Polska zielona jesień

Polska jesień zmieniła się ostatnich dekadach w najmniejszym stopniu ze wszystkich pór roku. W niektórych regionach (np. na wschodzie kraju) trudno w ogóle wskazać znaczące trendy odnośnie temperatur czy opadów. Mimo to jesień nie jest już taka sama jak w połowie XX w., a  część zmian może spowodować problemy w sektorach gospodarki takich jak turystyka czy rolnictwo (Falarz i in., 2021).

Średnia temperatura jesieni (miesiące wrzesień-listopad) wzrosła w ostatnich dekadach o 0,3°C w stosunku do okresu 1961-1990. Na części stacji meteorologicznych odnotowano nawet lekki spadek średniej temperatury we wrześniu i listopadzie, co może być związane ze zmianą występowania w tym okresie pewnych typów cyrkulacji atmosferycznej (kierunków napływu mas powietrza). Minimalne i maksymalne temperatury jesieni także nie wzrosły wyraźnie, aczkolwiek pierwsze mrozy pojawiają się nieco później niż w połowie XX w. (Kundzewicz i in., 2017, Falarz i in., 2021).

Mniej jesiennych przymrozków

Wpływa to, wraz ze wzrostem temperatur zimą, na spadek liczby dni z mrozem i przymrozkami w Polsce. Dzięki temu zmniejsza się zapotrzebowanie na ogrzewanie i maleje liczba dni, gdy warunki termiczne są niekorzystne dla ludzi. Ten trend będzie kontynuowany w przyszłości. Pod koniec wieku w scenariuszu RCP8.5 (wysokich emisji gazów cieplarnianych) liczba dni z temperaturami poniżej 0°C w zachodniej części kraju zmniejszy się o 50-60 rocznie, na Mazurach o 60-70, a w regionach górskich o 80-90. Największe zmiany będą miały miejsce w południowo-wschodniej części Polski (Falarz i in., 2021).

Cieplejsza jesień (nawet niewiele) wraz z wcześniejszym początkiem termicznej wiosny oznacza również wydłużanie sezonu wegetacyjnego w Polsce. Obecnie średnia dla Polski (liczona na podstawie ostatnich ok. 5 dekad) to ok. 230 dni. Pod koniec XXI w., dla scenariusza RCP 8.5., okres ten może się wydłużyć w części regionów nawet o 2 miesiące (Kundzewicz i in., 2017, Tomczyk i Szyga-Pluta, 2019, Falarz i in., 2021, Szyga-Pluta i in., 2023).

Dłuższa aktywność owadów

Choć coraz dłużej w roku panują warunki sprzyjające wzrostowi roślin, nie oznacza to samych korzyści z punktu widzenia rolnictwa. Wyższe temperatury jesienią wpływają m.in. na zachowanie owadów. Mogą być one dłużej aktywne, mieć więcej pokoleń w ciągu roku, z opóźnieniem wchodzić w sen zimowy, co u części gatunków zmniejsza możliwość przetrwania chłodów itd. Ten ostatni problem dotyczy np. dzikich zapylaczy takich jak pszczoły murarki. Im mniej pszczół przeżyje zimę, tym mniej będzie ich wiosną, co wpływa negatywnie na efektywność zapylania roślin, także gatunków uprawnych (np. drzewek owocowych) (Sgolastra i in., 2011, Skendžić i in., 2021). 

Wiele owadów powodujących szkody w uprawach jest za to coraz dłużej aktywnych jesienią. Dotyczy to np. różnych gatunków mszyc, z których większość przenosi roślinne wirusy. W Polsce ważna z  gospodarczego punktu widzenia jest m.in. mszyca czeremchowo-zbożowa. Żeruje ona na wysiewanych jesienią zbożach ozimych i przenosi groźne choroby wirusowe roślin min. żółtej karłowatości jęczmienia. Choroba ta prowadzi do spadku plonów jęczmienia i pszenicy. Dodatkowo mszyce wydzielają spadź, której obecność sprzyja rozwojowi chorób grzybowych. Owady te przestają się rozprzestrzeniać dopiero, gdy temperatury spadną poniżej 8°C, ciepła jesień powoduje więc, że okres, kiedy żerują na oziminach jest coraz dłuższy (Bosch i Kemp, 2004, Sgolastra i in., 2011, Kundzewicz i in., 2017, Skendžić i in., 2021)

Skuteczniejsze rozprzestrzenianie chorób

Wydłużanie czasu aktywności dotyczy również owadów przenoszących choroby zwierząt np. kuczmanów, które są wektorem m.in. choroby niebieskiego języka. Oznacza to, że do zakażeń zwierząt hodowlanych może dochodzić nawet późną jesienią czy zimą, co jeszcze kilkadziesiąt lat  temu byłoby niemożliwe ze względu na niskie temperatury tych pór roku. 

Ciepłe warunki generalnie sprzyjają namnażaniu bakterii, wirusów i grzybów, co powoduje wzrost strat w rolnictwie na skutek chorób. Wysokie temperatury jesienią mogą powodować np. rozleglejsze epidemie groźnej choroby grzybowej rzepaku (sucha zgnilizna kapustnych), niszczącej uprawy ozime.  (Łabędzki 2009, Kaczmarek i in., 2016, komunikacja osobista z dr M. Larską, 2022).

Wyższe temperatury jesienią sprzyjają również kleszczom, szczególnie gdy wilgotność nie jest zbyt niska. Zwiększają np. szansę na przetrwanie i rozwój form młodocianych, które są szczególnie wrażliwe na niesprzyjające warunki atmosferyczne. Dłużej aktywne są również zwierzęta, na których żerują kleszcze, mają więc one dostęp do pożywienia. Więcej larw ma w ten sposób szansę przeobrazić się przed zimą w formę dorosłą, która  jest bardziej odporna na chłód.. U niektórych gatunków np. kleszcza łąkowego (Dermacentor reticulatus) jesień, obok wiosny, staje się w ten sposób okresem, gdy są one najbardziej aktywne. Będzie to sprzyjać chociażby zwiększaniu liczby zachorowań u ludzi i zwierząt gospodarskich oraz dzikich na groźne choroby np. babeszjozę i gorączkę Q, których ten gatunek jest wektorem (zobacz też: Kleszcze, patogeny i klimat ) (Zając i in., 2021). 

Mniej jabłek i gruszek

Ciepła jesień wpływa również na zimowanie roślin. Odpowiednio długi okres niskich temperatur oraz skracająca się długość dnia są dla nich sygnałem do wejścia w spoczynek zimowy. W tej fazie znacznie maleje zapotrzebowanie na wodę i składniki odżywcze, co pozwala roślinom przetrwać w dobrym stanie niekorzystne warunki. Dla części drzewek owocowych np. gruszy czy jabłoni kluczowym sygnałem są temperatury nocą późną jesienią. Jeśli są zbyt wysokie, drzewka mogą nie wejść w spoczynek w odpowiednim czasie, co zwiększa ryzyko uszkodzeń mrozowych, a tym samym pogarsza owocowanie wiosną (Campoy i in., 2011, Salama i in., 2021).

Opóźnienie w zrzucaniu liściu, ze względu na późniejsze wejście w “sen zimowy” może  mieć pewien pozytywny wpływ na pochłanianie CO₂ przez ekosystemy. W jednym z badań obliczono, że opóźnienie zrzucania liści o 3 dni rocznie podniosło produktywność lasu liściastego o 5 g C/m² rocznie. Jednocześnie jednak w takich sytuacjach rośnie ryzyko, że jesienny mroź zabije liście, zanim drzewo zdoła odzyskać z nich składniki odżywcze (np. azot). To znaczy, że będzie miało mniejsze „zapasy” do wykorzystania wiosną, gdy rozwój roślin jest najbardziej intensywny (Estiarte i Peñuelas, 2014).

Koniec ze „złotą jesienią”?

Liście mogą utrzymywać się dłużej na drzewach tylko w sytuacji, gdy ma ono odpowiednią ilość wody do dyspozycji. Gdy koniec lata i początek jesieni są suche, liście mogą więdnąć lub być przedwcześnie zrzucane. To także negatywnie wpływa na odzyskiwanie z nich składników odżywczych. 

Ogólny efekt zmian zachodzących jesienią będzie więc w przypadku drzew zapewne różny w zależności od warunków klimatycznych konkretnego regionu. Może się zdarzyć tak, że liście będą długo zielone, dopóki np. nie zabije ich pierwszy przymrozek lub odwrotnie, suche gorące lato i początek jesieni doprowadzą do tego, że drzewa jesienią będą szybko pozbawione liści. Można się zastanawiać czy w związku z tym nadal w przyszłości będziemy mieć do czynienia ze „złotymi polskimi jesieniami” (Estiarte i Peñuelas, 2014).

Jesienne wędrówki jeży i żurawi

Cieplejsza jesień zaburza również wchodzenie w sen zimowy u zwierząt. Zaobserwowano, że wyższe temperatury powodują dłuższą aktywność np. niedźwiedzi i jeży. W przypadku jeży, szczególnie młodych, może być to korzystne, gdy dostępny jest pokarm – mają one wtedy większą szansę „nabrać tłuszczu” przed udaniem się na spoczynek. Te korzyści mogą jednak zostać zniwelowane, jeśli podczas ciepłej zimy (temperatury >= 10°C) jeże będą się wybudzać z hibernacji (Evans i in., 2016, Rasmussen i in., 2019, Lukešová i in., 2021, Wells i in., 2022).

Ale sen to nie wszystko! Zmiany temperatur jesienią wpływają także na termin odlotów ptaków migrujących. Badania pokazują jednak, że to oddziaływanie jest zróżnicowane, nie koniecznie jedynie „opóźniające” (jak to dzieje się np. u żurawi w Polsce). Często inne czynniki, a nie sama temperatura, mają znaczenie dla podjęcia podróży przez ptaki , owady czy nietoperze. Wszelkie wariacje dotyczące migracji (jak i długości hibernacji) będą wpływać na funkcjonowanie ekosystemów chociażby ze względu na rozsynchronizowanie znikania/pojawiania się różnych organizmów będących elementami różnorakich łańcuchów pokarmowych (zobacz też: Wiosna się wysusza) (Martin i in., 2016, Volkov i in., 2016, Haest i in., 2019, Skendžić i in., 2021).

Rtęć w fitoplanktonie

A co cieplejsze warunki jesienią oznaczają dla ekosystemów wodnych? Zbiorniki wodne, nagrzane podczas upalnego lata wolno się wychładzają. Wraz ze spadkiem liczby dni z mrozem oznacza to mniejszą szansę na pojawianie się lodu na jeziorach czy morzu. Skutkiem może być większe parowanie z ich powierzchni, przez co w jeziorach może spadać poziom wody. Brak lodu i cieplejsza woda to także większa szansa na jesienne czy nawet zimowe zakwity glonów i sinic (fitoplanktonu) w miejscach, gdzie dostępne są składniki odżywcze np. w Zatoce Puckiej. 

Ponieważ fitoplankton jest podstawą łańcuchów pokarmowych, jego zwiększone występowanie w nietypowych dotąd porach roku (jesienią i zimą) wpływa na cały ekosystem. A wpływ ten obejmuje na przykład… zwiększeniem ilość rtęci w morskich organizmach. Rtęć pochodzi ze spalania paliw kopalnych i zasadniczo zawierające ją cząsteczki, nanoszone głównie zimą nad Bałtyk z indywidualnych systemów ogrzewania, kończą w osadach na dnie. Jednak podczas ciepłych jesieni i zim mogą zostać zaabsorbowane przez glony czy sinice. Gdy jest ciepło, potrzeby grzewcze są mniejsze (a tym samym spalane jest mniej paliw kopalnych), ale mimo to średnia roczna zawartość rtęci w fitoplanktonie rośnie nawet 3-krotnie w stosunku do okresów, gdy lód na morzu jest obecny (a tym samym nie ma warunków do rozwoju fitoplanktonu). Z fitoplanktonu rtęć przenosi się do organizmów zwierząt, które się nim żywią i tak dalej, między innymi do konsumowanych przez ludzi ryb (zobacz też: Lato, za którym nie będziemy tęsknić) (Bełdowska i Kobos, 2016).

Coraz gorsze sztormy

W przypadku Bałtyku lód pełni także ważną rolę w ochronie plaż przed „zabraniem” przez sztormy. Sztormy są częstsze w chłodnej połowie roku, a przybory sztormowe – największe jesienią. W ciągu ostatnich 60 lat czas trwania tzw. wysokich stanów morza na Bałtyku zwiększył się o 1/3, a liczba przyborów sztormowych – od ok. 3 do 5,5 rocznie. Wzrosła również wysokość tych przyborów (trend ok. 0,3 cm rocznie). Za te zmiany odpowiada zarówno wzrost poziomu morza w związku z rosnącą temperaturą Ziemi, jak i intensyfikacja na przełomie XX i XXI w. zachodniej cyrkulacji atmosferycznej (zobacz też: Polska zima topnieje w oczach) (Filipiak i Malinowska, 2016 , Wolski i Wiśniewski, 2021 Meier i in., 2022, Wolski i Wiśniewski, 2023, Blackport i Fyfe, 2022 ). 

Dalszy wzrost poziomu morza, zmiany dotyczące tras przemieszczania się niżów oraz siły i kierunków wiatrów będą w przyszłości wpływać na stopień niszczenia wybrzeży w czasie sztormów. Na koniec wieku częstotliwość silnych, zachodnich wiatrów jesienią i zimą może wzrosnąć nawet o 50%.  Duży wpływ na intensywność sztormów będą miały również naturalne oscylacje klimatyczne – możliwe że okresami także „łagodzący”. Mimo to można się spodziewać w przyszłości, że morze coraz częściej będzie się przelewać nad zabezpieczeniami wybrzeży. Nasili się także ich erozja. Epizody poważnego wdarcia się morza w głąb lądu miały miejsce w przeszłości np. w 1558 r. w Darłowie (3 km od brzegu morza), zdarzały się także sytuacje zabrania wielu setek metrów lądu np. w okolicy jeziora Kopań w latach 80. Przy wyższym poziomie morza można się spodziewać, że takie ekstremalne zdarzenia będą miały jeszcze poważniejsze skutki (Filipiak i Malinowska, 2016, Wolski i Wiśniewski, 2021, Łabuz, 2022, Różyński i Cerkowniak, 2022).

Znikające plaże

W Polsce najbardziej narażone na niszczenie klifów i plaż są wybrzeża Zatoki Pomorskiej. Przykładowo w pobliżu Świny najwyższe przybory w ostatnich ok. 20 latach przekraczały 1,4 m powyżej średniego poziomu morza. Prognozy sprzed 10 lat wskazywały, że tak wysokich przyborów można się będzie spodziewać w przyszłości co 6-10 lat. Jednak analizy przeprowadzone dla okresu 2000-2021 pokazały, że takie sytuacje już teraz zdarzają się niemal co roku (Łabuz, 2022).

Wysokość przyborów oraz czas ich trwania wpływa oczywiście na stopień niszczenia wybrzeży. Obecnie średnie tempo cofania się polskiego wybrzeża wynosi 0,5-1,5 m rocznie. Znikanie plaż zabieranych przez sztormy będzie się negatywnie odbijać na turystyce w niektórych regionach, co zmniejszy korzyści z ciepłego lata dla tej gałęzi gospodarki. Erozja wybrzeży stanowi również zagrożenie dla infrastruktury, także tej znajdującej się w pewnej odległości od morza (zobacz też: Lato, za którym nie będziemy tęsknić) (Dziula i Kołowrocki, 2016, Leszczyńska i in., 2022 preprint). 

Grzybowa pogoda

Wzrostowi temperatur jesienią towarzyszy lekki wzrost ilości i częstotliwości opadów na większości stacji pomiarowych. Dotyczy to szczególnie września oraz południowo-wschodniej Polski. Co ciekawe ten region jest jednocześnie najbardziej w całej Polsce zagrożony występowaniem jesiennych susz. Jesienne susze powodują m.in. gorszy wzrost ozimych zbóż, mogą także zwiększać deficyty wody w środowisku, przez co susze w następnym roku mogą być silniejsze, szczególnie gdy zima jest bezśnieżna. 

W przeszłości bardziej suche jesienie przeplatały się z bardziej mokrymi i taka sytuacja będzie miała najprawdopodobniej miejsce także w przyszłości, choć sumy opadów dla całego kraju mogą dalej wzrastać w tej porze roku. Spodziewany jest także niewielki wzrost zjawisk konwekcyjnych takich jak burze czy tornada. Wyższe opady wraz z wyższymi temperaturami mogą w bliższej przyszłości sprzyjać wydłużaniu sezonu zbierania grzybów (Staniak i Kocoń, 2015, Kundzewicz i in., 2017, Spinoni i in., 2017, Doroszewski i in., 2018, Falarz i in., 2021, Procházka i in., 2023).

W dalszej przyszłości zmiany dotyczące jesieni będą jednak większe od obecnych i będzie to niewątpliwie powodować poważniejsze zaburzenia w ekosystemach. Prognozy pokazują, że dla scenariusza wysokich emisji (RCP8.5), średnia temperatura jesieni może wzrosnąć nawet o ok. 3°C do końca 2100 r., a suma średnich opadów o 13%. Czy nadal będzie to sprzyjać jadalnym grzybom, które będą musiały przetrwać suche i gorące lata? Z jakimi wyzwaniami będzie musiało się wtedy zmagać rolnictwo? Co stanie się z gatunkami zapadającymi w sen zimowy? Wiele pytań dotyczących jesieni czeka jeszcze na odpowiedzi, gdyż ta pora roku jest najsłabiej zbadaną w kontekście zmiany klimatu (Kundzewicz i in., 2017). 

Anna Sierpińska, konsultacja merytoryczna prof. Jacek Piskozub, dr Aleksandra Kardaś