wpłyną na produkcję żywności, w której woda odgrywa zasadniczą rolę. Plony na ponad 80% powierzchni gruntów rolnych są uzależnione od ilości i rozkładu opadów. Produkcja żywności również zależy od dostępności zasobów wodnych, wykorzystywanych w celu nawadniania. Zmiany klimatu wpłyną również na glebę, powodując zmniejszenie zawartości materii organicznej, będącej głównym czynnikiem zapewniają- cym jej żyzność. W wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej – spowodują wcześniejsze wiosenne zasiewy. Szacuje się, że w ciągu ostatnich 40 lat aż jedna trzecia wszystkich obszarów uprawnych na świecie padła ofiarą erozji lub zanieczyszczenia gleby, co w sytuacji ciągłego wzrostu popytu na żywność i nasilającej się zmiany klimatu może mieć katastrofalne skutki (www.erozja.iung.pulawy. pl). Jeżeli nie zostaną podjęte działania zapobiegawcze, w drugiej połowie XXI wieku wpływ zmian klimatu na produkcję żywności będzie się nasilać. W Chinach, fale upałów powodowały dotychczas klęskę upraw ryżu średnio raz na sto lat, jednak ulega to zmianie i za kilkadziesiąt lat może się to zdarzać nawet raz na cztery lata.

W Polsce, na podstawie opracowania prof. Macieja Sadowskiego z Instytutu Ochrony Środowiska pt. „Ocena potencjalnych skutków społeczno-gospodarczych zmian klimatu w Polsce” oraz innych źródeł można powiedzieć, że do końca XXI wieku czekają rolników spore zmiany. Średnia temperatura ma zwiększyć się o około 1°C, przy czym nie będzie to wzrost równomierny. Najwyższy ma być w okresie zimowym (styczeń może stać się cieplejszy średnio nawet o 5°C i nie będzie występować pokrywa śnieżna). Okresy jesienno-zimowe mają być deszczowe (do tej pory styczeń i luty były najsuchszymi miesiącami w roku). Latem będą panowały długotrwałe okresy słonecznej, upalnej pogody przerywane burzami, z temperaturą okresowo przekraczającą 35°C i z deficytem opadów (dotychczas to czerwiec i lipiec były miesiącami z najwyższą sumą opadów). Letnim frontom atmosferycznym będą często towarzyszyły lokalne trąby powietrzne. Zdaniem prof. Sadowskiego, roczne sumy opadów nie ulegną większym zmianom, jednak cechować je będzie duża zmienność w czasie. Zmianie ulegnie także siła wiatru, szczególnie w okresie zimowym. Już w najbliższych 20 latach będzie o 25% więcej dni wietrznych, a wiatr będzie coraz silniejszy.

Efekty zmian klimatu dla rolnictwa mogą być następujące:

  • wydłużenie okresu wegetacji o 10–15 dni,
  • przyspieszenie wiosennych prac polowych o około 3 tygodnie,
  • wydłużenie sezonu pastwiskowego,
  • zwiększenie plonowania roślin ciepłolubnych (kukurydzy, słonecznika) nawet o 30% oraz osiąganie zadowalających plonów soi,
  • ograniczenie powierzchni uprawy roślin klimatu chłodnego i wilgotnego, np. ziemniaków,
  • wzrost nasilenia patogenów (szczególnie grzybów i szkodników – głównie owadów) oraz pojawienie się nowych ciepłolubnych gatunków szkodników i chwastów.

Rolnictwo a klimat

Nie sposób tu nie wspomnieć o relacji odwrotnej – wpływie rolnictwa na klimat. Rolnictwo wbrew bliskim związkom z naturą, nie jest najprzyjaźniejszą środowisku formą ludzkiej działalności gospodarczej.

Rolnictwo, zwłaszcza wielkoobszarowe i przemysłowe, również emituje gazy cieplarniane do atmosfery, chociaż na mniejszą skalę niż inne sektory gospodarki. Rolnictwo emituje niewiele dwutlenku węgla (CO2) – najbardziej rozpowszechnionego gazu cieplarnianego. W rzeczywistości użytki rolne, obejmujące ponad połowę powierzchni UE, magazynują spore zasoby węgla, który przyczynia się do ograniczenia obecności CO2 w atmosferze. Główne gazy produkowane przez rolnictwo to metan (CH4) oraz podtlenek azotu (N2O) i z ich redukcją musimy się z w najbliższym czasie zmierzyć.

Według raportu Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), wydanego w 2007 roku, rolnictwo na świecie jest odpowiedzialne za 13,5% emisji, w Europie jest to 9,2%, a w Polsce 8,7%. Według inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych z rolnictwa w Polsce, emisja metanu powstająca w wyniku fermentacji jelitowej stanowi 2,4% ogólnej puli emisji z gospodarki w Polsce, natomiast 0,8% emisji następuje z odchodów zwierzęcych. Udział emisji podtlenku azotu z gleb wynosi 4%, natomiast z odchodów zwierzęcych 1,4% ogólnej emisji z gospodarki w Polsce.

Prócz emisyjności, rolnictwo wpływa na środowisko także na wiele innych sposobów. Wycinanie lasów pod pola uprawne, używanie nawozów, które później trafiają do wód gruntowych, wprowadzenie monokultur na danym terenie – to wszystko odbija się na ogólnym stanie przyrody.

Co możemy zrobić?

Do najważniejszych prac w rolnictwie, mających na celu ochronę klimatu, należy zaliczyć:

Zmiany w agrotechnice:

  • Prowadzenie działań na rzecz zwiększenia efektywności wykorzystania nawozów azotowych. Możemy to osiągnąć różnymi metodami, np.: poprzez zastosowanie ulepszonej technologii wykorzystania azotu, dostosowanie zaopatrzenia w azot do zapotrzebowania roślin, pozostawianie resztek roślinnych, zawierających azot na polu, czy wreszcie zmniejszanie zużycia nawozów azotowych. Niezwykle ważne jest prowadzenie nawożenia w oparciu o plany nawozowe i na podstawie potrzeb nawozowych uprawianych roślin.
  • Przestrzeganie właściwego płodozmianu i wprowadzanie wsiewek międzyplonowych, które powodują zwiększenie wiązania węgla w biosferze i mogą ograniczać zapotrzebowanie gleb na mineralne nawozy azotowe.
  • Stosowanie technik uprawy bezorkowej, co pozwala na zmniejszenie strat węgla z gleby i ogranicza emisję N2O.
  • Poprawa efektywności technik nawadniania i irygacji. Około 18% powierzchni upraw na świecie jest sztucznie nawadnianych, często w sposób nieefektywny, co prowadzi do strat energii i może powodować wzrost emisji podtlenku azotu z tych terenów.
  • Zwiększanie wiązania węgla przez biomasę, np. poprzez zwiększanie ilości próchnicy zawartej w glebach użytków rolnych, wspieranie upraw wieloletnich (sady, szkółki roślin ozdobnych). Szczególną rolę odgrywać tu będą działania na rzecz wprowadzania nowych i ochrony istniejących zadrzewień śródpolnych, użytków ekologicznych, trwałych użytków zielonych.

Zmiany w sposobie hodowli zwierząt:

  • Poprawa technik karmienia zwierząt, poprzez np. lepsze zbilansowanie dawek pokarmowych zapewniających lepsze wykorzystywanie pasz, w tym eliminowanie z dawek pokarmowych zbędnych ilości aminokwasów oraz dodawanie do paszy preparatów wiążących związki azotowe będące źródłem emisji N2O.
  • Doskonalenie systemów utrzymania zwierząt gospodarskich poprzez dodawanie do odchodów i ściółek preparatów biotechnologicznych ograniczających emisję N2O, zmniejszanie powierzchni parowania odchodów z legowisk i ściółek.
  • Obniżanie emisji z przechowywanych obornika i gnojowicy, wskutek obniżania temperatury składowanych odchodów poprzez odzysk i kumulację energii cieplnej, czy też budowę instalacji do odzysku biogazu z fermentacji gnojowicy.

Wspieranie bioenergii i efektywnego wykorzystania energii:

  • Promocja wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE). Rolnictwo może być źródłem surowców odnawialnych do produkcji energii (uprawy energetyczne, agropaliwa), istnieje także możliwość wykorzystywania OZE, jako źródła energii wykorzystywanego w produkcji rolniczej, lecz musimy sobie zdawać sprawę, że uprawy energetyczne przyczyniają się wyjaławiania gleby i utraty zasobów węgla w glebie. Dlatego zalecane jest stosowanie ich na potrzeby lokalne w poszczególnych gospodarstwach.
  • Stosowanie zachęt do wdrażania inwestycji energooszczędnych w rolnictwie. Działania w tym zakresie są typowymi pracami o podwójnej korzyści – pozwalają nie tylko na ograniczanie wielkości emisji, ale przynoszą one korzyść osobom je podejmującym. Chociaż rolnictwo nie należy do bardzo energochłonnych działów gospodarki, to daje wiele możliwości podniesienia efektywności wykorzystania energii – m.in. w hodowli zwierząt, w uprawie pod osłonami, czy przy pracach uprawowych.

 

Źródła:

  • Maria Staniszewska  „Wpływ rolnictwa na zmiany klimatu”, http://dlaklimatu.pl/wplyw-rolnictwa-na-zmiany-klimatu/
  • Maciej Sadowski „Ocena potencjalnych skutków społeczno-gospodarczych zmian klimatu w Polsce”, 2009.
  • Komisja Europejska „Zmiany klimatu — o co w tym wszystkim chodzi? Wprowadzenie dla młodzieży”
  • Anna Kalinowska, Andrzej Kołodziejczyk, Janusz Radziejowski, Ewa Sieniarska, Barbara Sudnik-Wójcikowska „Bioróżnorodność obszarów wiejskich – skarb, który warto chronić”, 2016
  • Marek J. Nowacki „Zmiany klimatu a rolnictwo”, KPODR Minikowo, Oddział w Przysieku http://www.klimatarolnictwo.pl/index.php
  • FDPA - Fundacja na rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa „Zmiany klimatu, a rolnictwo i obszary wiejskie”, 2008

 

 

Rekomendujemy

Baza Wiedzy