Szymon Bujalski: Śnieg zimą i zmiana klimatu… Jakieś pytania lub tezy w tym temacie irytują panią najbardziej?

Prof. Ewa Łupikasza: Nie ma takich pytań. Co najwyżej mam trudności z zaakceptowaniem tego, że  ludzie bezpodstawnie poddają w wątpliwość fakty dotyczące współczesnej zmiany klimatu. Informacje, które bazują na pomiarach i danych, są po prostu bez najmniejszego uzasadnienia podważane. Na przykład ludzie mówią, że „klimat zmieniał się zawsze”, zupełnie ignorując tempo, w jakim zmienia się obecnie. Nie irytuje mnie to jednak, bo zakładam, że powodem jest tu fragmentaryczna wiedza. A z ludźmi przestaję rozmawiać tylko wtedy, gdy ktoś zaczyna być agresywny.

Poza tym zauważam też pewien bunt, który rodzi się w ludziach. Wiemy, że dużo się od nas wymaga, bo dla współczesnego człowieka każda rezygnacja z wygody to duże wyzwanie. No a w praktyce ochrona klimatu właśnie z tym się wiąże  – z rezygnacją z części wygód. To budzi niechęć ludzi – a gdy jest niechęć, pojawia się negacja.

Więc jakie jest to tempo, z którego wielu ludzi nie zdaje sobie sprawy?

To prawda, że klimat zawsze się zmieniał. Problem w tym, że kiedyś zmiany klimatu zachodziły bardzo, bardzo wolno, bo i dominujące czynniki naturalne, które na to wpływały, zmieniają się bardzo, bardzo wolno.

W historii Ziemi cykle ciepłe i chłodne obejmowały okresy trwające mniej więcej 100 tysięcy lat. W tym czasie temperatura globalna powietrza zmieniała się o ok. 5-6°C. Teraz w ciągu ostatnich 150 lat temperatura wzrosła o ponad 1°C. W takim tempie zmianę o 5-6°C osiągnęlibyśmy w czasie krótszym niż tysiąc lat. Mając na uwadze, że koncentracja gazów cieplarnianych wciąż rośnie – nawet mniej.

Jak to się ma do śnieżnej zimy, którą mamy teraz w Polsce?

Przede wszystkim pamiętajmy, że mówimy o ociepleniu globalnym, czyli z perspektywy całej planety, a nie jednego czy drugiego  regionu, w których ocieplenie ma różne tempo. Poza tym globalne ocieplenie nie oznacza, że z roku na rok jest cieplej – wciąż mamy ujemne temperatury. Co do obecnej zimy w Polsce, to dane meteorologiczne za cały ten okres dopiero poznamy. Jednak już teraz mogę powiedzieć, że śnieżny i mroźny styczeń niczego nie zmienia w kontekście współczesnego ocieplenia.

Trzeba pamiętać, że opady śniegu z roku na roku bywają bardzo zmienne. Wieloletnie trendy są jednak bardzo wyraźne. Obliczenia na podstawie obserwacji meteorologicznych jasno pokazują, że śnieg zimą pada coraz rzadziej. W zamian za to coraz częściej pojawiają się opady deszczu. W latach 60. XX w. mieliśmy średnio ok. 20-25 dni ze śniegiem w zimie. W ostatnich latach jest ich średnio ok. 10.

Pokrywa śnieżna zalega zaś ok. miesiąc krócej. Oznacza to, że gdy śnieg się kiedyś pojawiał, to zalegał, zalegał, zalegał. Teraz mamy tak, że pokrywa śnieżna jest bardzo nietrwała, a w ostatnich latach tworzy się bardzo rzadko. Jeszcze bardziej dotyczy to miast, gdzie jest jeszcze cieplej niż w otoczeniu. Proszę sobie przypomnieć grudzień czy końcówkę listopada. Mieliśmy wówczas kilkudniowe epizody opadów śniegu. Pokrywa śnieżna stopniała jednak bardzo szybko.

Dane o dniach z opadami śniegu czy pokrywą śniegu dotyczą Polski. Ale jak to wygląda w poszczególnych częściach kraju?

Kilkadziesiąt lat temu w Polsce północnej było ok. 40-80 dni z pokrywą śnieżną, w północno-wschodniej ok. 90-120, we wschodniej ok. 80-110, w środkowej 60-90, a na zachodzie – 40-70. Teraz wszędzie mamy spadki o ok. 20-30 dni.

Podobnie jest z maksymalną pokrywą śnieżną. Na przykład w środkowej Polsce w XX w. jej wysokość wynosiła średnio 20-40 cm, a podczas bardzo śnieżnych zim – 40-60 cm. Po 1990 r. wynosi ona średnio już 10-25 cm, a w ostatnich latach nawet mniej. Zbliżone dane, jeśli chodzi o wielkość zmian, dotyczą też innych regionów kraju. 

Oczywiście wyjątkiem są góry. Na przykład w Tatrach pokrywa śnieżna wciąż występuje przez ok. 150 dni w roku. Jednak i tam widać pewne zmiany, ale są one znacznie mniejsze i raczej dotyczą charakteru zim. Tatry to wciąż najbardziej śnieżny region Polski. Mimo to pierwszy śnieg pojawia się teraz później niż dawniej, jesienne opady śniegu częściej topnieją,  wiosenne topnienie zaczyna się wcześniej, a czas zalegania stabilnej pokrywy śnieżnej ulega skróceniu (zwłaszcza poniżej ok. 1500–1700 m n.p.m.). Stabilność pokrywy śnieżnej maleje, ponieważ częściej pojawiają się odwilże. To zaś oznacza większe zagrożenie lawinowe.

Od kiedy ten trend przybrał na sile?

Ostatni sezon, w którym mieliśmy dosyć trwałą pokrywę śnieżną, to zima 1995-1996. To był bardzo śnieżny sezon, który bywa nawet określany jako granica epok śnieżnych. Wcześniej mieliśmy śnieżne zimy i trwały śnieg, ale lata 90. XX w. przyniosły już początek zim wyraźnie przerywanych odwilżami.

W styczniu 2006 r. w Katowicach doszło do katastrofy związanej z opadami śniegu. Pod jego naporem zawalił się dach hali handlowej, co doprowadziło do śmierci 65 osób. Przyczyną tego był jednak nie tylko sam fakt wystąpienia obfitych opadów śniegu, ale również stosunkowo wysoka temperatura powietrza podczas opadu. Śnieg stał się przez to po prostu bardzo ciężki, bo mokry śnieg jest dużo cięższy od takiego, który pada przy niskich temperaturach. Można więc nawet pokusić się o stwierdzenie, że co prawda śniegu pada teraz mniej, ale zagrożenia z nim związane wcale nie są mniejsze – a czasami mogą być wręcz większe, oczywiście zależnie od pogody.

Czy polskie zimy za jakiś czas będą wyglądać zupełnie inaczej? Można się spodziewać, że np. na zachodzie kraju będą bezśnieżne, a na południu tego śniegu będzie o tyle mniej, że może to zagrozić turystyce?

W Tatrach jeszcze dużo czasu musiałoby upłynąć, żeby pojawiły się takie bezśnieżne zimy. Nie wiem nawet, czy to realne w nieco bardziej odległej przyszłości. Zresztą w całej Polsce trzeba będzie jeszcze długo poczekać na zimę, w czasie której śnieg w ogóle nie spadnie.

 Proszę mieć na uwadze, że opad śniegu zależy od aktualnej temperatury. Nawet w sytuacji, gdy średnia temperatura dla całego okresu zimowego będzie stosunkowo wysoka, wciąż jeszcze będą pojawiać się takie dni, w których będzie ona niższa od zera. Ogromne znaczenie ma też cyrkulacja powietrza. To, czy spadnie śnieg, czy nie, zależy również od kierunku, z którego powietrze napływa nad Polskę. Znaczenie ma także temperatura powietrza pomiędzy chmurą a gruntem, a dokładniej występowanie warstw ciepłego lub/i chłodnego powietrza. 

Inną kwestią jest pokrywa śnieżna…

Ponieważ…?

Nawet jeżeli zimą wystąpi niska temperatura i spadnie śnieg, to niestety stopnieje on w czasie następującej odwilży. W efekcie mamy pojawiającą się i zanikającą pokrywę śnieżną – właśnie taką, jaką obserwujemy w ostatnich latach. Ta zima wyraźnie pokazuje nam jednak, że dni z temperaturą poniżej zera, i to dużo poniżej zera, może być całkiem sporo nawet podczas ocieplenia. 

Dlatego jestem bardzo ostrożna z wyznaczaniem terminów, po których nigdy więcej nie pojawi się śnieg czy jakieś inne  zjawisko. Po prostu zdaję sobie sprawę z istnienia zmienności, która nakłada się na postępujące ocieplenie. Przykładem takiej zmienności może być zima 2012, kiedy śnieg padał przez 30 dni i następna zima 2013 kiedy śnieg pojawił się tylko przez 9 dni.

Pytał pan, co najbardziej mnie irytuje w wypowiedziach ludzi na temat klimatu. I choć, jak mówiłam, nie uznaję tego za coś irytującego, to jednak zauważam, jak bardzo nie rozumiemy, czym tak naprawdę jest zmiana klimatu. Wystarczy jedna zima, która jest chłodniejsza – a nawet jeden miesiąc,  który jest zbliżony do tego, co było normą kilkadziesiąt lat temu – a my już mówimy, że ocieplenia nie ma, że właśnie się skończyło. A to jest po prostu jeden sezon czy jeden miesiąc wpisujący się w zmienność na tle dłuższego okresu ocieplenia.

Jeżeli popatrzymy na krzywą pokazującą na przykład liczbę dni ze śniegiem w Polsce, to wyraźnie widać, kierunek zmiany. W przypadku opadów śniegu jest to trend malejący. Jednocześnie równie wyraźnie widać, jak mocno ta linia waha się z roku na rok. Widać to na wykresie poniżej, który pokazuje uśrednioną sytuację dla Polski. Wcześniej podałam przykład skrajnych pod tym względem zim 2012 i 2013. Klimat jest wypadkową wielu procesów, które zachodzą równocześnie i które są ze sobą powiązane – to taka skomplikowana sieć przyczyn i skutków, w której istnieje również chaos. Ten chaos powoduje, że cały czas, pomimo dużej wiedzy, trudno jest dokładnie przewidzieć przyszłość w kontekście klimatu i dać odpowiedź na pytania, których najczęściej żąda się od naukowców: co się wydarzy i kiedy – „ale dokładnie proszę”.

Co więcej, reakcja śniegu na globalne ocieplenie w różnych regionach Ziemi może być zupełnie przeciwna. Na przykład, w jednej części planety może to przynieść wzrost opadów śniegu, a w innych zmiany nie pojawią się w ogóle.

Dlaczego?

To, w jaki sposób opad śniegu zareaguje na ocieplenie, zależy od tego, jaka jest średnia temperatura powietrza, czyli – mówiąc krótko – od typu klimatu. Wiadomo, że temperatura bardzo mocno wpływa na częstość występowania opadów śniegu, ale nie chodzi tylko o to, że musi być zimno. Najwięcej śniegu pada przy delikatnym mrozie, czyli wtedy gdy temperatura osiąga jakieś -1°C, -2°C. Poniżej -15°C opad śniegu nie pojawia się często, a jeśli wystąpi, to nie jest obfity. Po przekroczeniu tej temperatury opady śniegu pojawiają się coraz częściej wraz z rosnącą temperaturą powietrza – te zmiany pokazuje niebieska linia na poniższym wykresie. Oczywiście duże znaczenie ma również odpowiednia wilgotność powietrza. 

Jeżeli mamy więc do czynienia z bardzo zimnym klimatem, w którym temperatura zimy jest niższa niż –15°C, to ocieplenie nie spowoduje zbyt dużych zmian w opadach śniegu. Natomiast w obszarach, gdzie temperatura zimą przekracza –15°C ocieplenie może prowadzić do częstszych opadów śniegu.  Z kolei największe zmiany polegające na zmianie opadów śniegu w opady deszczu, które pojawią się w okolicy 0°C. 

W samej Polsce jakieś 15% opadów śniegu ma miejsce w temperaturze powyżej 0°C. Spadek opadów śniegu odnotowujemy natomiast w zakresie temperatury pomiędzy -1°C i wspomnianymi -15°C, przy czym dużą rolę odgrywa tu wilgotność powietrza. Tak więc – jak powiedziałam – w różnych częściach świata reakcja opadów śniegu na współczesne ocieplenie może być różna.

15% śniegu spada w temperaturze powyżej zera? Poproszę o wyjaśnienia.

Przy czym jak wspomniałam – to dane uśrednione dla Polski, i dotyczą one liczby dni z opadem śniegu.

A skąd te dane?

Pochodzą z projektu badawczego dotyczącego opadów śniegu w Polsce, który realizowałam lata temu. Standardowo temperaturę mierzy się na wysokości 2 metrów. Ogromny wpływ na to, jaki opad dotrze do powierzchni Ziemi, ma jednak profil temperatury pomiędzy właśnie tą powierzchnią a chmurą.

Opad to „produkt” kondensacji pary wodnej, który wypada z chmury i dochodzi do powierzchni Ziemi. Gdy ten opad zaczyna wypadać z chmury znajdującej się w naszej strefie klimatycznej, zawsze jest w postaci stałej. Dopiero to, co dzieje się później – w kolejnych warstwach troposfery – decyduje o tym, czy przybierze postać deszczu, czy śniegu. Jeżeli na większości poziomów troposfery temperatura jest ujemna, to śnieg może spaść nawet wtedy, gdy temperatura na wysokości 2 metrów nad powierzchnią ziemi jest dodatnia. Po prostu nie zdąży się rozpuścić, by przybrać postać deszczu, bo warstwa ciepłego powietrza przy powierzchni ziemi jest zbyt cienka.

W Polsce najwyższe temperatury, przy których zanotowano opad śniegu, wynosiły ok. 6-7°C. Osobiście pamiętam jednak, jak kilka lat temu, w okolicach Wielkanocy, ogromne płaty śniegu padały przy 8°C. Tak się złożyło, że było to właśnie wtedy, gdy zbierałam dane do mojego projektu badawczego na temat reakcji śniegu na współczesne ocieplenie. Dopóki nie zobaczyłam tego na własne oczy, myślałam, że do danych wkradły się jakieś błędy. Ale nie – to nie błędy.

A dlaczego dla formowania się śniegu tak ważny jest przekroczenie progu -15°C?

O pojawieniu się śniegu decyduje przede wszystkim temperatura, ale też wilgotność. Jeżeli temperatura jest bardzo niska, to atmosfera nie może przyjąć wystarczającej ilości wilgoci. Wraz ze wzrostem temperatury powietrze może wchłonąć więcej pary wodnej. A żeby powstał opad, musi być odpowiednia zawartość pary wodnej, która będzie mogła się skondensować. Niskie temperatury i duża wilgotność są więc warunkiem niezbędnym dla opadu śniegu. Od temperatury zależy zaś zarówno ilość tego opadu, jak i jego forma.

Forma, w sensie…?

Czy jest on puszysty, czy jest mokry, zależy to właśnie od temperatury. Temperatura i wilgotność decydują też, czy płatek śniegu ma postać kryształka, słupka czy też blaszki. Im wyższa temperatura, tym bardziej płatki śniegu zlepiają się ze sobą, tworząc tak zwane agregaty, określane potocznie  wilgotnym śniegiem. Najpiękniejsze płatki formują się właśnie w okolicy -15°C. Wtedy mogą tworzyć się piękne, rozbudowane formy kryształków śniegu.

Zresztą uwielbiam oglądać płatki śniegu. Nie wiem, czy pan o tym słyszał, ale istnieją nawet laboratoria, w których hoduje się płatki śniegu. Stwarza się w nich odpowiednie warunki termiczne i wilgotnościowe, by sobie pięknie rosły (więcej na stronie snowcrystals.com).

Laboratoria badające płatki śniegu? Ale po co?

Nie jestem fizykiem śniegu, ale jak się domyślam jest im to potrzebne, by lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozwija się śnieg, w jaki sposób kształtują się jego struktury. A w naturalnych warunkach bardzo trudno jest znaleźć pełne, nienaruszone i nienadtopione płatki śniegu. Poza tym wyobraża Pan sobie, że ktoś biega i łapie płatki śniegu, żeby je potem badać?

Bardzo uroczy zawód. Myślę, że moja partnerka chciałaby go wykonywać.

Czasami takie piękne płatki w naturze faktycznie uda się odnaleźć. W Ontario 30 grudnia 2003 r. sfotografowano nienaruszony płatek o średnicy około 10 mm, który nazwano Monster Snowflake. I on też powstał w okolicy -15°C, podczas słabych opadów śniegu i pogody bezwietrznej.

Żyłam w czasach, kiedy śniegu w Polsce było jeszcze dużo. Z własnych doświadczeń pamiętam więc, że im wyższa temperatura, tym bardziej te płatki śniegu się ze sobą łączą, spadając w postaci ogromnych kawałków przypominających watę – taką, którą przykładamy do miejsca po pobraniu krwi.

Jeżeli komuś marzą się więc zimy z pięknym śniegiem, to lepiej jest mieć -10°C niż -3°C?

Wie pan, to zależy, co każdy z nas rozumie jako „piękny śnieg”. Przy -3°C będzie tego śniegu więcej, przy -10°C mniej – ale płatki będą piękniej wykształcone i może nam się uda złapać na rękawiczkę pojedynczy płatek. Przy większym mrozie świeża pokrywa śnieżna to też śnieg bardziej błyszczący i „puchaty”. Możemy go rozdmuchać z dłoni jednym dmuchnięciem. Gdy śnieg pada podczas wyższej temperatury, wówczas jest on mokry,  bardziej zlepiony – możemy sobie dmuchnąć i za wiele go z tej dłoni nie odleci. Ale gdybyśmy chcieli lepić bałwany albo rzucać się śnieżkami, to taki śnieg jest bardziej lepki i lepiej się do tego nadaje.

Wróćmy jednak do nauki. Wspomniała pani, że w niektórych częściach Ziemi śnieg może padać nawet częściej lub te opady mogą być intensywniejsze?

Dokładnie tak – opady śniegu mogą być reakcją na ocieplenie klimatu.

Jak w Teksasie kilka lat temu?

Bardzo dobry przykład. To, co dzieje się w atmosferze, jest niezwykle skomplikowane, ale postaram się wyjaśnić to w uproszczeniu.

Jak dobrze wiadomo, Arktyka ociepla się kilka razy szybciej niż cała Ziemia. Cieplejsza Arktyka oznacza mniejszą różnicę temperatury między niższymi i wysokimi szerokościami geograficznymi. To zaś przekłada się na mniejszą różnicę ciśnienia. Gdy ta różnica jest duża, w górnej troposferze powstają silne prądy strumieniowe, które można porównać do prądu morskiego – z tym że w atmosferze. Silny prąd strumieniowy przemieszcza się szybko, przez co jego kształt jest słabo pofalowany i chłodne powietrze utrzymuje się nad Arktyką.

Ale gdy Arktyka staje się cieplejsza, prąd strumieniowy spowalnia i zaczyna bardziej falować. W rezultacie wygięte ku południu fragmenty schodzą w niższe szerokości geograficzne. Spływające na południe tak zwane „krople” chłodnego powietrza powodują zaś spadek temperatury i silne opady śniegu. Dotyczy to przede wszystkim środkowej Kanady i wschodniej części Stanów, czyli m.in. Teksasu. Czasami, jeżeli krople te spłyną bardzo daleko na południe nad Europą, opady śniegu możemy odnotować nawet na Bałkanach, w północnych Włoszech i w Grecji. Dodam, że związek zachowania prądu strumieniowego z ociepleniem Arktyki jest wciąż badany.

Czy to w jakiś sposób łączy się z AMOC, czyli cyrkulacją północnoatlantycką?

AMOC to system oceaniczny działający jak taśmociąg – transportuje ciepłą wodę na północ (na powierzchni oceanu), a zimną na południe (przy dnie oceanu). Prądy strumieniowe dotyczą zaś prądów powietrznych, które występują w górnej części troposfery. Można więc powiedzieć, że mówimy o dwóch różnych zjawiskach zachodzących: jedno zachodzi w oceanie, a drugie w atmosferze, choć faktycznie oba mają niebagatelny związek ze zmianami klimatu i ociepleniem. 

Z pewnością sytuacja na Ziemi byłaby diametralnie inna, gdyby zjawiska te nie istniały. W okolicach międzyzwrotnikowych cały czas mamy dopływ promieniowania słonecznego, czyli energii, a w wyższych szerokościach geograficznych bilans ten jest ujemny. Gdyby nie te mechanizmy transportu energii, okolice zwrotnika stawałyby się coraz cieplejsze, a okolice biegunów – coraz chłodniejsze. Dzięki prądom powietrznym, czyli cyrkulacji atmosfery, oraz prądom oceanicznym nadmiar ciepła z okolic okołorównikowych jest rozprowadzany w kierunku wyższych szerokości geograficznych, również na północ.

Ale czy te dwa elementy jakoś się wzajemnie napędzają, są od siebie zależne?

Powierzchniowe prądy morskie są oczywiście powiązane z atmosferą, bo ich powstanie związane jest ze strefą stałych wiatrów – pasatów. Można więc powiedzieć, że powierzchniowe prądy morskie są napędzane poprzez tarcie atmosfery o powierzchnię wody. Ale AMOC nazywana jest cyrkulacją termohalinową (termo – temperatura, halinowa – sól), co oznacza, że jest ona napędzana różnicami temperatury wody i jej zasolenia w oceanie. Woda chłodna i słona jest gęsta, więc opada, zaś woda ciepła i mniej słona jest znacznie lżejsza. To dosyć skomplikowany proces, ale dodam jeszcze że intensywne, obserwowane obecnie topnienie lodowców i lądolodów wpływa na zasolenie oceanu, a w efekcie także na cyrkulację termohalinową.

Tak naprawdę w systemie klimatycznym wszystko jest ze sobą połączone. Warto przy tym pamiętać, że system klimatyczny to pięć komponentów: nie tylko atmosfera, lecz także hydrosfera, litosfera, biosfera i kriosfera, czyli ten niezwykle ważny śnieg i lód. Wszelkie zmiany w którymś z tych komponentów mogą prowadzić do zmian klimatu.

—

Profesor Ewa Łupikasza – klimatolog i geograf. Jest prof. dr hab. nauk o Ziemi i dyrektorem Instytutu Nauk o Ziemi na Wydziale Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach.

The post Niech styczeń 2026 Was nie zmyli. Globalne ocieplenie zabiera Polsce śnieg. Jak szybko? [WYWIAD] appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Jak zainteresowałaś się tematem citizen science?

Zaczęło się to od tego, że w Zakładzie Ekologii w Instytucie Dendrologii PAN, w którym pracuję, często wykorzystujemy dane z portalu iNaturalist do tworzenia modeli rozmieszczenia gatunków i przewidywania, jak przesuną się ich zasięgi występowania w warunkach zmiany klimatu. Zainteresowało mnie, jak wygląda cały proces gromadzenia tych obserwacji – zarówno z perspektywy naukowców, którzy je wykorzystują, jak i wolontariuszy, którzy je dostarczają.

Jak narodziła się citizen science?

Dawniej nauką zajmowali się głównie zamożni pasjonaci – była to elitarna aktywność. Dopiero w XIX wieku, wraz z finansowaniem badań przez rządy i instytucje oświatowe, kariera naukowa stała się dostępna dla szerszego grona osób. Wtedy też naturalnie pojawiło się pojęcie naukowca profesjonalnego. W opozycji był ten często niedoceniany naukowiec-amator.

Dziś rola naukowców obywatelskich znowu rośnie. Często zdarza się, że wkład osób niezwiązanych zawodowo z nauką, lecz aktywnie uczestniczących w badaniach, jest kluczowy dla ich postępu. I tutaj pojawia się pojęcie citizen science, które narodziło się w latach dziewięćdziesiątych. Łączy ono dwa światy – profesjonalnej nauki i naukowców-amatorów – opierając się na wspólnych projektach. W ich ramach naukowcy obywatelscy zbierają dane, specjaliści je analizują, a następnie wyniki tej współpracy są prezentowane społeczeństwu.

Czy badacz-amator może realnie pomóc ekspertowi?

Jak najbardziej. Działalność naukowców obywatelskich ma nieocenione znaczenie dla nauki, ponieważ to dzięki ich entuzjazmowi i zaangażowaniu możliwe jest gromadzenie ogromnych ilości danych, których zawodowi badacze, mimo najlepszych chęci, fizycznie nie byliby w stanie pozyskać.

Jest to szczególnie istotne w badaniach środowiskowych. Świat przyrody jest tak złożony, że wąskie grono specjalistów może poznać tylko jego wycinek. Dopiero zaangażowanie większej liczby osób, w tym wolontariuszy, pozwala prowadzić badania na szerszą skalę. Dziś, dzięki nowoczesnym  aplikacjom, proces ten stał się znacznie prostszy. Dawniej wymagał on większego wysiłku ze strony wolontariuszy, którzy np. musieli ręcznie spisywać obserwacje. Dzisiaj nie dość, że zbieranie danych jest wygodniejsze, bo formularz mieści się w telefonie, to wyniki są dostępne niemal natychmiast, co pozwala na ich dynamicznie wykorzystanie w badaniach.

Jak wyglądają przykładowe projekty, w które włączają się naukowcy obywatelscy?

To może być nawet aktywność, która nie wymaga wychodzenia z domu. Jednym z klasycznych przykładów jest projekt Galaxy Zoo, w ramach którego internauci wspierają naukowców, oglądając na swoich komputerach zdjęcia galaktyk i przypisując je do określonego kształtu. Innym przykładem jest projekt Globe at Night, skoncentrowany na badaniu zanieczyszczeniu światłem. Wolontariusze wychodzą w określony dzień przed dom i oceniają, ile gwiazd są w stanie dostrzec na danym obszarze. Ważnym projektem na pewno jest eBird, globalny projekt nauki obywatelskiej do rejestrowania obserwacji ptaków. Dzięki niemu możemy w czasie rzeczywistym i na niespotykaną dotąd skalę monitorować np. migracje ptaków.

Moim ulubionym projektem jest jednak iNaturalist, w ramach którego wolontariusze dzielą się swoimi obserwacjami dotyczącymi wszystkich gatunków – roślin, zwierząt i grzybów – z całego świata. Dzięki zgromadzonym danym, iNaturalist wspiera badania nad różnorodnością biologiczną, monitorowanie zmian klimatycznych oraz ochronę gatunków zagrożonych. Jest wykorzystywany przez naukowców, edukatorów, a przede wszystkim przez szerokie grono pasjonatów przyrody.

W kontekście citizen science pojawianie się nowych technologii i smartfonów może być tym z nielicznych przypadków, kiedy nie tylko nas nie ogłupiają, ale wręcz pozwalają spełnić dziecięce marzenia o byciu naukowcem?

Zdecydowanie. To świetny przykład na to, jak technologia może wnosić cenny wkład w naszą wiedzę o przyrodzie, a także w kształtowanie społeczeństwa, ponieważ citizen science rozwija w wolontariuszach cechy obywatelskie. Nauka obywatelska fantastycznie sprawdza się w szkołach i na studiach wyższych, nie tylko jako źródło inspiracji do projektów naukowych, ale także jako ważny element w wychowywaniu społeczeństwa, które troszczy się o otaczające je środowisko.

Czy w takim razie w Polsce nauka obywatelska jest popularna?

Rozwija się, a chętnych do działania z każdym rokiem przybywa. Jeśli jednak miałabym mówić na przykładzie iNaturalist, czyli projektu, który jest mi najbliższy, widać, że w porównaniu do Europy zachodniej liczba udostępnionych obserwacji w Polsce nadal jest niewielka. Prym wiodą Wyspy Brytyjskie, Niemcy i Francja, a w Polsce oraz u naszych wschodnich sąsiadów pokrycie obszaru danymi jest zdecydowanie mniejsze. Jest więc tutaj dla nas pole do rozwoju.

Jak powstała  platforma iNaturalist i kto za nią stoi?

Strona iNaturalist powstała w 2008 roku jako projekt magisterski trojga studentów. Jego celem było zbieranie danych o różnorodności biologicznej przez wolontariuszy, którzy dzielili się fotografiami różnych organizmów na platformie internetowej. Jeden z tych studentów, Ken-ichi Ueda, kontynuował rozwój projektu, a po kilku latach nawiązał współpracę ze Scottem Loarie, pracownikiem naukowym z Uniwersytetu Stanforda. Obecnie są oni dyrektorami całego iNatualist.

W 2014 roku iNaturalist wypłynął na szersze wody, rozpoczynając współpracę z California Academy of Sciences, jednym z największych muzeów historii naturalnej na świecie. Już w tym samym roku liczba zgromadzonych przez wolontariuszy obserwacji przekroczyła milion. Była to więc oddolna inicjatywa, która spotkała się z dużym zainteresowaniem.

Dodałabym też, że iNaturalist jest platformą inkluzywną, ponieważ umożliwia zbieranie danych dotyczących całego świata naturalnego. Nie koncentrujemy się na tym, by zachęcać ludzi do przesyłania danych np. tylko o dzięciołach, ale zbieramy wszystko, co użytkownicy mają do zaoferowania. Następnie naukowcy mogą wybrać te dane, które są dla nich istotne. Uważam, że takie podejście na dużą skalę i w długofalowej perspektywie jest bardziej efektywne i zachęcające, zwłaszcza że proces zbierania obserwacji w każdym projekcie zwykle rozkręca się stopniowo.

Jak wygląda aplikacja iNaturalist z punktu widzenia użytkownika?

Działa intuicyjnie i jest całkowicie darmowa. Główną funkcją serwisu jest możliwość łatwego udostępniania danych dotyczących występowania wszystkich gatunków, korzystając zarówno z aplikacji mobilnej iNaturalist na telefony komórkowe jak i ze strony internetowej. Każda obserwacja jest cenna, a jeśli ktoś szczególnie interesuje się jakąś grupą organizmów, np. gryzoniami czy owadami zapylającymi, warto się na niej skupić. Oprócz udostępniania własnych zdjęć można także przeglądać zdjęcia innych użytkowników, a jeśli ktoś jest bardziej zaawansowany – może również pomóc innym w identyfikowaniu ich obserwacji.

Kiedy i co warto obserwować?

Obserwacje można prowadzić przez cały rok i na każdym kroku. Wiosna to jeden z najlepszych momentów na rozpoczęcie przygody z iNaturalist  – z każdym dniem pojawia się coraz więcej gatunków, które można dostrzec nawet podczas codziennego spaceru z psem.Jedną z największych luk w bazie iNaturalist, którą wolontariusze mogliby pomóc wypełnić, jest królestwo grzybów – wciąż znacznie mniej poznane niż świat roślin i zwierząt. Warto więc zwrócić na grzyby większą uwagę podczas prowadzenia swoich obserwacji.

Co ważne, nie trzeba szukać odległych, atrakcyjnych przyrodniczo miejsc, żeby zaobserwować coś ciekawego – fascynujące spotkania mogą wydarzyć się tuż za progiem własnego domu. Zaangażowanie w iNaturalist uczy spostrzegawczości i sprawia, że dostrzegamy to, co na co dzień umyka uwadze. Moim ulubionym przykładem jest moment, gdy pod blokiem, w środku miasta, po raz pierwszy w życiu zaobserwowałam ropuchę zieloną.

Zaobserwowałaś ropuchę zieloną pod blokiem, co dalej robisz jako naukowiec obywatelski? Czy musisz być w stanie nazwać swoją obserwację czy wystarczy, że wyda ci się ona interesująca?

Największą zaletą iNaturalist jest to, że nie musisz mieć specjalistycznej wiedzy. Wystarczy, że zrobisz zdjęcie, a jeśli chodzi o ptaki, możesz także nagrać ich śpiew. Następnie przesyłasz pliki za pomocą aplikacji mobilnej lub strony internetowej. Kolejnym krokiem jest podanie podstawowych informacji: miejsca i daty obserwacji.

Jeśli masz pewne przypuszczenia, co zaobserwowałaś, możesz wpisać ogólniejszą kategorię, na przykład „ropucha” albo „płaz”. Dodatkowo aplikacja często całkiem trafnie podpowiada, jaki gatunek jest widoczny na zdjęciu. Potem wystarczy poczekać – inni użytkownicy pomogą w identyfikacji. Aby obserwacja miała wartość merytoryczną, co najmniej dwie osoby muszą się zgodzić co do tego, co zostało zaobserwowane. Wtedy zyskuje ona tak zwany stopień badawczy i trafia do globalnych baz danych, takich jak GBIF (Global Biodiversity Information Facility), czyli międzynarodowej platformy gromadzącej zweryfikowane informacje o rozmieszczeniu gatunków na świecie. A stąd już bezpośrednio pobierają je osoby zajmujące się konkretnymi problemami środowiskowymi.

Czyli wolontariusz nie może popełnić błędu i nie wystawia się na krytykę, nawet jeśli ropuchę zieloną nazwie żabą?

Nie, jest to bardzo otwarta i przyjazna społeczność, w której zamiast krytyki można liczyć na wskazówki od bardziej doświadczonych użytkowników. Jeśli w ogóle można mówić o błędzie, to raczej w kontekście jakości zdjęcia, np. gdy jest zbyt niewyraźne, by można było rozpoznać gatunek. Na szczęście nie trzeba mieć profesjonalnego sprzętu i smartfony w zdecydowanej większości przypadków będą wystarczające. W iNaturalist nie ma miejsca na wstyd czy obawy przed pomyłką. Jeśli nie jesteśmy czegoś pewni, to inni użytkownicy na pewno nam pomogą – to właśnie na tym polega nauka obywatelska!

A czy są tam mechanizmy znane nam z mediów społecznościowych – lajki lub inne formy walidacji?

Tak, można oznaczać swoje ulubione obserwacje gwiazdkami. Warto też wspomnieć o elemencie zdrowej rywalizacji, ponieważ serwis automatycznie generuje statystyki, co dla wielu osób stanowi dodatkową motywację. Możesz na przykład zobaczyć, że właśnie zebrałaś już dwusetny gatunek w swojej historii albo że przekroczyłaś liczbę tysiąca obserwacji. Dla osób niezwiązanych z nauką obywatelską może to brzmieć trochę abstrakcyjne, ale dla pasjonatów przyrody to świetna zabawa. Można śledzić swoje postępy, porównywać je ze znajomymi i czerpać satysfakcję z każdej nowej udokumentowanej obserwacji.

A ile Ty masz już obserwacji na koncie?

Cztery i pół tysiąca. Ale to nie wyścig – w nauce obywatelskiej kluczowa jest zasada „po pierwsze nie szkodzić”. Oznacza to, że podczas dokumentowania gatunków powinniśmy unikać niepokojenia zwierząt czy niszczenia roślin. To jest zawsze kompromis – z jednej strony dane są cenne, z drugiej, nasza ciekawość czy chęć obejrzenia z bliska jakiegoś gatunku nie powinny odbywać się kosztem jego dobrostanu.

Słyszałam nawet porównanie, że zbieranie obserwacji przypomina trochę kolekcjonowanie Pokémonów. Jednak w przypadku rzadkich i zagrożonych gatunków trzeba zachować ostrożność i rozsądek. Jeśli w jakimś miejscu gniazduje np. rzadki gatunek ptaka, iNaturalist oferuje funkcję „geoprywatności”, dzięki której lokalizacja takiej obserwacji nie jest publicznie dostępna. W przypadku niektórych gatunków warto z niej skorzystać – nie zawsze dobrze, by tego typu dane były w pełni dostępne. Ja skorzystałam z niej na przykład po zaobserwowaniu dzięcioła zielonosiwego w Biebrzańskim Parku Narodowym. Dla gatunków szczególnie zagrożonych serwis sam ukrywa miejsce i dokładną datę obserwacji dla innych użytkowników. Na przykład, szczegółowe dane obserwacji żubra z Puszczy Białowieskiej zostaną automatycznie ukryte.

A z jakich danych korzystacie najczęściej jako Instytut Dendrologii PAN?

Najważniejsze są dla nas informacje dotyczące rozmieszczenia wszystkich gatunków roślin. Najczęściej badamy drzewa, bo to one pełnią rolę „inżynierów ekosystemów” i decydują, co dalej z danym ekosystemem leśnym będzie się działo. Analizowaliśmy także wpływ zmiany klimatu na krzewinki – w naszym przypadku borówki – oraz na rośliny zielne runa leśnego, np. zawilce.

Tu znowu nawiążę do kwestii zaangażowania w citizen science w Polsce i innych krajach na wschód od Odry. Pokrycie danymi, z których korzystamy, jest tu nadal niewielkie. Jeśli brakuje odpowiedniej ilości danych, to nasze modele mają ograniczoną jakość. Przez to na przykład trudniej wskazać granicę zasięgu występowania badanego gatunku.

W krajach zachodnich dane były zbierane w sposób systematyczny, szybko digitalizowane i udostępniane. U nas problemem nie jest ich brak, lecz rozproszenie – wiele informacji pozostaje w archiwach, w formie książek lub w raportach z mniejszych projektów, przez co nie są łatwo dostępne. Dlatego dane z iNaturalist są dla nas niezwykle cenne. W skali Europy Środkowo-Wschodniej pomagają lepiej rozpoznać rzeczywisty stan środowiska przyrodniczego, a dzięki temu pozwalają nam dokładniej przewidywać, jak poszczególne gatunki zareagują na zmianę klimatu.

Czy jest zatem synergia między obserwacjami czynionymi przez amatorów a badaniami klimatu, zwłaszcza w kwestii jego zmiany?

To zależy od projektu, ale zdecydowanie tak. Świetnym przykładem jest Globe Observer, w ramach którego wolontariusze współpracują między innymi z naukowcami z NASA. Przesyłają dane dotyczące temperatury czy zachmurzenia, które są następnie porównywane z danymi satelitarnymi. Dzięki temu możliwa jest podwójna weryfikacja, ponieważ naukowcy mogą sprawdzić, czy to, co widzi satelita, zgadza się z obserwacjami z poziomu ziemi.

Jeśli chodzi o wpływ zmiany klimatu na dziką przyrodę to przykładem mogą być badania naszego zespołu. Opracowaliśmy modele występowania dla głównych gatunków drzew i roślin runa lasów, które bez danych z iNaturalist byłyby znacznie mniej dokładne. Dzięki temu wykazaliśmy, że w Europie Środkowej główne lasotwórcze gatunki drzew utracą optimum klimatyczne (Dyderski i in., 2025) Będzie się to wiązało ze zmianą charakteru naszych lasów – z iglastych, wysokich i z dużą ilością światła w kierunku liściastych, niskich i bardziej zacienionych. Zyskają za to niektóre gatunki inwazyjne (Puchałka i in., 2023). Zmiany dotkną też roślin runa – spodziewamy się utraty zarówno cieszącej oko wiosną konwalii majowej (Puchałka i in., 2023), jak i owocującej latem borówki czernicy (Puchałka i in., 2023) w dużej części kraju.

Innym przykładem są nasze badania nad terminem kwitnienia zawilca gajowego (Puchałka i in., 2022). Analizowaliśmy pozyskane z iNaturalist zdjęcia zawilców z różnych części Europy, sprawdzając, kiedy i gdzie w ostatnim czasie zakwitały. Następnie wykorzystaliśmy dane dotyczące scenariuszy zmian klimatu, uwzględniających wzrost temperatur i zmiany w ilości i rozkładzie opadów. Na tej podstawie przygotowaliśmy modele, które pokazują, że już za 20-30 lat zawilce mogą kwitnąć nawet o miesiąc wcześniej. To ogromna zmiana nie tylko dla samych zawilców, ale i powiązanych z nimi organizmów, np. zapylaczy. Wpłynie to więc na funkcjonowanie całych ekosystemów leśnych. Uzyskane wyniki jasno wskazują, że synergia między działalnością wolontariuszy i badaniami naukowców zajmujących się zmianą klimatu jak najbardziej występuje.

Co ciekawe, niektóre projekty dotyczą nie przyszłości, ale przeszłości klimatu. W ramach projektu Old Weather wolontariusze odczytywali zapisy o pogodzie i zasięgu lodu morskiego pochodzące z dzienników okrętowych amerykańskich statków badawczych, które w XIX i XX wieku badały Arktykę. Projekty citizen science jak najbardziej odgrywają więc istotną rolę w badaniach klimatycznych.

Jaka będzie przyszłość citizen science? 

Przyszłość citizen science rysuje się w pozytywnych barwach. Statystyki, które iNaturalist publikuje co roku, pokazują, że liczba obserwacji, zarejestrowanych użytkowników i publikacji opartych na tych danych rośnie z każdym rokiem. Mówi się, że po epoce chemii i fizyki, żyjemy teraz w epoce biologii, co wiąże się z zapotrzebowaniem na coraz dokładniejsze dane o rozmieszczeniu gatunków i ich przystosowaniach do zmieniającego się środowiska. Zatem rola nauki obywatelskiej, zwłaszcza w badaniach środowiska, będzie coraz większa.

Trudno  wyobrazić sobie prowadzenie wielu badań środowiskowych na tak dużą skalę bez wsparcia, które oferuje iNaturalist. Bez danych zbieranych przez wolontariuszy, przygotowanie modeli rozmieszczenia gatunków czy analiz wpływu zmiany klimatu na gatunki byłoby znacznie trudniejsze. Dodatkowo, dzięki zaangażowaniu wolontariuszy, możliwe jest prowadzenie tego typu badań w sposób tani. Wystarczy komputer z dostępem do Internetu oraz odpowiednia wiedza i umiejętności analityczne, aby skutecznie wykorzystać te dane do rozwiązywania problemów badawczych.

Dlaczego warto dołączyć do społeczności iNaturalist lub innego projektu nauki obywatelskiej?

Jednym ze sposobów radzenia sobie z niepokojem o stan środowiska jest działanie. Bycie naukowcem obywatelskim to aktywność, która dla wielu osób pozostaje w strefie komfortu, ponieważ w prosty i przyjemny sposób – poprzez obserwowanie przyrody – możemy przyczynić się do jej lepszego poznania. Nasze zdjęcia i nagrania mogą zostać wykorzystane w badaniach, które mają konkretny wpływ m.in. na działania z zakresu ochrony przyrody. Co więcej, obserwacje z naszej okolicy sprawią że opracowywane wyniki będą uwzględniać także naszą lokalną specyfikę, w myśl zasady „nic o nas bez nas”.

Zdanie, które mi przyświeca to: “Kiedy w przyszłości ktoś cię zapyta, co zrobiłaś/eś, by powstrzymać negatywne skutki zmian klimatycznych, możesz powiedzieć: starałam/em się pomóc zrozumieć ten problem, by wspólnie znaleźć na niego jak najlepsze rozwiązanie”. To też jest moją główną motywacją do angażowania się w citizen science.

Co roku iNaturalist publikuje zestawienia, które pokazują, przy ilu artykułach naukowych wykorzystano te dane. W każdym z nich pojawia się informacja dzięki jakim projektom powstały, a często także podziękowania dla wolontariuszy. Z roku na rok ich przybywa, a często są publikowane w renomowanych czasopismach, przekładając się następnie na kreowanie skuteczniejszej polityki klimatycznej.

Dr inż. Sonia Paź-Dyderska pracuje w Instytucie Dendrologii PAN. Zajmuje się ekologią funkcjonalną roślin, a także przewidywaniem wpływu zmiany klimatu na funkcjonowanie lasów. Interesuje się ochroną przyrody oraz tematyką citizen science. Ma na swoim koncie ponad 4,5 tysiąca obserwacji zgromadzonych na platformie iNaturalist.

The post Wybierasz się na spacer? Przy okazji pomóż w badaniach skutków zmiany klimatu! appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Szymon Bujalski: Skąd naukowcy wiedzą, jak bardzo zmieniające się warunki klimatyczne zmienią wygląd naszych lasów?

Dr Marcin Dyderski: Wychodzimy od niszy klimatycznej, czyli obszaru, na którym dany gatunek mógłby występować, jeżeli klimat będzie mu sprzyjać. Chcemy sprawdzić, w jaki sposób będzie się ona zmieniać, jeżeli zmieni się też klimat. By to zrozumieć, od jakiegoś czasu pracujemy wraz z zespołem nad modelami rozmieszczenia gatunków. 

Na czym to modelowanie polega?

– W szerszej skali przestrzennej, na przykład kontynentu, to właśnie klimat jest głównym czynnikiem determinującym występowanie poszczególnych gatunków. Jeżeli wiemy, jaki jest klimat i gdzie dany gatunek może się pojawić, to możemy zrobić model matematyczny pokazujący obszar, na którym klimat sprzyja jego występowaniu. Jeżeli podepniemy pod to scenariusze przyszłej zmiany klimatu, możemy zobaczyć, gdzie dany gatunek obecnie występuje, ale w zmieniającym się klimacie znajdzie się już poza niszą. Lub na odwrót: gdzie obecnie go nie ma, ale może się pojawić, bo warunki klimatyczne będą już temu sprzyjały.

Które gatunki drzew będą się wycofywać z Polski?

I co wynika z waszych badań?

– Nasze badania dotyczą Europy. W 2018 roku ukazała się nasza praca, w której opracowaliśmy modele dla 12 gatunków drzew leśnych (Dyderski i in., 2017). Wyniki pokazały, że w perspektywie lat 2061-2080 gatunki, które stanowią w Polsce ponad 75% drzewostanów w lesie, znajdą się poza optimum klimatycznym. Te gatunki to sosna, świerk i brzozy. Powstałe na podstawie modeli mapy pokazywały Polskę w kolorze czerwonym nawet w ramach optymistycznego scenariusza RCP 2.6, zakładającego szybką redukcję emisji gazów cieplarnianych. Niektórzy zinterpretowali nasze wyniki jako fakt, że 75% polskich lasów zniknie.

Ale, jak rozumiem, tak nie będzie?

– Zgadza się, nie będzie. A powody są dwa.

Po pierwsze, kolor czerwony na mapie, czyli utrata optimum klimatycznego, nie oznacza, że te drzewa nam się z automatu będą zamierać, gdy zacznie się rok 2061. Oznacza to, że warunki klimatyczne nie będą sprzyjać ich występowaniu. Czyli że będą bardziej narażone na wszystkie czynniki biotyczne i abiotyczne [ożywione i nieożywione – na przykład kornik i susza]. Będą też bardziej podatne na ataki różnych organizmów, które się nimi żywią. Nasze modele dotyczyły sytuacji za około pół wieku, ale warto mieć na uwadze, że już dwa lata po ukazaniu się naszej publikacji leśnicy zaczęli coraz więcej mówić o tym, że sosna zwyczajna ma problemy. A stanowi ona przecież prawie 60% drzew w lasach w Polsce.

Znów ten słynny kornik?

– Kornik, choć nie drukarz, a ostrozębny – ale i jemioła. A dokładniej jeden z podgatunków jemioły, czyli jemioła pospolita (Viscum album ssp. austriacum). Jeżeli ktoś zobaczyłby tę jemiołę na sośnie jeszcze kilkanaście lat temu, byłoby to potraktowane jako ciekawostka. Teraz mamy do czynienia z milionem hektarów, na których ta jemioła występuje i jest dużym problemem, bo – jako półpasożyt – zabiera  sośnie wodę. Oznacza to, że sosna tej wody potrzebuje znacznie więcej. Ale jako ponieważ latem pada coraz mniej, dostaje jej coraz mniej.

Świerki i sosny będą zastępowane drzewami liściastymi

To przejdźmy do powodu nr 2: dlaczego 75% lasów w Polsce nie zniknie?

– Najistotniejszym czynnikiem jest to, że w miejsce tych gatunków ustępujących pojawią się takie, które znajdą tu swoje optimum klimatyczne. A będą to gatunki liściaste, głównie dęby i buk.

Później wraz z innymi badaczami opublikował pan nową pracę na ten temat.

– Do jej opracowania skłoniło nas to, że w ostatnich latach pojawiło się więcej danych o występowaniu gatunków. Opublikowano też szósty raport IPCC [Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu], który dał nam nowe scenariusze emisji i trajektorie tego, jak zmieni się klimat.

W międzyczasie także my sami przygotowaliśmy też inną pracę, dotyczącą tylko robinii akacjowej (Puchałka i in., 2020). Tym razem przyjrzeliśmy się perspektywie nie tylko na lata 2061-2080, ale i 2041-2060. Sporym szokiem było dla nas to, że dużą część zmian, które przewidywaliśmy na późniejszy okres, objęła już ten wcześniejszy. To wszystko doprowadziło nas do tego, że zaczęliśmy przygotowywać nowe modele, właśnie w oparciu o szósty raport IPCC i o nowsze dane o rozmieszczeniu gatunków. W nowym badaniu, opublikowanym w 2023 r., wzięliśmy pod uwagę obce gatunki drzew z Ameryki Północnej (Puchałka i in., 2023), które część osób traktuje jako potencjalne lekarstwo na problemy z naszymi rodzimymi gatunkami. Gatunki te często osiągają duże rozmiary, dlatego  od kilkuset lat  próbuje się u nas wprowadzać. Niestety, wprowadzanie gatunków obcych wiąże się z tym, że jeżeli osiągną sukces, to rozprzestrzeniają się bardzo mocno i mają negatywny wpływ na ekosystemy.

Jakie są wnioski z badania?

– Do badania wybraliśmy 12 gatunków: 6 iglastych i 6 liściastych. Z perspektywy przyszłego leśnictwa duże nadzieje wiąże się zwłaszcza z tymi pierwszymi. Okazało się, że 5 z 6 gatunków iglastych raczej nie poradzi sobie w przyszłych warunkach klimatycznych – szczególnie w Polsce. W gronie tym są też gatunki, które produkują bardzo szybko dużą ilość drewna dobrej jakości. To świerk sitkajski, daglezja, żywotnik olbrzymi, jodła olbrzymia. Drzewa te będą w stanie utrzymać się w północno-zachodniej Europie, ale u nas w większości znajdą się poza niszą klimatyczną.

Natomiast liściaste gatunki inwazyjne obce będą trzymać się dobrze. Z naszych modeli wynika, że utrzymają optimum klimatyczne nawet przy najbardziej pesymistycznych scenariuszach emisji. To m.in. bożodrzew gruczołowaty, jesion pensylwański, dąb czerwony i czeremcha amerykańska.

Co to wszystko oznacza?

– Że będziemy mieli do czynienia z większą presją tych gatunków inwazyjnych i że nadal będą one stanowić problem. Szczególnie, że są w stanie wchodzić tam, gdzie nasze rodzime gatunki zaczynają zamierać i otwiera się luka w drzewostanie, która ułatwia im rozprzestrzenianie się.

Gatunki lasotwórcze i gatunki alternatywne – jakie mają perspektywy?

I jak się domyślam, wnioski te doprowadziły Was do kolejnego badania na ten temat.

– Zgadza się. Kilka tygodni temu ukazała się nasza najnowsza praca (Dyderski i in., 2025), w której powtórzyliśmy badania sprzed 6 lat, dodając kolejny zestaw gatunków. Łącznie przeanalizowaliśmy 20 gatunków, w tym 10 gatunków lasotwórczych – czyli takich, które dominują w drzewostanach i są często preferowane przez gospodarkę leśną. Poza gatunkami z pierwszej publikacji przyjrzeliśmy się też 10 gatunkom alternatywnym. Chodzi o gatunki rodzime dla Europy, w tym Europy Środkowej, które stanowią domieszkę w naszych lasach, szczególnie w tych naturalnych. Nie są one jednak przedmiotem zainteresowania leśników, nie są szczególnie pożądane w gospodarce leśnej. To na przykład klony, grab, lipy, wiązy. Powtórzyliśmy naszą dawną analizę w oparciu o nowsze dane o rozmieszczeniu i podpinając to pod prognozy z Szóstego raportu IPCC.

I okazało się, że 4 gatunki utracą ponad połowę swojego obecnego optimum klimatycznego. Te gatunki to sosna zwyczajna, świerk, jodła i modrzew, czyli wszystkie 4 analizowane gatunki iglaste, które są szczególnie ważne dla gospodarki leśnej w Polsce. Pozostałe 6 gatunków lasotwórczych straci między 30 a 50% optimum, podobnie jak 4 gatunki alternatywne. Ostatnie 6 gatunków alternatywnych straci zaś poniżej 30% optimum klimatycznego w całej Europie.

Jaki płynie z tego wniosek?

– Że gatunki alternatywne mogą być wykorzystane do tego, aby zwiększyć odporność lasów na zmianę klimatu. Mogą być też zamiennikiem dla gatunków, które będą miały trudniej.

Czy te procenty dotyczą również Polski, czy całej Europy?

– Europy. Jeżeli chodzi o Polskę, to modrzew, sosna, świerk i jodła utracą większość optimum klimatycznego. W większej skali będą występować głównie w górach i na Pomorzu.

Tylko tak jak już wspominałem – nie oznacza to, że one znikną całkowicie. Modele, które tworzymy, mają pewne ograniczenia. Przede wszystkim bazujemy na pikselu o wielkości 5×5 km, co oznacza, że nieuwzględniona jest w tym cała zmienność mikrosiedliskowa. Jeżeli wyobrazimy sobie północne stoki górskie i jakieś zagłębienia terenu, gdzie będzie akumulować się więcej wody, to tam te gatunki mają szansę przetrwać.

Nasze modele nie mówią też nic o tym, jak szybko dany gatunek będzie przyrastał lub zanikał, czy będzie miał problemy z reprodukcją, czy nie. Modele nie uwzględniają też czynników biotycznych i reżimu zaburzeń. Sosna, modrzew, brzoza to gatunki pionierskie, które pojawiają się po różnego rodzaju zaburzeniach.

Co to znaczy?

– Jeżeli na jakimś obszarze las zostanie nagle zniszczony – czy to przez pożar, czy huragan – to przez pewien czas wspomniane gatunki będą mogły się tam pojawić, wykorzystywać krótkie okno możliwości, które się otworzyło. Natomiast jeżeli chodzi o planowe działania, to może być z tym problem.

To co w zamian się pojawi w naszym kraju?

– Z gatunków lasotwórczych w optimum klimatycznym pozostaną na większości kraju dęby i buk, których znaczenie będzie coraz większe i w przyszłości będą stanowić główną część naszych lasów. Będą one zajmować miejsce sosny i świerka, zwłaszcza tam gdzie sadzone były na zbyt żyznych siedliskach.

Z naszego badania wyszło, że optimum klimatyczne będzie utrzymywać jawor, grab, czereśnia ptasia, wiąz polny, lipa szerokolistna. To gatunki, które w naszych lasach są, natomiast nie występują aż tak licznie jak te dominujące. One mogą wykorzystać szansę i zwiększyć swój udział. Dobre wyniki otrzymaliśmy też dla jesionu, jednak jak już wspominałem nasze modele nie uwzględniają czynników biotycznych. A od kilkunastu lat jesiony w Europie cierpią i zamierają z powodu inwazyjnego gatunku grzyba. Więc nawet jeżeli zmiana klimatu nie będzie powodowała utraty optimum klimatycznego i zamierania jesionu, to wykończy je ten grzyb. 

Zmiana składu gatunkowego lasów a usługi ekosystemowe

Jak zmieni się sytuacja w lasach w Polski z perspektywy usług ekosystemowych?

– Nasze lasy w przyszłości będą miały mniej gatunków iglastych, a więcej gatunków liściastych. To zaś będzie oznaczać zmianę widoczną już na oko, a więc mniejszą ilość światła docierającego do dna lasu. Lasy będą więc po prostu ciemniejsze. W związku z tym będzie ustępować wiele gatunków roślin, grzybów czy owadów, które potrzebują więcej światła, a co za tym idzie ciepła. Obejmie to np. wiele gatunków stanowiących pokarm, takie jak np. związane z sosnami podgrzybki, i wiele owadów wyspecjalizowanych do żerowania na pojedynczych gatunkach roślin.

Zagrożone są też gatunki w runie leśnym, co ma związek z przyspieszeniem wiosny i mniejszą ilością opadów w okresie wegetacyjnym. Zanikać będą chociażby oba gatunki borówek, którym się przyjrzeliśmy (Puchałka i in., 2023). Inna praca (Puchałka i in., 2023) też pokazuje, że ustępować będą rośliny zielne związane typowo z lasami liściastymi. Myślę, że w naszym kraju będziemy mieli problemy z gatunkami, które są przywiązane do borów, czyli do lasów sosnowych i do lasów świerkowych. Więcej będzie gatunków „wszędobylskich”, o szerokich skalach ekologicznych. 

Zmieni się również taka cecha, jak gęstość drewna. Gatunki posiadające większą gęstość drewna, czyli po prostu twardsze drewno, będą mniej narażone na utratę optimum klimatycznego. A w kontekście gospodarki leśnej gęstość drewna to istotny element wieloletniej strategii. Gatunki szybko rosnące mają z reguły mniejszą gęstość drewna, są więc bardziej opłacalne. To gatunki pionierskie i najczęściej właśnie gatunki iglaste.

Czyli możemy się spodziewać, że gatunki, które będą dominować w polskich lasach, będą rosły wolniej. Co to zmienia?

– Zmienia to tempo akumulacji węgla w biomasie drzew. W tej chwili trwa debata nad tym, co powinniśmy robić – czy promować gatunki, które akumulują więcej biomasy w krótkim czy dłuższym czasie. Tak czy inaczej możemy się spodziewać, że tempo akumulowania węgla przez lasy ulegnie zmniejszeniu. To zaś będzie wpływało na zdolność lasów do mitygacji zmiany klimatu.

Zmiana klimatu i zmiany gatunkowe a gospodarka leśna

Jak to wszystko wpłynie na gospodarkę leśną i ekonomiczny wymiar lasów?

– Z jednej strony będziemy mieli więcej gatunków liściastych, które dają twardszo drewno. Z drugiej strony już teraz większość drewna, które obecnie produkujemy, to jest jednak drewno iglaste, o innych właściwościach. Oznacza to, że przedsiębiorcy będą musieli się przestawić na inny model działania. Będą musieli chociażby przestawić park maszynowy na maszyny dobrze radzące sobie z twardszym drewnem.

Istnieje praca (Hanewinkel i in., 2013), która sugeruje, że w związku ze zmianą klimatu wartość ekonomiczna lasów w Europie spadnie. To praca sprzed 12 lat, która bazuje na tym, że więcej gatunków liściastych to dłuższy czas potrzebny do tego, by drzewa osiągnęły wymiary dające odpowiednią wartość ekonomiczną. I myślę, że w tym kierunku właśnie idziemy.

Z drugiej strony zawsze mam pewne obawy, by mówić o tym z przekonaniem, bo przecież nie wiemy, jak za kilkadziesiąt lat będzie wyglądał popyt na różne rodzaje sortymentów, na różne typy drewna. Tak jak celem gospodarki leśnej według starych podręczników była produkcja drewna wielkowymiarowego o dużej jakości, tak obecnie coraz więcej produkuje się surowca średniowymiarowego, przeznaczonego na przemiał, który nie musi osiągnąć aż tak dużych wymiarów. Rodzi się więc pytanie, jak będzie to wyglądało w przyszłości.

A pana zdaniem jak będzie?

– Wydaje się, że być może konieczne będzie obniżenie wieku rębności. Czyli drzewa w lasach gospodarczych będzie trzeba wycinać wcześniej, żeby móc z nich skorzystać. To zaś może przekładać się na to, że te drzewa nie dadzą tego, co mogłyby dać, gdyby pozostawiono je na dłużej, a klimat się nie zmienił.

Kolejna ważna rzecz dotyczy surowca o dobrej jakości, czyli jak najdłuższego kawałka pnia bez sęków, najlepiej o bardzo wąskich słojach przyrostów. Żeby otrzymać taki surowiec, najlepiej byłoby utrzymywać drzewostan w dużym zagęszczeniu. Natomiast im więcej mamy drzew na danej powierzchni, tym więcej one potrzebują wody. Jedną z metod, które proponuje się w leśnictwie południowoeuropejskim w celu ograniczania negatywnych skutków suszy, jest więc zmniejszanie zagęszczenia. Przy mniejszym zagęszczeniu drzewa mają większe gałęzie, czyli z automatu większe sęki. Pień nie jest prosty, tylko bardziej stożkowaty, co również wpływa na jakość. Jeżeli w Polsce pójdziemy w podobnym kierunku, może to wpłynąć na to, ile drewna i jakiej jakości będziemy pozyskiwać.

Adaptacja lasów do zmiany klimatu

Czy pana zdaniem lasy w Polsce powinny pełnić w równym stopniu funkcje ekosystemowe, jak i gospodarcze? Czy też pora wybrać którąś ze ścieżek?

– Z jednej strony mamy cel gospodarczy związany z produkcją drzewna, z drugiej cel związany z ochroną klimatu, czyli akumulacja węgla, z trzeciej cel związany z ochroną różnorodności biologicznej, a z czwartej – cele związane z funkcjami społecznymi lasów. Zmiana klimatu powoduje przy tym, że maleje liczba narzędzi, które ma do dyspozycji leśnik, by zadbać o te wszystkie cele.

Narzędzi?

– Czyli gatunków. W zeszłym roku ukazała się praca pokazująca, jak zmieni się pula gatunków, którymi może zarządzać leśnik pod kątem każdego ze wspomnianych celów. Okazało się, że w naszych warunkach zmniejszy się o około połowę. To pokazuje, że wspomniane wcześniej alternatywne gatunki naprawdę warto brać pod uwagę przy urządzaniu lasów.

Jak je dobierać?

– Świetnym rozwiązaniem jest spojrzenie na to, co obecnie odnawia się naturalnie, jakie gatunki obsiewają się same.

A wracając do różnych funkcji lasu…

– Moim zdaniem najważniejszą rzeczą dotyczącą zmiany klimatu jest to, że nie wiemy, jak mocno się zmieni. W naszych pracach staramy się pokazać cały zakres niepewności i uwzględniać różne scenariusze emisji – od tych najbardziej pesymistycznych do tych w miarę optymistycznych, czyli w rzeczywistości najmniej pesymistycznych. Jeżeli mamy dużą niepewność, to najmądrzejszym rozwiązaniem byłoby rozłożenie ryzyka na więcej niż jedną metodę, jedną strategię. Czasami te strategie mogą współdziałać, czasami są ze sobą sprzeczne. W mojej ocenie dobrym pomysłem byłoby zastosowanie systemu, w którym mamy lasy zarówno o dominującej funkcji ochronnej, jak i gospodarczej, ale i lasy wielofunkcyjne. Przedmiotem debaty pozostaje, ile procent lasów przeznaczyć na dane funkcje i w których miejscach.

Są sposoby, żeby wyliczyć?

– Są. Wiadomo jednak, że żadna z tych strategii nie będzie idealna, że zawsze będą grupy interesariuszy, które nie będą do końca z tego zadowolone. Dlatego według mnie przydałby się dobry projekt badawczy, którego celem byłoby ocenienie, w jakim miejscu realizacja każdej z tych funkcji jest możliwa w przyszłości, a w jakim niekoniecznie.

Na ile w ogóle leśnik może zarządzać i dostosować lasy do tych zmieniających się warunków? Czy to w dużej mierze nie będzie tak, że natura zadecyduje sama bez względu na to, jak bardzo próbowałby w nią ingerować człowiek?

– Leśnik ma do dyspozycji sporo narzędzi, jednak jest ograniczony zasadami hodowli lasu i planowaniem urządzeniowym. Mimo że w ostatnich latach sytuacja na tym polu się zmienia, nadal podejście tych przepisów jest mocno archaiczne i nie uwzględnia wszystkich prognoz.

Co mógłby więc zrobić leśnik, jeśli takie prognozy uwzględni? Przede wszystkim mógłby rozkładać ryzyko związane z hodowlą lasu na więcej niż jeden gatunek. Czyli odchodzić od lasów, w których sosna stanowi 50 czy 80% drzew, tak jak obecnie to wynika z zasad hodowli lasu na niektórych siedliskach. Pytanie, czy jesteśmy w stanie zaryzykować, że za 80 do 120 lat ta sosna – bo tyle wynosi obecnie wiek jej rębności – nadal będzie w stanie rosnąć. Moim zdaniem ryzyko jest zbyt duże. Lepiej zaryzykować, by urósł dąb czy buk o kiepskiej jakości, bo lepszy buk kiepskiej jakości niż żadna sosna. Dzięki temu ciągłość lasu zostanie zachowana. Pozostaje pytanie, jaką proporcję dębów, buka i sosny posadzić i jak to rozłożyć w wydzieleniu leśnym. Może to być chociażby 50% dębu, 30% sosny i 20% buka, ale to tylko przykład.

Osobne pytanie dotyczy tego, gdzie umieścić tą sosnę, a gdzie tego dęba? Leśniczy zwykle zna swój teren i zmienność mikrosiedliskową. Jest w stanie wskazać miejsca, w których dąb ma trochę lepsze szanse na przetrwanie, niż wynikałoby to z planów, bo na przykład gdzieś jest zagłębienie albo bardziej gliniasta gleba, która będzie w stanie lepiej trzymać wodę. Dlatego ważnym elementem strategii zwiększania odporności lasów jest zwiększenie swobody decyzyjnej przy wykonywaniu tych prac.

Kolejną rzeczą jest to, że plany urządzenia lasów, które są weryfikowane co 10 lat, powinny być bardziej dynamiczne i elastyczne. Powinny zakładać nie jeden cel hodowlany, a więcej alternatywnych ścieżek rozwoju, pozwalając na przykład na zmianę kierunku rozwoju drzewostanu w trakcie tego 10-letniego okresu.

Pomijając kwestie polityczne – o ile dobrze kojarzę, Lasy Państwowe operują na bardzo starych przepisach i założeniach, które powierzchownie traktują zmianę klimatu i inne dynamicznie zmieniające się warunki środowiskowe. To prawda?

– Zasady pomału się zmieniają, bo doszło już na przykład do lekkiej aktualizacji zasad hodowli lasu. No ale właśnie – lekkiej. Osobiście oczekiwałbym zwiększenia roli gatunków liściastych i zwiększenia elastyczności w planowaniu – tak, by nie bazować tylko i wyłącznie na gatunkach typu sosna i świerk, które od lat stanowią podstawę. Świadomość wśród leśników jest. W czasie rozmów często przyznają, że widzą, co się dzieje – widzą, że sosna i świerk nie mają szans. Wciąż brakuje jednak odzwierciedlenia tego w głównych dokumentach.

Ale warto powiedzieć też o tym, co zmienia się na lepsze. Duży postęp odnotowaliśmy w podejściu do odnowień naturalnych, czyli w uznawaniu tego, co samoistnie sieje się w danym wydzielaniu leśnym. Moi znajomi pracujący w urządzaniu lasu czy w Lasach Państwowych mówią, że coraz więcej odnowień naturalnych jest uznawanych, a więc po prostu traktowanych jako elementy dalszego planowania.

Rozmawiał Szymon Bujalski

Marcin Dyderski pracuje jako profesor w Instytucie Dendrologii Polskiej Akademii Nauk. Prowadzi badania dotyczące reakcji roślin na działalność człowieka, obejmujące wpływ gospodarki leśnej, zmian klimatycznych i inwazji biologicznych, w szczególności inwazyjnymi gatunkami drzew. Finalista Nagrody Naukowej POLITYKI 2021.

The post Z powodu zmiany klimatu lasy w Polsce… staną się ciemniejsze. Co zastąpi sosny i świerki? appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Jak to się stało, że zaczął pan badać odległą Syberię?

W 2012 r. uzyskaliśmy finansowanie z programu INTERACT i we współpracy z naukowcami ze Szwajcarii i Francji podjęliśmy działania w zachodniej części Syberii. Polecieliśmy do Chanty-Mansyjska – tam, gdzie Ob łączy się z Irtyszem. Celem wyjazdu było stworzenie eksperymentu oraz pobranie rdzeni torfowych.

Później w 2019 r. razem z prof. Michałem Słowińskim z PAN podjęliśmy wyprawę w podobny region. Też zaczęliśmy od okolic Chanty-Mansyjska, gdzie jest nieregularna zmarzlina, ale później przemieściliśmy się na północ od Nojabrska, gdzie wieloletnia zmarzlina jest już wyraźnie rozpoznawalna. Niestety, badania Syberii zakończyliśmy wraz z wybuchem wojny w Ukrainie.

Czemu Syberia?

Badania wieloletniej zmarzliny są szeroko zakrojone w kontekście Ameryki Północnej, ale na Syberii, ze względu na niedostępność obszaru, jest ich znacznie mniej. Udało nam się pobrać kilka rdzeni, których analizy są obecnie opracowywane. Dotychczasowe badania wskazują, że torfowiska syberyjskie, szczególnie te związane z wieloletnią zmarzliną, bardzo gwałtownie się zmieniają. Zresztą, aby dojść do takiego wniosku, nie trzeba analizy rdzenia torfu obejmującej tysiące poprzednich lat. To coś, co widać nawet na powierzchni – po prostu całe obszary zapadają się.

Gdy wieloletnia zmarzlina rozmarza…

Co to znaczy „zapadają”?

Po angielsku używa się pojęcia „tajanie”, czyli thawing. Lód, który związał węgiel organiczny w postaci torfu, topi się, a powierzchnia zmarzliny zapada się. W rezultacie torfowiska typu palsa, czyli takie pagóry torfowe z rdzeniem lodowym, zanurzają się pod wodę. Podobne procesy obserwujemy w północnej Norwegii. We wschodniej Syberii, gdzie znajduje się mineralny grunt, proces może wyglądać nieco inaczej, choć w efekcie także ziemia staje się niestabilna i powstają zapadliska.

Jakie są konsekwencje tego procesu?

Musimy mieć świadomość, że obecnie zapadający się pod wodę węgiel był zgromadzony i konserwowany przez tysiące lat. Syberia nie była pokryta lodem podczas ostatniego zlodowacenia, więc ten węgiel ma dziesiątki tysięcy lat. Obecne zapadanie się jest zaś widoczne nie w kontekście setek lat, lecz dekad. Ktoś może uznać: „ok, najwyżej torf znajdzie się pod wodą i będzie zakonserwowany właśnie w niej, żadna różnica”. Ale różnica jest znacząca, bo proces prowadzi do gwałtownych emisji metanu do atmosfery.

Dlaczego tak się dzieje?

Mówiąc bardzo ogólnie, torfowiska, które mają zbyt niski poziom wody, wydzielają dużo dwutlenku węgla. Tu proces wygląda odwrotnie – gwałtowne zalewanie węgla zgromadzonego w torfie prowadzi do zwiększonej aktywności bakterii metanogennych, które przekształcają materię organiczną. W przeciwieństwie do suchych torfowisk, gdzie emisje metanu są niewielkie lub zerowe, w zalanych torfowiskach proces ten jest bardzo intensywny. Czasami dochodzi do tego właśnie poprzez wspomniane zapadanie się wieloletniej zmarzliny, ale czasami również poprzez nieumiejętne nawadnianie, czyli zalewanie powierzchni torfowiska wodą.

Zalewanie torfowisk to w Polsce temat budzący dużo kontrowersji, głównie w kontekście politycznej nagonki i niechęci ze strony części rolników. Od razu więc dopytam: czy źle odtworzone torfowisko może doprowadzić do emisji metanu również w Polsce?

Tak – niewłaściwe nawadnianie torfowisk może prowadzić do podobnych, niepożądanych efektów również u nas. Dlatego ważne jest, aby proces odtwarzania torfowisk był przeprowadzany prawidłowo, z uwzględnieniem potencjalnych skutków ubocznych, takich jak zwiększona emisja metanu.

Tego uczą nas doświadczenia m.in. z zapadającymi się torfowiskami palsa w obszarze pagórkowatych terenów w Arktyce. W miejscu zmrożonych gruntów tworzą się tam wręcz jeziora. Nadmierne zalewanie mokradeł rzeczywiście może więc prowadzić do procesów niekorzystnych dla klimatu. Oczywiście podniesienie poziomu wody jest potrzebne, ale nieumiejętne piętrzenie powodujące zalanie powierzchni torfowiska może wywołać nagły impuls metanowy. Jak obrazowo określa to mój kolega prof. Bogdan Chojnicki, torfowisko zaczyna wtedy „dymić metanem”.

Jak w takim razie powinno wyglądać prawidłowe odtwarzanie torfowisk?

Przede wszystkim warto wyjaśnić, że nikt w Polsce nie chce zalewać torfowisk czy łąk, które są użytkowane przez rolników. Celem powinno być zaś utrzymanie torfowisk w stanie wilgotnym, ale nie zalanym. Nie chodzi o tworzenie jezior z torfowisk, tylko o podniesienia poziomu wody do optymalnego.

Wróćmy więc do Syberii i waszych ustaleń…

Można powiedzieć, że obserwujemy tam kontrastowe zjawiska. Niektóre jeziora znikają, gdy woda ucieka przez rozpadliny powstałe w wyniku wytapiania wieloletniej zmarzliny – to tak, jakby ktoś wyciągnął korek z wanny. Jednak globalnie dominuje zapadanie się gruntu i powstawanie nowych zbiorników wodnych oraz obszarów ze stojącą i przepływającą wodą.

Powoduje to wyraźną transformację krajobrazu. Na pierwszy rzut oka dla przyrodnika może to wyglądać fantastycznie – powstaje wilgotne, piękne i malownicze bagno. Jednak z perspektywy globalnego ocieplenia efekt jest bardzo niekorzystny. Zmiany te zachodzą zaś bardzo szybko. Widać to bardzo dobrze chociażby w północnej Norwegii, gdzie obserwujemy gwałtownie degradujące i rozpadające się palsa, które mogą mieć nawet 2-3 metry wysokości. Widać wyraźnie, że ulegają one degeneracji – krawędzie są już mocno poobrywane i są zalewane przez wodę. Dzieje się tak, ponieważ zanika lód, który spajał te struktury. Dotarcie do nich staje się coraz trudniejsze ze względu na bardzo wilgotne, bagienne warunki wokół nich. Z roku na rok mamy do czynienia z bardzo gwałtownym zapadaniem się ziemi.

A przecież mówimy o miejscu, które istniało w niezmienionym kształcie przez wiele tysięcy lat…

Tymczasem omawiane procesy zachodzą bardzo szybko. Nie mówimy tu o setkach lat, ale o dekadach. To, co obserwujemy, to smutne pomniki zanikającej wieloletniej zmarzliny. To nie spekulacje, ale realne zjawiska zachodzące na naszych oczach. Jeśli temperatura w regionie będzie wzrastać, ostateczny proces rozpadu może nastąpić zaledwie w ciągu kilku najbliższych lat. Te obserwacje potwierdzają, jak szybko i dramatycznie zmieniają się obszary dotknięte tajaniem wieloletniej zmarzliny. To kolejny dowód na to, jak istotne jest monitorowanie i badanie tych procesów w kontekście globalnych zmian klimatu.

Punkt krytyczny dla wieloletniej zmarzliny

Czy w związku z tym zbliżamy się do punktu krytycznego (tipping point) dla wiecznej zmarzliny? To coś, przed czym naukowcy bardzo przestrzegają.

Nie chcę popadać w fatalistyczny ton…

To dobrze, bo ja do tego nie namawiam – interesuje mnie realizm.

Realizm jest więc w tym przypadku do bólu blisko fatalizmu. Punkty krytyczne, które są przekraczane w skali globalnej, są wyraźnie widoczne w obszarach wiecznej zmarzliny. Na przykład w publikacji prof. Tima Lentona o punktach krytycznych na mapie zaznaczono te związane z wieczną zmarzliną. Nie uwzględniono w niej jednak borealnych torfowisk zachodniej Syberii, które również odgrywają istotną rolę w tym procesie.

A, jak rozumiem, w różnych obszarach Syberii punkty krytyczne znajdują się gdzie indziej?

Dokładnie tak – punkty krytyczne są bardzo kontrastowe w zależności od regionu. W przypadku wieloletniej zmarzliny są one bardziej widoczne w postaci wytapiania się gruntu, zalewania obszarów i emisji metanu. Natomiast w południowej i środkowej części Syberii, a także w północnej części Ameryki Północnej, mamy do czynienia z innym zjawiskiem – pożarami. Jest to bardzo widoczne, bo trudno zaprzeczyć płonącym torfowiskom, tlącym się w głąb pod śniegiem. A do takich pożarów dochodzi nawet już bliżej środkowej części Syberii, nie tylko na południu.

Takie pożary otrzymały w mediach nazwę „pożary zombie”.

Zgadza się – zombie fires. Pożary takie mogą przetrwać zimę, aby wybuchnąć na nowo i ze wzmożoną siłą latem. Takie „pożary zombie” mają już miejsce na przykład w Jakucji. W ostatnich latach region ten jest często otoczony dymem, szczególnie w okresie letnim. To znacząco wpływa na jakość życia mieszkańców – tam po prostu trudno jest nawet oddychać.

Choć te obszary mogą wydawać się nam odległe, mają one znaczący wpływ na globalny klimat. Przykładem są pożary w Kanadzie sprzed kilku lat, których dym był widoczny nawet w pomiarach przeprowadzanych w Polsce. A gazy cieplarniane, które wydostają się do atmosfery z płonących torfowisk i tajającej wieloletniej zmarzliny, również dotyczą naszego życia, bo wpływają na globalny klimat. To pokazuje, jak ważne jest monitorowanie i badanie obszarów wieloletniej zmarzliny oraz borealnych lasów i torfowisk. Zmiany zachodzące w tych regionach mogą mieć istotny wpływ na globalny klimat i wymagają dalszych, intensywnych badań.

Kiedy możemy spodziewać się przekroczenia punktu krytycznego dla wieloletniej zmarzliny? To perspektywa naszej starości, trochę wcześniej, trochę później?

Trudno podać jedną datę, gdyż  –  jak wspomniałem – wieloletnia zmarzlina to ogromny i zróżnicowany obszar. Myślę jednak, że jest to perspektywa naszej starości. Obszary na północy mogą stać się więc nieodwracalnie przekształcone w stosunkowo krótkim czasie.

Problem w tym, że – jak mówią naukowcy zajmujący się tymi obszarami od wielu lat – wciąż nie wiemy wystarczająco dużo na ich temat. Pomiary, które wykonujemy, nie są wystarczająco gęste ani intensywne, szczególnie ze względu na ograniczony dostęp do wielu kluczowych miejsc, takich jak np. yedoma.

Czym jest yedoma?

Yedoma to rodzaj wieloletniej zmarzliny występujący w zimnych regionach wschodniej Syberii, takich jak północna Jakucja, a także na Alasce i Jukonie. Zawiera nawet do 90% lodu, a organiczna gleba leży bezpośrednio na lodzie. Jest znana z zawartości szczątków mamutów, często pozyskiwanych przez lokalną społeczność. Ta bardzo stara forma zmarzliny, mająca nawet kilkadziesiąt tysięcy lat, ulega obecnie gwałtownym zmianom z powodu zmiany klimatu.

Emisje dwutlenku węgla i metanu z tajającej zmarzliny

Jaka jest skala emisji gazów cieplarnianych z topniejącej wieloletniej zmarzliny? I o ile mogą one podwyższyć globalną temperaturę?

Dokładne oszacowanie emisji jest trudne ze względu na ograniczoną liczbę pomiarów. Potrzebne są rozszerzone badania, aby określić, jak ocieplenie może wpływać na topnienie wieloletniej zmarzliny – choć już teraz wiemy, że to bardzo duży wpływ. Arktyczna wieczna zmarzlina zawiera wiele miliardów ton zamrożonego i rozmrażającego się węgla. Ocieplenie grozi uwolnieniem tego węgla, wpływając na procesy klimatyczne zwane sprzężeniem zwrotnym węgla wiecznej zmarzliny.

Udział metanu (CH₄) zamiast dwutlenku węgla (CO₂) w przyszłych arktycznych emisjach dwutlenku węgla ma szczególne znaczenie dla określenia odpowiedzi, ponieważ znacznie większy wpływ metanu na globalną temperaturę w ciągu najbliższych kilku dekad w przeliczeniu na cząsteczkę czyni go silniejszym gazem cieplarnianym. Pomiary emisji to ogromne technologiczne wyzwanie związane z wykorzystaniem skomplikowanego i kosztownego sprzętu oraz szeroko zakrojonej logistyki pracy w terenie. Monitoring tych emisji jest niezwykle ważnym celem, choć równie ważne są przewidywania. 

Badania emisji gazów szklarniowych pozwalają na przybliżone estymacje. Mokradła i jeziora w regionie wiecznej zmarzliny emitują od 5,3 do 37,5 Tg CH₄-C/r (źródło netto), przy czym większość szacunków jest bliska 22,5 Tg CH₄-C/r (Treat i in., 2024). Oprócz wymiany dwutlenku węgla za pośrednictwem ekosystemów, bezpośrednie emisje z pożarów arktyczno-borealnych wynoszą od 100 do 400 Tg C rocznie (średnio 142 Tg C rocznie).

Opisujące estymacje z tajającej wieloletniej zmarzliny – skumulowane emisje CO₂ i CH₄ z wiecznej zmarzliny w tym stuleciu, przy globalnej trajektorii emisji zgodnej z celem 2°C, mogą być równoważne 55 miliardom ton węgla w CO₂, z czego około jedna trzecia pochodzi z CH₄. Pochłonęłoby to 18% „budżetu węglowego” społeczeństwa – bezpośrednich emisji dwutlenku węgla z działalności człowieka (czytaj: Pan-Arctic Methane: Current Monitoring Capabilities, Approaches for Improvement, and Implications for Global Mitigation Targets).

Czytałem w niedawnym badaniu, że topniejąca wieloletnia zmarzlina nie tylko emituje gazy cieplarniane, ale i może pochłaniać dwutlenek węgla – bo w miejsce zamarzniętej powierzchni pojawia się roślinność. Prawda to?

Tak, istnieją badania na ten temat. Opublikowaliśmy pracę dotyczącą hydrologii północnych torfowisk związanych z tymi procesami. Część z nich emituje dwutlenek węgla, szczególnie torfowiska borealne i w zachodniej Europie. Jednak na północy, gdzie wieloletnia zmarzlina się wytapia i tereny zapadają, zaczynają gromadzić się torfowce. Jest to związane z podniesieniem się poziomu wody i tworzeniem płycizn, w których szybko gromadzi się roślinność.

W przypadku obszarów tundrowych i wieloletniej zmarzliny na skutek wzrastającej temperatury dochodzi również do rozprzestrzeniania się krzewinek – to tzw. shrubification. Ponadto, na obszarach takich jak Grenlandia czy Spitsbergen, gdzie wcześniej nie było roślinności, zaczyna się ona pojawiać w miejscu ustępującego lodu. Podobne procesy zachodzą w obszarze Antarktyki. Na Grenlandii badania nowo pojawiających się torfowisk prowadzi prof. Katarzyna Marcisz z naszego zespołu. Podobne badania prowadzimy na Svalbardzie.

Zmiany w roślinności mogą więc wpływać na bilans węglowy i funkcjonowanie ekosystemów w tych regionach. W rezultacie, według modeli do 2100 r., torfowiska mogą w pewnym sensie kompensować emisje związane z innymi źródłami. Nawet w najbardziej dramatycznym scenariuszu klimatycznym, torfowiska do 2100 r. mogą jeszcze gromadzić węgiel, choć później większość obszarów prawdopodobnie stanie się emitentami, a nie pochłaniaczami.

Na pierwszy rzut oka takie „zazielenianie” rzeczywiście można odebrać za coś optymistycznego – ale nie możemy zapominać o perspektywie długoterminowej.

Czyli?

Po pierwsze – do procesów tych dochodzi na skutek degradacji przez człowieka tych terenów poprzez zmiany w atmosferze. Po drugie – nie równoważy to w żaden sposób zwiększonych emisji związanych z topnieniem wieloletniej zmarzliny. W skali ogólnej mówimy o skromnej kompensacji, a nie równowadze. Absolutnie nie powinniśmy traktować więc tych zmian jako pozytywnych ani naturalnych.

Dlaczego używamy terminu „wieloletnia zmarzlina” zamiast „wieczna zmarzlina”? Przez długie lata zawsze słyszałem tylko o tym drugim pojęciu. Zmiana klimatu jest już tak wyraźna, że coś „wiecznego” stało się tylko „wieloletnie”?

Raczej nie o to chodzi. Termin „wieloletnia zmarzlina” jest po prostu bardziej precyzyjny naukowo. „Wieczność” sugeruje, że coś trwa wieki. W Polsce utarło się jednak, że to coś, co trwa zawsze – a wiemy, że zmarzlina nie istniała zawsze w historii Ziemi, bo w przeszłości geologicznej były okresy zbyt ciepłe, aby mogła się utrzymać. Dlatego w literaturze naukowej preferuje się termin „wieloletnia zmarzlina”, choć „wieczna zmarzlina” wciąż funkcjonuje w języku potocznym. Jednak nie należy się zbytnio przywiązywać do konkretnego terminu – ważniejsze jest zrozumienie samego zjawiska i procesów z nim związanych.

Prof. dr hab. Mariusz Lamentowicz pracuje na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Jego główne zainteresowania naukowe koncentrują się na ekologii i paleoekologii mokradeł. Jest specjalistą w dziedzinie badań wpływu klimatu i człowieka na torfowiska. W ramach swojej pracy naukowej i organizacyjnej kieruje Pracownią Ekologii Zmian Klimatu na Wydziale Nauk Geograficznych i Geologicznych. Jego projekty mają na celu zbadanie zaburzeń antropogenicznych, opracowanie strategii ochrony torfowisk i wykorzystania ich potencjału dla lepszej sekwestracji węgla w tych ekosystemach. Współpracuje z Centrum Ochrony Mokradeł (CMOK) w celu odtwarzania, ochrony i monitoringu torfowisk.

The post Polak badający wieloletnią zmarzlinę: „Realizm jest do bólu blisko fatalizmu” appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Specjalizuje się pan w badaniu mokradeł również w kontekście paleoklimatologii. Czemu to ważne?

Prof. Mariusz Lamentowicz: Moje zainteresowania zaczęły się od obserwacji ptaków, a przez to także od mokradeł. Później, pracując nad doktoratem, skupiłem się na paleoekologii oraz paleoklimatologii z wykorzystaniem torfowisk, czyli na badaniach ich historii. Interesuje mnie, jak torfowiska reagowały w przeszłości na zmianę klimatu, jak klimat wpływał na ich powstawanie, rozwój i roślinność. Ostatecznie doprowadziło to mnie do czasu sprzed 12 lat, gdy zająłem się eksperymentami badającymi potencjalne scenariusze związane z przyszłą zmianą klimatu.

Z zaskoczeniem odkryłem, że badania paleoklimatyczne nie są wystarczająco zintegrowane z monitoringiem i eksperymentami. Te dziedziny często działają osobno, a przecież ich połączenie może dostarczyć całościowego spojrzenia na przeszłość i przyszłość. Mimo to nie jest to powszechne podejście. Obserwacja obecnego stanu – gazów cieplarnianych, temperatury, opadów czy zanieczyszczeń – to oczywistość. Mniejszą oczywistością jest to, że należy też sięgnąć głębiej, integrując przeszłość z przyszłością na jednym stanowisku badawczym (więcej na ten temat znajdziecie w publikacji Lamentowicz i i in., 2017 – przyp. red.).

I jak rozumiem, w swoich badaniach łączycie te dwie skale czasowe, tak?

Tak – i cieszę się, że o tym rozmawiamy, bo mam wrażenie, że ten rodzaj badań nie jest jeszcze wystarczająco nagłośniony. W naszych projektach, na jednym stanowisku badawczym, pobieramy rdzeń torfowy, by prześledzić zmiany z ostatnich 12 tysięcy lat, a jednocześnie prowadzimy eksperymenty, w których testujemy potencjalny wpływ zmiany klimatu na te ekosystemy w przyszłości (patrz też Lamentowicz i in., 2016 – przyp. red.).

Jak w praktyce wyglądają eksperymenty na torfowiskach?

Za pomocą różnych technik manipulujemy siedliskami. Eksperymenty związane ze zmianą temperatury możemy nazwać „eksperymentami globalnego ocieplenia”. W ich trakcie stosujemy np. Open-Top Chamber, czyli zaprojektowane specjalnie na tę potrzebę heksagonalne przezroczyste klosze otwarte od góry. To swego rodzaju szklarnie, które pozwalają na podgrzewanie torfowiska w sposób pasywny, czyli bez żadnych dodatkowych urządzeń. Klosze takie mają mniej więcej 2 metry średnicy i podnoszą temperaturę o ok. 1-1,5°C – w zależności od nasłonecznienia w ciągu roku i oczywiście lokalizacji.

Przy okazji warto dodać, że choć temperatura jest kluczowa, to w ramach takiego eksperymentu możemy manipulować także wilgotnością, co w badaniach nad mokradłami jest równie ważne. W tym celu stosuje się systemy kurtyn przeciwdeszczowych. Rozwijają się one w nocy automatycznie, gdy zaczyna padać deszcz, co blokuje opad i pozwala ograniczyć dopływ wody do torfowiska. W dzień kurtyny są zaś odsłonięte, by nie blokować promieniowania słonecznego. To nowoczesny sposób na symulowanie ograniczonego dostępu do wody bez ingerowania w inne parametry środowiskowe. To rozwiązanie zastosowane jest w eksperymencie go na torfowisku Rzecin w Puszczy Noteckiej realizowanym przez Prof. Radosława Juszczaka z Uniwersytetu przyrodniczego w Poznaniu (patrz też Barabach, 2012, Basińska i in., 2020 – przyp. red.). 

To przykładowe sposoby pasywne. A jakie są sposoby aktywne?

Podejście aktywne to na przykład stosowanie promienników podczerwieni do kontrolowanego podgrzewania gleby. Stosowaliśmy je wraz z kolegami z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu w ramach eksperymentu WETMAN. W tym przypadku mamy większą kontrolę nad poziomem podgrzewania, bo nie jesteśmy zależni od sezonowości, dostępności słońca czy nagromadzenia chmur. Dzięki temu możemy zaprojektować oczekiwany poziom ocieplenia i różne scenariusze, które odzwierciedlają potencjalną zmianę klimatu w przyszłości. W przypadku torfowisk podgrzewa się glebę i roślinność o ok. 1-2°C.

Kolejną metodą jest eksperyment translokacyjny, czyli przeszczepianie fragmentów torfowisk na przykład między różnymi szerokościami geograficznymi. Taki eksperyment już prowadziliśmy – w kooperacji z naukowcami z Francji dokonaliśmy transplantacji fragmentów torfowisk pomiędzy Laponią, Polską, Estonią i francuskimi Pirenejami, by przetestować, jak torfowiska z północy zareagują na cieplejszy klimat na południu i odwrotnie.

Czyli tworzycie „mokradła Frankensteina”?

Można tak to nazwać! Gdy zabieramy różnych ludzi w teren i im o tym opowiadamy, są zaskoczeni i zaciekawieni, że takie eksperymenty są w ogóle możliwe. Ale warto dodać, że nie trzeba przenosić torfowisk między różnymi regionami. Chodzi przecież o imitację zmienionych warunków klimatycznych, a to można osiągnąć też na inne sposoby. Na przykład w górach przenosi się fragmenty łąk między szczytami a dolinami, aby sprawdzić, jak reagują na różne warunki, w tym na temperaturę i zanieczyszczenia azotem. Takie eksperymenty robiono chociażby w Szwajcarii. 

Czyli podsumowując, mamy trzy podstawowe metody terenowych badań eksperymentalnych globalnego ocieplenia: pasywne, aktywne i translokacyjne. Choć w Polsce tego typu eksperymenty są ciągle rzadkością, staramy się je rozwijać wraz z Uniwersytetem Przyrodniczym w Poznaniu, Polską Akademią Nauk i naukowcami z Tuluzy.

Badania torfowisk w laboratoriach też można robić?

Tak. Mesocosm to większy naturalny fragment ekosystemu, wycinek torfowiska (np. monolit 30×30 cm i miąższości 30 cm) z naturalnymi układami gatunków, który można poddawać manipulacji w warunkach laboratoryjnych. Microscosm to z kolei wyodrębniony, prostszy układ, który zaszczepiamy w laboratorium i możemy go w pełni kontrolować, manipulując temperaturą, wilgotnością czy poziomem wody. 

W laboratorium dokładnie mierzymy m.in. emisję gazów cieplarnianych i reakcje ekosystemu, jednak problemem jest tu utrata naturalności. Żeby zrozumieć istotę danych procesów i powiązania między gatunkami i organizmami, musimy pracować w warunkach także naturalnych czyli realizując eksperymenty terenowe w większej skali przestrzennej. Celem takich badań jest więc łączenie badań laboratoryjnych z terenowymi, a to wymaga wielu ekspertów i oczywiście odpowiedniego finansowania.

W Polsce robiliście badania torfowiska Linje. Na czym polegały?

Torfowisko Linje k. Dąbrowy Chełmińskiej to jeden z najważniejszych rezerwatów chroniących m.in. brzozę karłowatą. I tu kłania się ta perspektywa paleoekologiczna, o której mówiłem na początku. Dzięki badaniom znamy historię tego obszaru w ostatnich 12 tys. lat. Wiele daje też prowadzony od wielu lat monitoring różnych zmiennych środowiska, takich jak poziom wody, temperatura i wilgotność powietrza. To wszystko sprawia, że możemy lepiej zrozumieć, w jakim stanie jest dziś tamtejsza przyroda. I stanowi podstawę dla naszych eksperymentów, które przeprowadzamy na specjalnie wyznaczonych poletkach eksperymentalnych. Zwykle takie poletka wyposażane są w sieć różnych czujników, które monitorują m.in. zmiany poziomu wody, temperaturę i wilgotność gleby oraz temperatury powietrza. Są też poletka do badań roślinności, udziału różnych gatunków, itp.

Na torfowisku tym przeszczepiliśmy też fragmenty 10-centymetrowego torfu z jednego do drugiego siedliska. Dzięki takim metodom możemy tworzyć suche i wilgotne stanowiska badawcze i kontrolne – bez jakichkolwiek manipulacji innymi parametrami. To wszystko pozwala nam obserwować efekty zmiany klimatu na różne typy siedlisk (patrz też: Samson i in., 2018 – przyp. red.).

I jakie są wyniki waszych badań?

Nasze badania to jeden z kroków pozwalających nam lepiej zrozumieć bardziej szczegółowe procesy zachodzące w glebie. Jednym z kluczy dla naszego życia jest właśnie gleba, ale one mają różne formy – a torfowiska są ich wyjątkowym przykładem. Chcemy je lepiej poznać. Wiadomo, że rośliny i mikroorganizmy odpowiadają za tworzenie się torfu. Sam rozkład martwej materii organicznej, czyli torfu, również związany jest z aktywnością różnych mikroorganizmów.

Nasze wyniki pokazały, że jeśli podgrzejemy siedlisko i zmniejszy się jego wilgotność, to następują znaczące zmiany w składzie gatunkowym roślin. Zauważyliśmy to w ciągu dwóch lat eksperymentu, więc w bardzo małej skali czasowej z perspektywy powstawania torfowisk. Tyle jednak wystarczyło, byśmy dostrzegli istotną zmianę – wzrost udziału roślin naczyniowych (wełnianki, turzyc i krzewinek) i zanik mchów torfowców. To o tyle istotne, że mówimy o miejscu dość reprezentatywnym w skali globalnej. Syberia, zwłaszcza jej zachodnia część, jest ogromnym torfowiskiem, a potężna część współczesnej biomasy roślin to są właśnie torfowce.

I w obu miejscach rosną podobne rośliny?

Rośliny na Syberii oczywiście nie są dokładnie takie same jak w Europie w sensie kompozycji gatunkowej, niemniej jest ona podobna do torfowiska, które badaliśmy.

Co jeszcze zaobserwowaliście podczas eksperymentu?

W lepszym zrozumieniu procesów zachodzących w torfowiskach bardzo ważne jest zrozumienie sieci troficznej w glebie już na poziomie mikroorganizmów, czyli np. bakterii, grzybów, ameb skorupkowych i nicieni. W naszym eksperymencie zauważyliśmy zmiany dotyczące przejścia pomiędzy różnymi grupami gatunków – na przykład od bakterii do grzybów. Mam na myśli mikroskopijne grzyby znajdujące się w glebie, które uczestniczą intensywnie w rozkładzie materii organicznej. Zaobserwowane przez nas zmiany w tym zakresie były bardzo subtelne, bo dwa lata eksperymentu to nie jest zbyt długi okres. Klosze, które postawiliśmy, cały czas tam jednak stoją, więc obstawiam, że gdybyśmy powtórzyli podobne badania (co planujemy) zmiany byłyby jeszcze klarowniej zauważalne (patrz też: Rzeczuga i in., 2018, Buttler i in., 2020, Rzeczuga i in., 2020– przyp. red.).

A co z poziomem wody?

Kluczowe jest zrozumienie, jak różne mokradła będą reagowały na zmianę klimatu. Podczas eksperymentu odnotowaliśmy pewien przeskok, który związany był z dość gwałtowną zmianą w kierunku ocieplenia i przesuszenia.

Jak istotne jest zachowanie odpowiedniego bilansu wodnego w torfowiskach?

Zdrowe torfowiska zwykle posiadają wysoki poziom wody gruntowej. Zwykle, bo czasem jest ona na powierzchni, a czasem poniżej. W większości torfowisk europejskich ten odpowiedni poziom wody zaczął się obniżać z powodu melioracji i innych działań związanych ze zlewnią, a ostatnio także z powodu zmiany klimatu ponad 200 lat temu. Dotyczy to szczególnie Europy, która stopniowo się wysusza . Tymczasem konkretny poziom wody w torfowiskach jest kluczowy dla ich wzrostu i zdrowego funkcjonowania. Niestety, jak już powiedziałem – zaobserwowaliśmy, że ten poziom wody gwałtownie się obniża.

Skoro znów pan o tym wspomina, to doprecyzujmy – co to znaczy „dość gwałtownie”?

W ciągu dwóch lat eksperymentu zaobserwowaliśmy, że obniżenie poziomu wody gruntowej o blisko 20 centymetrów było kluczowe dla gwałtownej transformacji ekosystemu torfowiska. W rezultacie nastąpiło szybkie przełączenie systemu na zwiększoną emisję dwutlenku węgla. Za pomiary emisji dwutlenku węgla w tych siedliskach odpowiadał prof. Bogdan Chojnicki z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

Chcę to wyraźnie podkreślić: w ciągu dwóch lat zauważyliśmy wyraźne zmiany w strukturze roślinności oraz zmieniające się proporcje pomiędzy mikroorganizmami (wspomniane bakterie i grzyby), wyraźne obniżenie poziomu wody i zmianę w „oddychaniu” tego ekosystemu poprzez zwiększoną ilość emisji dwutlenku węgla wydostającego się z gleby. Nie rozumiemy jeszcze wystarczająco, jak globalne ocieplenie zmieni torfowiska na całym świecie w skali mikro, ale nasze wyniki pokazują, w jakim kierunku może zmieniać się wiele torfowisk na półkuli północnej (patrz też Chojnicki i in., 2017, Jassey i in., 2018 – przyp. red.).

Czy to znaczy, że torfowiska przestają być torfowiskami?

Nie – one dalej nimi są, tylko że zaburzonymi, zniszczonymi. Można powiedzieć, że przestają być zdrowymi torfowiskami, które – jakby to powiedział mój kolega prof. Wiktor Kotowski – przestają być bagnami. Te torfowiska i tak są już bardzo często w jakimś stopniu zaburzone, bo przez lata były eksploatowane i meliorowane. Zazwyczaj nie mówimy więc o pierwotnym ekosystemie.

W przypadku mokradeł warto zrozumieć, że są środowiskiem szczególnie wrażliwym na zmiany temperatury i wilgotności. Dlatego ważne jest, aby w badaniach eksperymentalnych powinno się kontrolować temperaturę, ale również wilgotność. 

Kluczowym czynnikiem dla życia torfowisk jest dostępność wody mierzona przez poziom lustra wody gruntowej. Jeśli będzie odpowiednio wysoki, to jest odpowiedzialny za „konserwację” i akumulację materii organicznej, która trafia do gleby w postaci obumarłych roślin. Jeśli poziom wody długoterminowo spadnie jednak poniżej typowego dla zdrowego torfowiska poziomu ok. 10 centymetrów (poniżej poziomu powierzchni torfowiska), to następują zwiększone emisje dwutlenku węgla. Dla kontrastu, gdy torfowisko zostanie zalane wodą, choćby centymetrową warstewką, spadają emisje dwutlenku węgla, za to do atmosfery zaczyna wydostawać się metan. Jak więc widać kluczowy próg poziomu wody jest bardzo ważny. Imitując zmianę klimatu poprzez eksperymenty, możemy dokonywać pewnej predykcji dotyczącej tego, ile dwutlenku węgla bądź metanu wydostanie się w przyszłości z torfowisk.

I możemy już teraz, choćby orientacyjnie, to określić? Z tego co kojarzę wspomniany prof. Kotowski zajmował się takimi wyliczeniami.

W skali Polski nie mamy precyzyjnych obliczeń z odwodnionych siedlisk z powodu braku dokładnych danych o rozmieszczeniu torfowisk i głębokości ich odwodnienia. Prof. Wiktor Kotowski dokonał próby oszacowania emisji na ok. 34 mln ton ekwiwalentu dwutlenku węgla rocznie (Czytaj więcej: Bagna a klimat. Wysuszone torfowiska na świecie emitują 2 mld ton CO2 rocznie). Bardzo dobrze, że taka analiza powstała, przy czym warto mieć na uwadze, że nie są to dokładne pomiary, tylko estymacja oparta na emisjach z różnych typach torfowisk, które zapisano w raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu (IPCC). Jeżeli chodzi o dokładne pomiary emisji dwutlenku węgla i metanu z torfowisk w Polsce i ekstrapolację tego na cały kraj, wciąż nie wiemy zbyt wiele. Dlatego bardzo ważne jest, aby naukowcy mogli prowadzić systemowe, wieloletnie badania w obrębie różnych siedlisk, czyli długoterminowy monitoring gazów szklarniowych.

A jak to wygląda w skali Europy, świata?

Torfowiska, choć zajmują zaledwie 3% powierzchni lądów, kryją w sobie ogromny potencjał magazynowania węgla, stanowiąc około 25% globalnych zasobów węgla glebowego (ok. 600 miliardów ton węgla). Często postrzegane są jako stabilne systemy o niewielkim wpływie na roczny obieg węgla na Ziemi. To przekonanie ma swoje uzasadnienie: roczny przyrost węgla w torfowiskach stanowi około 1% antropogenicznych emisji z paliw kopalnych lub 3-10% pochłaniania węgla przez inne ekosystemy lądowe. Jednakże pozorna stabilność torfowisk jest złudna. Ich zniszczenie, najczęściej związane z osuszaniem i podgrzaniem, prowadzi do intensywnej emisji dwutlenku węgla, przyczyniając się do blisko 5% globalnych antropogenicznych emisji tego gazu cieplarnianego. To czyni z nich jedno z największych naturalnych źródeł emisji CO₂.

Czemu los mokradeł miałby obchodzić „przeciętną” osobę w Polsce? W skrócie: co z tego, że mokradła wysychają?

Nie lubię i nie chcę fatalizować. Mogę jednak powiedzieć, że w naszych poletkach eksperymentalnych w przeszłości zobaczyliśmy coś , co dzieje się teraz i jest wzmacnianie przez różne czynniki: od przecinania torfowisk rowami melioracyjnymi, po zmianę klimatu. Mówiący więc o złożonych ekosystemach, które zmieniają się szybko na naszych oczach. Myślę, że ci, którzy obserwują mokradła, dostrzegają, że w wielu miejscach następuje gwałtowny spadek poziomu wody i zmiany roślinności. Jednocześnie w dużej części nie wiemy lub nie jesteśmy pewni, jakie organizmy i gatunki uczestniczą funkcjonalnie w wymianie gazowej ani jak poważne będą tego konsekwencje. Globalnie sytuacja też zmieniła się znacząco, czego dramatycznym przykładem jest rosnąca liczba i intensywność pożarów na Syberii. I na tym właśnie polega ten dramat, że jest on wielowarstwowy, wciąż nie do końca zrozumiały, ale i jednocześnie o wymiarze globalnym.

Do tego sądzę, że mokradłami warto interesować się tak po prostu, z czystej potrzeby zbliżenia się do środowiska i edukacji oraz uwrażliwianiu, które dzięki temu mają miejsce. To trochę jak z obrączkowaniem ptaków. Na ile przyczynia się to do lepszego zrozumienia populacji ptaków globalnie? Jednakże budzi to duże zainteresowanie i gromadzi wielu ludzi, w sensie edukacyjnym to bardzo ważny proces, który ma ogromny wpływ na jakość i efekty ochrony przyrody.

Paleoklimatologiczne badania mokradeł

Skończy tym, od czego zaczęliśmy. Badania paleoklimatyczne mokradeł są bardziej skomplikowane?

Są inne. Jeśli myślimy o perspektywie ochrony torfowisk, to warto znać ich stan początkowy, warto znać warunki referencyjne z przeszłości w relacji do stanu obecnego. Takie spojrzenie w przeszłość mówi nam bardzo wiele.

I w jaki sposób spogląda się w tę przeszłość?

Na przykład poprzez badania zmian poziomu wody, które jesteśmy w stanie z łatwością zrekonstruować za pomocą różnych proxy zawartych w rdzeniach torfowych (np. makroszczątki roślinne oraz pyłek roślin) Wykorzystujemy do tego także ameby skorupkowe – jednokomórkowe organizmy występujące w torfowiskach, które pozostawiają po śmierci skorupki. Dzięki temu możemy zrekonstruować poziomy wody w centymetrach. 

Chęć takiego głębszego spojrzenia w przeszłość doprowadziła przeprowadzenia syntezy dla Europy i rekonstrukcji zmian poziomu wody dla wielu torfowisk. W ten sposób odkryliśmy, że spadkowy trend w torfowiskach europejskich istnieje od co najmniej 200 lat.

A odpowiada za to…?

Związane jest to bardzo mocno ze wzrostem temperatury. Oczywiście eksploatacja i odwadnianie torfowisk też mają na to istotny wpływ, niemniej głównym czynnikiem jest właśnie temperatura. Gdybyśmy nałożyli na siebie zmiany poziomu wody i temperatury Europie w ostatnich 200 latach, to zobaczylibyśmy, że oba wykresy są ze sobą wyraźnie powiązana i w pewnym momencie się przecinają. Można wręcz powiedzieć, że te zmiany zachodzą równoległe. Pokazuje to determinujący wpływ zmiany klimatu.

Wiadomo, w jakim stopniu odpowiada za to zmiana klimatu i wzrost temperatury, a w jakim melioracja bądź inne bezpośrednie czynniki ludzkie?

Bardzo ciężko to oszacować. Duża część badań była jednak wykonywana na obiektach, które nie były odwadniane. To tym bardziej wskazuje więc na czynnik klimatyczny. Obecnie realizujemy badania w Norwegii, w ramach których chcemy obliczyć, czy proces obniżania poziomu wody przyspieszył 100 lat temu, czy też bardziej w okresie ostatnich 20-30 lat. W Europie, pociętej rowami melioracyjnymi wzdłuż i wszerz, odfiltrowanie od tych czynników zmiany klimatu jest jednak bardzo trudne. Badania w Polsce były pod tym względem dość unikatowe, bo choć problem melioracji istnieje również u nas, to jednak udało się znaleźć do eksperymentów torfowiska niezmienione przez tego typu praktyki.

Jak już wspominałem, na podstawie naszych eksperymentów ustaliliśmy, że około 20-25 centymetrów to krytyczny próg, po którego przekroczeniu zmienia się skład roślin i mikroorganizmów na torfowisku zaburzonym. W badaniach, paleoklimatycznych czy wręcz paleohydrologicznych dotyczących torfowisk zachowanych w stanie bardziej zbliżonym do naturalnego, ten próg znajduje się około 10-12 centymetrów pod powierzchnią torfowiska. Gdy poziom wody spada długoterminowo poniżej, dochodzi do transformacji roślinności i zespołów mikroorganizmów oraz w efekcie zwiększenia emisji dwutlenku węgla. 

Rozmawiał Szymon Bujalski

Prof. dr hab. Mariusz Lamentowicz pracuje na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Jego główne zainteresowania naukowe koncentrują się na ekologii i paleoekologii mokradeł. Jest specjalistą w dziedzinie badań wpływu klimatu i człowieka na torfowiska. W ramach swojej pracy naukowej i organizacyjnej kieruje Pracownią Ekologii Zmian Klimatu na Wydziale Nauk Geograficznych i Geologicznych. Jego projekty mają na celu zbadanie zaburzeń antropogenicznych, opracowanie strategii ochrony torfowisk i wykorzystania ich potencjału dla lepszej sekwestracji węgla w tych ekosystemach. Współpracuje z Centrum Ochrony Mokradeł (CMOK) w celu odtwarzania, ochrony i monitoringu torfowisk.

The post Od lat bada mokradła w Polsce i na świecie. „Zmieniają się na naszych oczach” appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Nowoczesne prognozy pogody

Jesteśmy skuteczniejsi w prognozowaniu pogody niż kiedyś?

Tak, ich dokładność stale rośnie. Modelowanie pogody ma już kilkadziesiąt lat historii. Obecnie opiera się na superkomputerach, czyli wysokowydajnych maszynach obliczeniowych, które z biegiem lat coraz dokładniej modelują procesy fizyczne. Choć rozwój technologii poprawia precyzję prognoz, to jednak sama atmosfera, jako system dość chaotyczny, stanowi ograniczenie. Prognozy temperatury powierzchni sprawdzają się obecnie w ok. 99% przypadków, co weryfikujemy na podstawie pomiarów ze stacji synoptycznych (w Polsce jest ich kilkadziesiąt). 

Wyzwania pojawiają się przy prognozowaniu innych parametrów, takich jak opady. Możemy sobie wyobrazić kropelkę, która porusza się w chmurze, w strumieniu powietrza, rośnie łącząc się z innymi kropelkami, unosi do góry, zamarza i zamienia w grad, który później opada na powierzchnię. Takie procesy są już trudne do ujęcia za pomocą równań zapisywanych w formie kodu numerycznego.

Dokładność prognoz zmniejsza się wraz ze wzrostem czasu wyprzedzenia. Najpowszechniejsze są prognozy krótkoterminowe prognozy, z wyprzedzeniem od kilku do kilkudziesięciu godzin. Prognozy o dłuższym horyzoncie są przeważnie opracowywane w oparciu o metody statystyczne poszukujące analogów w danych historycznych czy wiązki modeli. Są to prognozy długoterminowe, sezonowe (obejmujące okres trzech miesięcy) lub prognozy dekadowe. W Centrum Modelowania Meteorologicznego opracowujemy również prognozy o najkrótszym horyzoncie nowcastingowe – do kilku godzin.

Jak rozwój technologii wpłynął na prognozowanie pogody? Różnicę robi jedynie większa moc obliczeniowa komputerów, czy też rozwinęliśmy inne przydatne metody?

Postęp technologiczny, zwłaszcza wzrost mocy obliczeniowej komputerów, był kluczowy, ale nie jedyny. Nowe metody pojawiły się również z tego powodu, że coraz większa moc obliczeniowa oznacza coraz większą ilość danych. 

Obecnie oprócz danych z tradycyjnych bezpośrednich pomiarów naziemnych (np. temperatury i opadów) korzystamy z teledetekcji naziemnej – radarów pogodowych oraz teledetekcji satelitarnej. Danych satelitarnej jest coraz więcej, są coraz dokładniejsze, przybywa też parametrów meteorologicznych, które możemy mierzyć z orbity okołoziemskiej. 

Jak więc widać, ilość informacji wejściowych zwiększa się znacząco. Dane pomiarowe są asymilowane przez modele numeryczne, stanowią punkt startowy równań opisujących ewolucję atmosfery. Im więcej danych wejściowych, tym dokładniejsze są rozwiązania tych równań i prognoza pogody.

Jeżeli chodzi o inne metody, nowością jest sztuczna inteligencja, która analizuje dane obserwacyjne, porównując je z modelami numerycznymi. Pozwala to tworzyć algorytmy zdolne przewidywać stan atmosfery bez konieczności stosowania równań fizycznych. To potencjalnie ogromny krok naprzód, ale algorytmy te nadal potrzebują danych z modeli..

Dodatkową trudnością w korzystaniu ze sztucznej inteligencji jest zmieniający się gwałtownie klimat. Trudno powiedzieć, jak taki algorytm sprawdziłby się w przyszłości, bo ta przyszłość jeszcze nie nadeszła i nie wiemy, jak znaczne będzie globalne ocieplenie i jakie dokładnie konsekwencje za sobą pociągnie.

Pomijając niepewność związaną z przyszłą zmianą klimatu, czy sztuczna inteligencja znacząco wpłynie na prognozowanie pogody?

Wydawałoby się, że to będzie ogromny skok – że już będziemy mogli wyłączyć modele numeryczne i uruchomimy jakiś algorytm, który dostarczy gotową prognozę wszystkich parametrów. Ale na razie tak to nie wygląda. 

Algorytmy są testowane głównie pod kątem prognozowania temperatury, gdzie dokładność jest wysoka. Bardziej złożone i ekstremalne zjawiska atmosferyczne, które bardzo nas interesują, wymagają dalszego rozwoju modeli numerycznych. Myślę, że trzeba będzie poświęcić jeszcze dużo czasu, energii i procesorów, żeby uzyskać coś oczywiście lepszego niż dają nam obecnie modele numeryczne.

Prognozy i ostrzeżenia o zjawiskach ekstremalnych – czy pomagają?

Jak prognozy IMGW sprawdziły się w przypadku wrześniowej powodzi?

Obecnie pracujemy nad raportem, w którym dokładnie określimy sprawdzalność naszych modeli w różnych horyzontach czasowych. Wstępna analiza pokazuje jednak, że prognozy były precyzyjne, co mogliśmy śledzić w mediach, obserwując odprawy rządowe dotyczące sytuacji powodziowej. Już kilka dni przed tym zdarzeniem otrzymaliśmy prognozy opadów na poziomie kilkuset milimetrów. Początkowo byliśmy zdziwieni i zastanawialiśmy się, czy to nie błąd – ale okazało się, że prognozy były trafne. 

Niemniej należy pamiętać, że ekstremalne sytuacje, takie jak powódź, stanowią wyzwanie dla modeli, które operują na siatce o oczku kilku kilometrów i są parametryzowane pod kątem lokalnych warunków. Modele takie mogą więc mieć trudność z sytuacjami odbiegającymi od typowych.

Myśli Pan, że ludzie rozumieją ostrzeżenia IMGW? Zdają sobie sprawę, co za nimi stoi?

Trudno mi to ocenić. Natomiast na pewno edukacja jest konieczna i powinna być prowadzona stale, bo zwiększanie świadomości jest ważne.

To spytam inaczej: dlaczego część ludzi lekceważy takie ostrzeżenia?

Nie chciałbym bawić się w psychologa. Myślę jednak, że część osób jest sceptyczna wobec ostrzeżeń, bo pojawia się opór przed działaniem, które ktoś im narzuca. Zamiast zabezpieczyć rzeczy na balkonie, niektórzy myślą więc, że „jakoś to będzie”, „a może burza ominie mój dom” itp. Poza tym czasami ludzie po prostu nie mogą zabezpieczyć się w pełni, bo na przykład nie ma ich w domu. Trudno też liczyć, że ludzie ochronią dach przed zerwaniem, gdy nadejdzie trąba powietrzna.

Powódź we Wrocławiu w 1997 r. pokazała z kolei, jak wielki jest problem z zabudową na terenach zalewowych. Woda zalała wówczas obszary, które już na początku XX wieku niemieccy eksperci oznaczyli właśnie jako tereny zalewowe. Po wojnie zaczęto je jednak zabudowywać, a przecież samorządy dysponowały informacjami o tych terenach – mapy, choć wtedy mniej dokładne niż dzisiejsze, ale jednak były. Informacje posiadano więc od ok. 100 lat. Dlaczego z nich nie skorzystano?

Tym razem Wrocławia nie zalało. Czy to zasługa infrastruktury?

Infrastruktura przeciwpowodziowa jak najbardziej została unowocześniona i pomogła. Ochroniono największe miasto w dorzeczu Górnej Odry, w tym wielowiekowe zabytki Warto mieć jednak na uwadze, że w ciągu 30 lat były już trzy powodzie, które teoretycznie powinny zdarzać się raz na sto albo nawet tysiąc lat. Nie jesteśmy w stanie zbudować infrastruktury, czyli nowych zbiorników, która zawsze pomieści ogromne ilości wody, które niosą chmury.

Dlaczego ostrzeżenia są tak ważne?

Bo pozwalają przygotować się na najbliższe dni. Mimo to czasem pojawia się zarzut, że ktoś nie został ostrzeżony na czas. Istnieje jednak pytanie: czy odpowiednio reagujemy na ostrzeżenia, skoro – jak widać – są wystarczająco dokładne?

Ale pamiętajmy też, że prognozy i ostrzeżenia nie przewidzą wszystkiego. System hydrologiczny jest trudny do przewidzenia. Istnieje wiele zmiennych, na które człowiek może wpływać, ale nie jesteśmy w stanie przewidzieć np. przelania się wody przez zaporę lub pęknięcia tamy. Trudno uwzględnić tak wiele możliwych opcji w prognozie hydrologicznej.

Czy system ostrzegania można w takim razie jeszcze udoskonalić?

Oczywiście, zawsze można coś poprawić. Z biegiem czasu specjaliści pracują nad aktualizacją procedur, w reakcji na pojawiające się niedoskonałości, by dostosować je do nowych sytuacji. 

Z klimatem, delikatnie rzecz ujmując, lepiej już nie będzie, a infrastruktura w którymś momencie zawiedzie. Co można więc robić?

Rzeczywiście, z klimatem raczej lepiej już nie będzie. Skala przyszłej zmiany klimatu wciąż zależy jednak od naszych działań. Odwlekanie redukcji emisji gazów cieplarnianych oznacza, że w przyszłości albo będziemy musieli ograniczać emisje jeszcze bardziej, albo czekają nas jeszcze większe konsekwencje, co mocno utrudni adaptację – i to na różnych poziomach.

Adaptacja do zmiany klimatu w Polsce

Trzymając się działań w Polsce, czy adaptacja do zmiany klimatu obejmuje również zmiany w gospodarce wodnej?

Jak najbardziej. Musimy przygotować się na to, że takie powodzie jak w Kotlinie Kłodzkiej będą zdarzać się coraz częściej. W związku z tym mocno niepokojącym zjawiskiem jest erozja gleb w tamtejszych lasach. Lasy mogłyby zatrzymać część tej wody ale w górach wycięto wiele lasów, przez co wzrósł poziom erozji, a woda szybciej spływa. Lasy stanowią więc miejsce naturalnej retencji wody, o które warto zadbać, ale ich odbudowa na terenach górskich jest trudniejsza niż na nizinach.

To tym istotniejsze, że nawet jeśli zbiorniki przyjmą wodę, to nie mogą jej długo przetrzymywać. Wały retencyjne też mają swoje limity – jeśli w ogrodzie zbudujemy wał z ziemi wysoki na pół metra, to woda prędzej czy później zacznie przez niego przesiąkać. Tak samo działa to przy powodzi. Istnieją nowe technologie, które pozwalają budować bardziej szczelne wały, ale to wymaga czasu i środków. Wszystko jest stopniowo modernizowane, ale nie jest to proces natychmiastowy.

W co lepiej inwestować: szarą infrastrukturę, błękitno-zieloną infrastrukturę czy jedno i drugie jest równie ważne?

Przede wszystkim woda powinna być zagospodarowana tam, gdzie spadnie, najlepiej na miejscu. Jeśli nie jest to możliwe, przydatne są zbiorniki retencyjne. W przypadku rzek warto wykorzystywać naturalne rozlewiska, co przynosi też korzyści przyrodzie. Polska, jako kraj o relatywnie niskiej gęstości zaludnienia, ma przecież przestrzeń, by zachować obszary naturalne, czego brakuje np. w Holandii. Państwo to wypracowało sprawdzone sposoby zarządzania wodą na terenach depresyjnych, stale zagrożonych wodami słodkimi i słonymi.

Problemy z tym związane są jednak bardzo złożone. Niedawno widziałem reportaż w telewizji – mieszkanka zalanego po raz trzeci domu mówiła, że chyba najwyższa pora się wyprowadzić. W takich przypadkach potrzebne są działania systemowe. Przecież taki dom przydałoby się sprzedać, a wątpliwe, by znalazł się kupiec – zwłaszcza za cenę pozwalającą wykupić lub zbudować nowy dom w bezpiecznym miejscu. Samorządy mogą też instruować ludzi, przekazując im informacje o zagrożeniach poprzez wójta czy sołtysa. Dlatego państwo powinno tworzyć narzędzia prawne i wsparcie finansowe – szczególnie w oparciu o samorządy lokalne, które najlepiej znają sytuację swoich mieszkańców. 

Edukacja tych polityków, tych samorządowców, chyba też by się przydała?

Rzeczywiście, to chyba ich edukacja przez środowisko naukowe jest najważniejsza. Jeśli decydenci nie będą zdawali sobie sprawy, dlaczego warto inwestować w naukę, to wiele pieniędzy nie zostanie odpowiednio spożytkowanych. A badania pokazują, że inwestycja nawet kilkudziesięciu milionów złotych w adaptację może zaoszczędzić miliardy strat. To chyba dobra inwestycja, prawda?

Niestety, często kwestie takie zależą od cyklu wyborczego i aktualnych interesów politycznych. Problemem są zawsze kolejne wybory. Tak właśnie było w przypadku Kotliny Kłodzkiej, gdzie plany budowy zbiornika retencyjnego zostały wstrzymane, by nie wysiedlać mieszkańców, nie pogarszać krajobrazu i w ten sposób przeciągnąć elektorat na swoją stronę. Tak na marginesie dodam, że tworzenie zbiorników wcale nie musi pogarszać krajobrazu. Widziałem, że niektóre z nich są naprawdę bardzo ciekawie zaaranżowane – posiadają ścieżki rowerowe, ścieżki piesze, ławki itp.

Wracając jednak do sedna – trzeba przekonywać ludzi, że czasem konieczne jest poniesienie kosztów, nawet opuszczenie domu, by chronić siebie i innych przed skutkami katastrof. Oczywiście mało kto chce wyprowadzać się z domu, w którym żyje mieszka kilkadziesiąt lat, ale trzeba pokazywać ludziom, że to dla ich korzyści. Przekonanie to jednak wymaga, by komunikaty ze strony naukowców były klarowne i poparte dowodami. To istotne szczególnie wtedy, gdy w przestrzeni publicznej pojawia się wiele negatywnych opinii, fake newsów lub hejtu wobec tego typu działań. Jeśli komunikat jest merytoryczny, to myślę, że odbiorcy go jednak zrozumieją i zaakceptują.

W pewnym czasie zmiana klimatu może wymknąć się spod kontroli, a jej konsekwencje staną się bardzo nieprzewidywalne. Czy zarówno adaptacja, jak i będące jej częścią prognozy pogody i systemy ostrzegania, mogą się w takim przypadku jeszcze sprawdzać?

Każda prawidłowa adaptacja lub mitygacja ma swoją wartość dodaną, ale musimy unikać działań sprzecznych z jej celami. Przykładem takich błędów jest rewitalizacja rynków miejskich, która często polega na ich zabetonowaniu. Co ciekawe, wcześniej te tereny były dostosowane do zmieniających się warunków klimatycznych, bo posiadały duże drzewa i inną roślinność. Obecnie, pozbywając się starych drzew i betonując wszystko, zwiększamy problem. 

W niektórych miastach wraca się do sadzenia drzew na wcześniej wybetonowanych rynkach i placach. I niby to powinno cieszyć, ale gdzie w tym logika? Mówimy przecież o podwójnym wydaniu pieniędzy na coś, co początkowo działało dobrze. W moim odczuciu czasem wygląda to tak, jakby środki musiały być po prostu na coś wydane – bez względu na to, czy sensownie, czy nie.

Mimo to uważam, że obecnie każda inwestycja powinna uwzględniać adaptację do zmiany klimatu. W większych miastach wdrożono Miejskie Plany Adaptacji, ale ich realizacja przebiega zbyt wolno, wobec narastających zagrożeń.

A co możemy robić na poziomie indywidualnym?

Jako jednostki możemy zrobić wiele – ograniczyć beton wokół domu, zamontować zbiorniki na deszczówkę, stworzyć ogród deszczowy. To proste kroki, które pomagają zatrzymać wodę na naszej posesji, osiedlu i zmniejszyć jej odpływ. Dobrze wykonany ogród deszczowy nie tylko chroni przed zalaniem, ale też estetycznie wzbogaca otoczenie i daje wodę, którą można wykorzystać np. do podlewania. A skoro o tym mowa, to możemy również rozważyć wprowadzenie systemu szarej wody – czyli tej, którą po wstępnym oczyszczeniu można wykorzystać np. do spłukiwania toalety.

Problemem jest to, że takie rozwiązania są już bardziej zaawansowane, a przez to i droższe. Kupienie zbiornika na deszczówkę jest w zasięgu finansowym wielu osób, ale w wielu innych działaniach potrzebne byłoby wsparcie ze strony państwa. W ramach działań Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej wdrażano już programy, które wspierały m.in. odnawialne źródła energii czy likwidację kopciuchów. Dzięki temu w miksie energetycznym jest więcej odnawialnych źródeł energii i widać już poprawę jakości powietrza w Polsce.

Mimo to wciąż wiele osób ma opór wobec zmian. Na przykład właściciele starszych aut, które nie będą mogły wjechać do Stref Czystego Transportu. Z drugiej strony, w niektórych miastach komunikacja zbiorowa jest niedostatecznie rozwinięta, co sprawia, że mieszkańcy przedmieść wybierają samochód jako środek transportu. Samochodem jest po prostu taniej, łatwiej i szybciej, a czasami innej możliwości po prostu nie ma. Lepsze zorganizowanie transportu miejskiego mogłoby więc zachęcić ludzi do korzystania z niego, co w efekcie zmniejszyłoby zanieczyszczenie powietrza i ograniczyło emisje.

Całość sprowadza się do współpracy różnych instytucji i świadomego podejścia do zmian. Każdy z nas może wprowadzić małe zmiany, ale potrzebne są też rozwiązania systemowe.

ECMWF (Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody) – po co do niego należeć?

Na koniec pytanie o Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody. To instytucja, do której Polska nie należy jako jedyny członek UE. Co przez to tracimy?

Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody (ECMWF) to instytucja na światowym poziomie, lider w dostarczaniu globalnych prognoz pogody. ECMWF stanowi nieocenione wsparcie dla narodowych służb meteorologicznych i hydrologicznych w całej Europie, zapewniając prognozy wykorzystywane przez liczne sektory gospodarki i instytucje badawcze. Współpracuje z takimi kluczowymi instytucjami, jak Rada Europy i NATO. 

Jesteśmy członkiem wszystkich najważniejszych instytucji meteorologicznych – poza właśnie tą najważniejszą. A trzeba też zaznaczyć, że do ECMWF należą nawet państwa, które nie znajdują się w UE, m.in. Turcja i Albania. Odkąd pracuję w IMGW, czyli od przeszło 20 lat, śledzę wysiłki różnych instytucji na rzecz członkostwa Polski w ECMWF, bo warto zdać sobie sprawę, że o członkostwo aplikuje właśnie państwo, a nie jakikolwiek instytut. Obecnie IMGW-PIB podjął się koordynacji tych działań, ale skorzystają na tym różne instytucje w Polsce i my jako obywatele.

Dlaczego polski rząd powinien to zrobić?

Przystąpienie do ECMWF to decyzja na poziomie rządowym – wymaga oficjalnego zgłoszenia ze strony państwa i zapewnienia środków na składkę członkowską. Składka ta jest uzależniona od PKB danego kraju, jednak koszt ten przyniósłby wielokrotne korzyści dla gospodarki – szczególnie w zakresie ochrony przed skutkami ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak burze, powodzie czy susze. To inwestycja, która bezpośrednio przełożyłaby się na mniejsze straty gospodarcze, a więc realne oszczędności w budżecie państwa. Oczywiście w rachunkach księgowych trudno wykazać „uniknięte straty”, ale to coś, o czym powinniśmy mówić i czego nie należy lekceważyć.

Na czym konkretnie polegałby korzyści z dołączenia Polski do ECMWF?

Dzięki temu Polska uzyskałaby dostęp do kluczowych zasobów obliczeniowych i baz danych ECMWF. Mówimy o ogromnych bazach danych pogodowych, które są rozwijane dzięki składkom członkowskim. To nie tylko poprawiłoby zdolność do przewidywania i reagowania na zjawiska pogodowe, ale też wzmocniłoby bezpieczeństwo narodowe.

W jaki sposób?

Bo umożliwiłoby szybsze działania w sytuacjach kryzysowych, takich jak zagrożenia powodziowe, które wymagają natychmiastowej reakcji. Dodatkowo, wspólne badania prowadzone w ramach ECMWF mogłyby otworzyć nowe możliwości dla naukowców i sektorów gospodarki, a także wesprzeć biznesy w planowaniu działalności w oparciu o precyzyjne prognozy pogody.

ECMWF dysponuje archiwum danych pogodowych sięgającym 1000 petabajtów. Pozwala to na naprawdę szczegółowe analizy oraz modelowanie numeryczne pogody o bardzo wysokiej rozdzielczości. Polska mogłaby wykorzystać te dane zarówno do prognoz krótkoterminowych, jak i do przewidywania sezonowego. A to miałoby kluczowe znaczenie chociażby dla sektora rolniczego, umożliwiając rolnikom lepsze planowanie upraw. Na przykład, wiedza o prognozowanym niedoborze opadów w marcu mogłaby pozwolić rolnikom na lepsze przygotowanie się do potencjalnej suszy i zgromadzenie zapasów wody lub lepsze gospodarowanie nią. Choć takie prognozy nie są jeszcze w pełni wykorzystywane przez polski rynek, w przyszłości ich rola z pewnością wzrośnie. Dlatego tak ważne jest pokazywanie, w jaki sposób takie prognozy mogą być wykorzystane przez odbiorców.

Dostęp do tego rodzaju danych daje więc możliwość budowy bardziej odpornych, inteligentnie zarządzanych sektorów gospodarki, które będą mogły szybciej adaptować się do zmieniających się warunków klimatycznych.

Dołączenie Polski do ECMWF to inwestycja w bezpieczeństwo, innowacje naukowe oraz konkurencyjność naszej gospodarki. To krok, który przyczyni się do lepszego zarządzania ryzykiem pogodowym i efektywniejszego wykorzystywania zasobów naturalnych. Jest to więc przykład tego, o czym mówiłem wcześniej – że inwestycja w naukę to dobra inwestycja.

Rozmawiał Szymon Bujalski

Adam Jaczewski – doktor nauk o Ziemi w zakresie geofizyki, absolwent Zakładu Fizyki Atmosfery w Instytucie Geofizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Pracuje w Zakładzie Analiz Meteorologicznych i Prognoz Długoterminowych Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB. Obecnie zajmuje się wdrożeniem parametryzacji efektów miejskich w numerycznych modelach pogody oraz przygotowaniem symulacji klimatycznych w inicjatywie EURO-CORDEX.

The post Ekspert IMGW: Kilkadziesiąt milionów na adaptację do zmiany klimatu może zaoszczędzić miliardy strat appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Erozja przybrzeżna

Szymon Bujalski: W szkole uczyli nas, że erozja wybrzeża to naturalny proces. W obecnych czasach już jednak nie taki naturalny? 

Dr. Zuzanna Świrad: Faktycznie, ludzie mogą pośrednio wpływać na erozję. Jeśli na przykład przyczyniamy się do podwyższenia poziomu morza, to wpłyniemy na erozję. Gdy postawimy konstrukcje uniemożliwiające swobodny transport osadów plażowych, odcinki klifów morskich mogą tracić bufor chroniący je przed atakiem fal. Również regulując rzeki, ograniczamy dostawę materiału plażowego.

A co wynika z pomiarów? Erozja wybrzeży przyspiesza?

 – W niektórych miejscach przyspiesza, w innych nie – to zależy od konkretnej lokalizacji.

Czyli od czego dokładnie?

 –  Na przykład od tego, jak wygląda dane wybrzeże – od jego morfologii czy budowy geologicznej. Ale również od klimatu – sztormów, zmian poziomu morza.

W swojej pracy zajmuję się wybrzeżami skalistymi. Niektóre skały ulegają erozji pod wpływem opadów, a fale morskie w ogóle nie odgrywają w tym żadnej roli. Dla innych to właśnie falowanie będzie kluczowe. Albo to, czy przed klifem znajduje się plaża, czy nie – bo plaże z jednej strony chronią klify przed falami, a z drugiej strony materiał poderwany z plaży, uderzając w klif, może przyspieszyć erozję.

Jaka bywa największa skala mierzonej erozji?

– Wybrzeża arktyczne zbudowane są w luźnych osadach, w których dodatkowo może być   masywny lód. Gdy w skutek wzrostu temperatur lód topnieje, a grunt rozmarza, dochodzi do cofnięcia brzegu nawet do kilkudziesięciu metrów na rok. Ma to miejsce m.in. na obszarze północnej Rosji i Kanady.

Jakie wybrzeża pani badała, w jakich częściach świata? 

– W czasie studiów doktorskich badałam wybrzeża Wielkiej Brytanii. Później skupiałam się na wybrzeżach Kalifornii i Spitsbergenu, ale w tym ostatnim przypadku nie były to klify, tylko plaże mieszane i kamieniste. Aktualnie zaczynam zaś projekt na temat skalistych wybrzeży Bałtyku. Lite skały nie są odsłonięte w Polsce; znajdziemy je między innymi w Estonii, na Gotlandii i na Łotwie, więc na tych obszarach będę się skupiać.

Wybrzeża skaliste – co je wyróżnia?

Czym różni się badanie wybrzeży skalistych od badania innych typów wybrzeży?

– Wybrzeża możemy podzielić na wybrzeża plażowe, podmokłe tereny przybrzeżne oraz wybrzeża skaliste charakteryzujące się tym, że są zbudowane w skałach litych. Ten ostatni typ wybrzeży nigdy nie był odpowiednio zbadany. Znacznie więcej artykułów powstawało na temat plaż i terenów podmokłych. Na przykład w latach 90. XX w. publikowano rocznie średnio 50 artykułów o wybrzeżach w osadach luźnych, ale tylko cztery w temacie wybrzeży skalistych. To mniej niż 10%. Podobnie wygląda to w podręcznikach akademickich na temat wybrzeży.

Skąd taka dysproporcja? 

– Z kilku powodów, które są też odpowiedzią na wcześniejsze pytanie.

Po pierwsze, przez wiele lat wydawało nam się, że na wybrzeżach skalistych mało się dzieje. Gdy na plaży pojawia się sztorm, efekty widać od razu. Tymczasem w przypadku wybrzeży skalistych może być tak, że mimo naprawdę wielkich fal nic się na klifie nie zmienia. Dopiero później, w wydawałoby się bezpiecznych warunkach i przy pięknej pogodzie, taki klif może runąć. 

Po drugie, odpowiedzi rzeźby terenu na różne czynniki występujące na wybrzeżach skalistych są nie tylko opóźnione, ale też pośrednie i skomplikowane. Często trudno znaleźć bezpośredni związek między jakimś czynnikiem klimatycznym a erozją klifu.

Po trzecie, klify to często obszary trudne do fizycznego prowadzenia badań. Nieraz nie da się na nie dostać – jest to po prostu zbyt niebezpieczne.

Skoro badania wybrzeży skalistych były obszarem zaniedbanym, dlaczego warto to zmienić?

– Większość ludzi żyje niedaleko wybrzeży, a ponad połowa wybrzeży światowych ma klify. Na tych klifach zbudowane są miejscowości, drogi, koleje, strefy wojskowe, elektrownie, uniwersytety… Czasami stanowią one też część parku narodowego lub innego chronionego obszaru przyrodniczego, czyli mają duże znaczenie przyrodnicze i turystyczne.

Obecnie dysponujemy metodami badawczymi, które pozwalają nam dokładnie i precyzyjnie mierzyć erozję. Zaczęliśmy też rozwijać modele numeryczne, dzięki którym lepiej rozumiemy dynamikę wybrzeży skalistych, czyli zachodzące tam procesy fizyczne. Skoro mamy takie możliwości, warto wiedzieć, co się dzieje i co może się zadziać w przyszłości. Bo faktycznie – klify się cofają, choć nie wszędzie tak samo szybko, co stanowi realne zagrożenie dla ludzi i infrastruktury. 

Erozja przybrzeżna a zmiana klimatu i wzrost poziomu morza

Wzrost poziomu morza, sztormy i klify… Co już wiemy na ten temat, a czego wciąż nie?

– Jeśli chodzi o zmiany poziomu morza, reakcja klifów jest czymś bardzo trudnym do oceny. Plaże naturalnie umiejscowią się na jakimś poziomie „równowagi”. Wzrost poziomu morza skutkuje tym, że plaża przesunie się trochę wyżej, trochę bardziej w głąb lądu. Klif się nie przesunie, nie podniesie, bo nie może. Po prostu fale będą atakowały to samo wybrzeże na innej wysokości. A jeśli skała runie, to runie bezpowrotnie – już się nie odbuduje.

Wyzwaniem na przyszłość jest zrozumienie, jak przy wzroście poziomu morza zmienią się procesy fizyczne na wybrzeżach skalistych i jak przełoży się to na to ich zachowanie. Przykładowo weźmy pod uwagę platformy przybrzeżne. Platforma przybrzeżna – lub abrazyjna – to swego rodzaju półka skalna przed czołem klifu. Gdy klif się cofa, platforma mniej więcej na poziomie morza tworzy się, a potem rozszerza. 

W czasie odpływu fale mogą łamać się w okolicy krawędzi platformy, a w czasie przypływu docierać do klifu. Często wietrzenie fizyczne spowodowane naprzemiennym zanurzaniem i odsłanianiem platformy ze względu na poziom pływów odgrywa kluczową rolę w ewolucji platformy. Jeśli wyższy poziom wody spowoduje, że nawet przy odpływie platforma będzie pod wodą, procesy wietrzeniowe mogą być mniej efektywne, zmienią się procesy fizyczne.

Czy będą to takie same procesy, tylko zachodzące z inną intensywnością? A może będą to zupełnie inne procesy? Szukamy odpowiedzi na takie właśnie pytania.

A jak to jest ze sztormami?

– Erozja klifów jest związana z intensywnością sztormów. Żeby wiedzieć, co dzieje się na klifach, musimy rejestrować zmiany topograficzne. Możemy na przykład co roku robić serię zdjęć z drona i używać ich do budowania modeli terenu, a potem wychwytywać zmiany topograficzne. Ale liczba, intensywność i długość sztormów z roku na rok może się różnić. Najlepiej byłoby więc powiązać fale z konkretnego sztormu z konkretną miarą erozji, na przykład objętością zerodowanego materiału (w metrach sześciennych), cofnięciem czoła klifu (w metrach) lub tempem cofania klifu (w metrach na rok)

I robicie tak?

– Pod kierunkiem Adama Younga przeprowadziliśmy trzyletnie badania piaskowcowych klifów południowej Kalifornii (Young i in. 2021). Co tydzień skanowaliśmy 2,5 km odcinek wybrzeża skanerem laserowym umieszczonym na pace samochodu. Dzięki tak częstym pomiarom byliśmy w stanie powiązać erozję z konkretnymi sztormami. Znaleźliśmy liniową zależność między kumulowaną wysokością fal uderzających o klif a objętością materiału oderwanego w dolnych partiach klifu. 

Znajdowanie takich zależności może pomóc w przewidywaniu, co stanie się w przyszłości, gdy sztormy będą trwać dłużej, pojawiać się częściej, a fale będą wyższe i dłuższe.

Jak bardzo zmiana klimatu wpływa na erozję wybrzeży?

– W 2018 r. opublikowano artykuł przeglądowy grupy badaczy pod kierunkiem Mélody Prémaillon (Prémaillon i in. 2018). Przeanalizowano w nim 58 publikacji dotyczących tempa erozji klifów na całym świecie, robiąc to w bardzo systematyczny sposób. Autorzy przeprowadzili statystyczne analizy zależności między tempem cofania klifów, a budową geologiczną i różnymi parametrami klimatycznymi – falami, zmianami poziomu morza, pływami, wietrzeniem mrozowym, itp.

I okazało się, że w skali globalnej tak naprawdę istnieje tylko jedna właściwość, którą można powiązać bezpośrednio z tempem cofania klifów. To budowa geologiczna – litologia, czyli typ skały (piaskowiec, wapień, kreda, bazalt, granit) oraz struktura (spękania, uskoki czy inne nieciągłości).

Jeśli chodzi o klimat, jako jedyny statystycznie istotny czynnik wskazano wietrzenie mrozowe, przez autorów przybliżone przez liczbę dni z temperaturą poniżej 0°C.

Jaki wniosek pani z tego wyciąga?

– To pokazuje, jak bardzo lokalne są te zjawiska i jak bardzo trzeba mieć na uwadze specyfikę obszaru, żeby zrozumieć, co się dzieje. Na przykład w naszym badaniu w Kalifornii znaleźliśmy zależność między erozją a klimatem. Ale możliwe, że w innym miejscu i dla innego typu skał tej zależności już nie będzie.

Które skały są najbardziej, a które najmniej wytrzymałe? 

– Skały krystaliczne, bazalty, granity są bardzo wytrzymałe, piaskowce i wapienie są zwykle średnio wytrzymałe, a mułowce czy kreda to miękkie skały mało odporne – podobnie jak polskie klify w osadach polodowcowych.

Jakie czynniki związane ze zmianą klimatu mogą wpływać na erozję? Wyższe temperatury wody, zmiana zasolenia, intensywność opadów?

– Prawdopodobnie zasolenie albo kwasowość wody będą wpływać na niektóre klify. To na przykład istniejące na Bornholmie czy Rugii klify kredowe, które mogą erodować przy pomocy rozpuszczania materiału. 

Zmiany temperatury powietrza mogą modyfikować cyrkulację atmosferyczną wpływając na kierunek i porywistość wiatru. A wiatr kontroluje wielkość fal. 

Jednym z głównych czynników osuwania się klifów w miękkich osadach są opady, z powody których grunt staje się nasycony wodą. Niezależnie od tego, co dzieje się w morzu, nasycenie materiału klifowego może więc powodować osuwanie.

Ochrona wybrzeży przed erozją

Czy ograniczenie erozji jest możliwe? I czy jest w ogóle uzasadnione pod kątem tego, co możemy uzyskać, jak mocno zaingerujemy w środowisku i jakie koszty będzie to oznaczało?

– Istnieją metody ograniczenia erozji. Klify można na przykład zabetonować. Tylko że jest to obusieczny miecz, bo gdy uniemożliwiamy erozję klifu, jednocześnie uniemożliwiamy dostawę materiału, który buduje plaże. Często to właśnie przez oberwanie się klifu, a następnie rozdrobnienie materiału, powstaje materiał plażowy. Gdy mamy zaś mniej plaży, to do klifu docierają większe fale.

Z czasem może dojść do tego, że o ile klify zostaną umocnione, przed nimi w ogóle zniknie plaża i zmaleje na przykład wartość turystyczna. Nie wspominając o tym, że mniej erozji w jednym miejscu oznacza wzmożoną erozję gdzieś indziej, zwykle na odcinku klifu położonym bezpośrednio obok zabezpieczeń.

Czyli warto chronić klify przed erozją, czy nie za bardzo? 

– Wydaje mi się, że najlepsze, co moglibyśmy zrobić, to zostawić dany obszar przyrodzie. Sam proces erozji, czyli de facto przesunięcia brzegu w stronę lądu, jest bardzo naturalny. Tylko problem pojawia się w sytuacji, gdy na szczycie klifu znajdują się domy mieszkalne, które chcemy chronić. Rodzi się jednak pytanie, jak długo i jakim kosztem.

Inne metody spowalniania erozji to budowanie konstrukcji, które łamią fale zanim te dotrą na brzeg. Dzięki temu do brzegu docierają mniejsze fale, które mają mniejszą moc erozyjną. Ale i tu pojawiają się dodatkowe pytania: gdzie umiejscowić takie konstrukcje, jak wysoko muszą sięgać i jeśli poziom morza wciąż będzie wzrastać, to czy dalej będą spełniać swoją funkcję? 

Z pani słów wnioskuję, że być może istotniejsze jest nie to, jak i czy chronić klifowe wybrzeże przed erozją, tylko gdzie i czy w ogóle budować infrastrukturę w takich miejscach?

– Jedno pytanie dotyczy tego, gdzie powinny powstawać nowe inwestycje, a drugie tego, co robić z infrastrukturą już stworzoną, a będącą lub mogącą znaleźć się w zagrożeniu. Odpowiedzi na to niech już jednak szukają inżynierowie i planiści. 

Badania wybrzeży Bałtyku

W takim razie zmieńmy temat. W badaniu wybrzeża Bałtyku istotną rolę odegra datowanie kosmogeniczne. Czyli co dokładnie?

– Datowanie kosmogeniczne to metoda określania wieku odsłonięcia powierzchni skalnej. Ziemia jest bombardowana przez promieniowanie kosmiczne i przy powierzchni powstają tzw. izotopy kosmogeniczne. Na przykład w piaskowcu są ziarna kwarcu, a w ziarnach kwarcu powstają izotopy berylu 10. Jeśli policzymy koncentrację tych izotopów – ilość atomów na gram materiału – możemy odtworzyć, kiedy dana skała została wyeksponowana na powierzchnię, kiedy przestała być w głębi. W przypadku wybrzeży skalistych interesuje nas rekonstrukcja tempa cofania klifów morskich. Możemy zatem zrekonstruować, kiedy dane miejsce na wspomnianej wcześniej platformie abrazyjnej (półce skalnej) przed klifem zostało odsłonięte. A więc to, kiedy był tam klif.

To zaś pozwoli nam obliczyć tempo cofania na przestrzeni tysięcy lat. I to jest świetna metoda, bo wybrzeża skaliste są całkowicie erozyjne czyli nie dysponujemy żadnymi osadami, których możemy  użyć do datowania innymi metodami. Tak naprawdę datowanie kosmogenicznie jest obecnie jedyną metodą odtwarzania tempa cofania klifu na przestrzeni tysięcy lat.

Co nam to może dać?

– Na przykład zobaczymy, czy to, co dzieje się współcześnie, jest reprezentatywne dla dłuższego okresu. Będziemy zatem wiedzieć, czy klif cofa się szybciej niż się cofał przez tysiące lat, czy wolniej, czy w podobnym tempie.

Na świecie do tej pory przeprowadzono około 10 badań tego typu. Są one dosyć skomplikowane, bo wymagają przeprowadzenia badań laboratoryjnych, zbudowania modelu numerycznego i jeszcze posiadania danych terenowych. Niektóre badania pokazały, że to, co dzieje się teraz, jest mniej więcej tym samym, co działo się przez tysiące lat. Inne badania wykazują zaś, że klify cofają się wolniej, a jeszcze inne – że szybciej. I znów wracamy do tego, o czym już rozmawialiśmy, czyli jak wielkie znaczenie ma lokalność.

Z dokładnością do ilu lat potrafią zmierzyć przeszłość takie badania?

– To zależy od tego, jak rygorystycznie przeprowadzi się badania. Można jednak przyjąć, że zazwyczaj z dokładnością do ok. 100 lat.

Na wybrzeżu Bałtyku wykorzystacie dokładnie taką technologię?

– Zgadza się. Tytuł naszego projektu to: „Erozja klifów wzdłuż skalistych wybrzeży Bałtyku: obserwacje, rekonstrukcje, predykcje”. Badania kosmogeniczne będą więc odpowiadać za część rekonstrukcyjną.

Do rekonstrukcji długookresowych zmian na wapiennych wybrzeżach Estonii zmierzymy koncentrację izotopu chloru 36. Do tej pory nie był on jeszcze używany na wybrzeżach skalistych. 

Wybrzeże Bałtyku jest ciekawe, ponieważ niewiele badań wybrzeży skalistych przeprowadzono na obszarach, które podnoszą się na skutek ruchów izostatycznych, w tym przypadku ustąpienia lądolodu skandynawskiego. Oprócz tego jest to morze zamknięte, czyli pozbawione długich fal oceanicznych. Występujące na nim fale wiatrowe są zaś bardzo zmienne – zwłaszcza jeśli chodzi o kierunki. Ponadto w północnej części Bałtyku, w Zatokach Botnickiej i Fińskiej, istnieje sezonowa pokrywa lodowa. Co prawda jest jej już coraz mniej, niemniej wciąż warto zbadać, jaki wpływ na erozję klifów ma obecność lodu morskiego. I na koniec pozostaje jeszcze kwestia wietrzenia mrozowego i zrozumienia, co dzieje się z klifem, gdy temperatura powietrza spada poniżej 0°C.

Jak więc widać klifom Morza Bałtyckiego warto przyjrzeć się z wielu powodów.

W jaki jeszcze sposób będziecie to badać?

– Na pewno będziemy odtwarzać topografię i analizować zmiany sezonowe i z roku na rok. Do tego dochodzi mapowanie geomorfologiczne, analizowanie twardości skał, pomiary spękań. Żeby udokumentować zmiany na przestrzeni dekad, będziemy posiłkować się istniejącymi mapami topograficznymi i danymi lidarowymi.

Jak rozumiem predykcja polegać będzie zaś na tym, że porównacie przeszłość z teraźniejszością i na tej podstawie wskażecie możliwe trendy?

– Chcemy poniekąd rozszyfrować, jakie procesy faktycznie mają tam miejsce i jak one mogą się zmienić w przyszłości, najpewniej nasilić. Zależy nam na tym, by te badania były jak najbardziej użyteczne.

A te badania będą użyteczne, gdyż…?

– To może wyjaśnię to na przykładzie Kalifornii. W miejscu, które badaliśmy, biegnie linia kolejowa na trasie pomiędzy San Diego i Los Angeles. Obecnie znajduje się zaledwie kilka metrów od krawędzi klifu. Nasza ocena dynamiki klifów pomogła w podjęciu decyzji co do ich przyszłości.

Nasze badania na Bałtyku mogą więc pomóc lokalnym władzom, decydentom czy mieszkańcom ustalać, jak blisko klifu warto budować nową infrastrukturę i czy ewentualnie nie trzeba zastanowić się nad jakąś ochroną tej już istniejącej.

W badaniu klifów jeszcze długa droga przed nami?

– Myślę, że jest bardzo dużo do zrobienia. Na szczęście metody, którymi dysponujemy, są coraz lepsze.

Najważniejsze, czym trzeba się zająć, to znalezienie zależności między klimatem a erozją. Musimy zrozumieć, w jakiej skali czasowej i przestrzennej powinniśmy rozpatrywać procesy i spróbować znaleźć globalne zależności. To jest naprawdę kluczowe.

Inna sprawa to większa praktyczność naszych badań. Wykonujemy badania różnych obszarów, ale tak naprawdę ta wiedza zazwyczaj nie dociera do osób, które mogą podejmować istotne decyzje, takich jak lokalne władze i decydenci. Chodzi więc o to, żebyśmy nie tylko stworzyli system do przewidzenia przyszłości, ale i przekazali informacje na ten temat w taki sposób, żeby zostały one odpowiednio wykorzystane.

Rozmawiał Szymon Bujalski

Zuzanna Świrad jest geomorfolożką, adiunktką w Instytucie Geofizyki PAN. Interesuje się procesami przybrzeżnymi, brzegowymi i stokowymi, w szczególności geomorfologią wybrzeży skalistych. Ukończyła geografię na Uniwersytecie Wrocławskim, doktorat broniła na Durham University w Wielkiej Brytanii, a staż podoktorski odbyła w Scripps Institute of Oceanography, University of California San Diego. Jest kierowniczką rozpoczynającego się projektu Narodowego Centrum Nauki SONATA pt. „Erozja klifów wzdłuż skalistych wybrzeży Bałtyku: obserwacje, rekonstrukcje, predykcje”.

The post Zmiana klimatu a klify. Polka badała wybrzeże Kalifornii, teraz zbada wybrzeże Bałtyku appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Wszystkie te kwestie zostały poruszone na spotkaniu dyskusyjnym pt. Climate despair and burnout (klimatyczna rozpacz i wypalenie), zorganizowanym przez Samorząd Doktorantów Instytutu Oceanologii Polskiej Akademii Nauk i grupę popularyzatorską Sirens of Ocean Science zrzeszającą doktorantów IO PAN. 

Patrycja Nowakowska: W doświadczenie lęku, depresji czy żałoby klimatycznej wpisane są wysoka świadomość problemu zmieniającego się klimatu Ziemi oraz duża doza empatii, zarówno wobec różnych komponentów środowiska, jak i jednostek czy grup społecznych, które te zmiany odczuwają najdotkliwiej. W jaki sposób Wasza praca naukowa i dydaktyczna związana jest z poszerzaniem świadomości i wrażliwości społecznej na zagadnienie katastrofy klimatycznej?  

Magdalena Budziszewska: W moich badaniach naukowych zajmuję się emocjami związanymi z klimatem, a ostatnio także edukacją klimatyczną. Uważam, że informacje dotyczące zmian klimatu powinny być częścią współczesnej edukacji, także wyższej. Interdyscyplinarne kursy powinny być dostępne dla wszystkich w środowisku akademickim, nie tylko tych, którzy zajmują się, na przykład, fizyką atmosfery, ale także dla studentów wszystkich kierunków – nauk humanistycznych, dziennikarstwa, inżynierii, chemii – klimat jest wszędzie. Również dlatego stworzyliśmy interdyscyplinarny podręcznik, „Klimatyczne ABC”, wydany przez Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, i kursy dla studentów wszystkich kierunków. Następnie zaczęliśmy badać, jak edukacja klimatyczna wpływa na ludzi i ich emocje. 

Jagoda Mytych: Moją specjalizacją są badania mediów a także studia nad pamięcią i właśnie to drugie zagadnienie skierowało mnie na tematykę związaną ze zmianami klimatycznymi. Studiowałam zagadnienie traumy zbiorowej i w pewnym momencie zaczęłam się zastanawiać, jak możemy upamiętnić straty ekologiczne? Jakiego języka użyć? Jak upamiętnić coś, co np. jak topniejące lodowce, zniknie na zawsze? Szukałam więc pomostu między studiami nad pamięcią a sposobem upamiętnienia czegoś, co było częścią trudnej przeszłości, a zmianami klimatycznymi, które nadchodzą i będą miały miejsce w przyszłości. 

Wzięłam również udział w projekcie, który stał się książką dostępną online pt. „Za pięć dwunasta. Kryzys klimatyczno-ekologiczny głosem wielu nauk„, wydaną przez Uniwersytet Jagielloński. 

Obecnie zajmuję się również komunikacją naukową dotyczącą klimatu oraz prowadzę badania dotyczące naukowców zajmujących się klimatem. Interesuje mnie, jakie emocje odczuwają klimatolodzy, kiedy komunikują swoje badania, jak również to, w jaki sposób możemy bardziej efektywnie komunikować naukę o klimacie. W pewien sposób udało mi się połączyć badania pamięci, badania mediów i komunikację społeczną. 

Zmiana klimatu jako stresor psychiczny

PN: Wysoka świadomość zachodzących zmian klimatycznych może przerodzić się w rodzaj permanentnie towarzyszącego nam w życiu stresora. Czy jesteśmy w wyposażeni w jakieś mechanizmy obronne, które mogłyby pomóc nam sobie z nim radzić? Czy formą takiej ochrony bywa dysocjacja od problemu, polegająca na dopuszczaniu do siebie informacji, przy jednoczesnym braku zaangażowania emocjonalnego?

MB: W odpowiedzi na to pytanie chciałabym przytoczyć badania, które przeprowadziliśmy na nauczycielach w Polsce. Zapytaliśmy ich, czy czują się przygotowani do nauczania o zmianach klimatycznych dzieci i młodzież w szkołach. Wielu z nich przyznało, że nie są pewni, czy powinni poruszać z uczniami ten temat, ponieważ mógłby być on dla nich przygnębiający. Z ich perspektywy nie ma zbyt wielu działań, które młodzi ludzie, a może nawet społeczeństwo w ogóle, mogliby podjąć, by ze zmianami klimatu walczyć. 

Oczywiście, od strony psychologicznej, nie uważa się, że kiedy czegoś unikamy, to automatycznie przestaje to istnieć. Wręcz przeciwnie – aktywne stawianie czoła problemom jest dla jednostki lepsze. Jednak ludzie czują czasem, że to jest zbyt duże, wyłączają wiadomości i starają się o tym nie myśleć. U niektórych jest to proces nieświadomy, inni dokonują takiego wyboru.

Jednak jeśli myślimy o zrobieniu czegoś, i przez to nie rozumiem całkowitego rozwiązania problemu zmian klimatycznych, co prawdopodobnie jest niemożliwe, ale uczynienia tej kryzysowej sytuacji lepszą, aktywnego radzenia sobie z nią – potrzebujemy nauki i wiedzy. Tylko mając tę wiedzę jesteśmy w stanie myśleć o praktycznych i użytecznych rozwiązaniach i adaptacjach. 

Dzisiejsze dzieci to osoby, którym faktycznie przyjdzie się z tym problemem zmierzyć w najbliższej przyszłości i będą musiały sobie z nim poradzić. Dlatego ważniejsze jest aby wyposażyć je w wiedzę niż po prostu unikać tego tematu, jednak jest to skomplikowane. Nie podałabym dzieciom np. wiedzy zawartej w „Klimatycznym ABC”, bo jest to książka zbyt skomplikowana poznawczo i, prawdopodobnie, również zbyt przygnębiająca. Takiej wiedzy potrzebują dorośli, a zwłaszcza politycy. Jednak jeśli chodzi o dzieci, to jest to trudne, ile im powiedzieć, bo są one także doskonałe w wyczuwaniu tego, gdy coś przed nimi zatajamy, nie dopowiadamy.  

Anna Sowa: Jagodo, ty w „Za pięć dwunasta” zauważasz, że dzieci z natury nie różnicują straty „ludzkiej” i „pozaludzkiej” oraz mają większą zdolność empatyzowania nie tylko w stosunku do ludzi, ale także wobec elementów przyrody. Czy uważasz, że jest to cecha, na pielęgnacji której powinniśmy się skupić także na późniejszych etapach życia, czy też utrata jej intensywności jest rodzajem adaptacji? Czy potrzebujemy takiej twardej skorupy, która do pewnego stopnia chroni nas przed stresem, również tym związanym z kryzysem klimatycznym? 

JM: Tak, faktycznie uważam, że dzieci mają większą zdolność do empatii wobec bytów nieludzkich. I teraz kwestia czy jako dorośli powinniśmy tę cechę w sobie pielęgnować. Zacytuję Aldo Leopolda, znanego amerykańskiego ekologa i pisarza, który pisał o cenie, jaką płacimy za świadomość ekologiczną. Jej częścią jest fakt, że żyjemy w świecie pełnym ran. Gdy jesteśmy świadomi tego, co dzieje się w środowisku, widzimy rany wszędzie dookoła, widzimy, że świat pustoszeje. Ludzie, którzy nie są ekologicznie świadomi, tych ran nie dostrzegą.

Naukowiec, ekolog ma do wyboru dwie drogi. Może nałożyć twardą skorupę i robić naukę z założeniem, że jej konsekwencje nie są jego sprawą, albo, i to jest dużo trudniejsze, stać się lekarzem, który widzi ślady śmierci w świecie i społeczeństwie, które nie chce być informowane o swoim stanie. Nie sądzę, aby to była wyczerpująca odpowiedź, ale Aldo Leopold pisał o tym już 75 lat temu, przewidział ten dylemat – albo utwardzasz swoją skorupę, albo jesteś tym, kto widzi nadchodząca śmierć. To bardzo trudny wybór i nie wiem nawet, czy decyzja w ogóle leży po naszej stronie.

Klimatyczna żałoba

PN: Jak więc zrównoważyć żal i nadzieję na lepsze, aby nie tracić zdolności racjonalnej oceny sytuacji, ale też nie popadać w melancholię? Używasz też terminu „żałoba klimatyczna”, który może wydawać się dość ekstremalny, bo kojarzy się z czymś utraconym bezpowrotnie. Czy uważasz, że odpowiednio przeżyta żałoba pomaga budować nadzieję na przyszłość? 

JM: Jeśli pomyślimy o żałobie w kategoriach Freuda, to mamy do czynienia z procesem, który kończy się katharsis. Po jego przejściu znajdujemy zastępstwo dla tego, co utraciliśmy. Powiedziałabym jednak, że to stara szkoła rozumienia zjawiska żałoby, która nie pasuje do przeżywania żałoby klimatycznej, dotyczącej głównie bytów nieludzkich. W jej przypadku bardziej odpowiednia będzie koncepcja opisana przez Judith Butler, która widzi żałobę jako transformację. W procesie transformacyjnym nie wiemy, co czeka nas na końcu, wiemy tylko, że przechodzimy jakąś zmianę. Myślę, że to właśnie cechuje przeżywanie żałoby klimatycznej, to jest transformacja. 

Inną użyteczną koncepcją może być ta zaproponowana przez Derridę, który mówił o odpowiedzialności w kontekście żałoby. Gdy tracimy kogoś lub coś, ciąży na nas odpowiedzialność za kontynuowanie naszego życia w sposób, który honoruje to, co zostało utracone. Dlatego po stracie osoby, środowiska, czegokolwiek, co było dla nas ważne nasze dalsze życie będzie zmienione przez tę stratę. 

Myślę, że obie te koncepcje pasują do zagadnienia żałoby klimatycznej i dodatkowo dają nam pewne zadanie, skłaniają do działania. Żałoba jest skomplikowanym procesem, a żałoba związana ze zmianami klimatycznymi jest jeszcze bardziej skomplikowana, ponieważ nie jest jeszcze w pełni akceptowana społecznie. Przykładowo, żałoba narodowa to standardowa procedura, którą wiemy jak przeżywać, ma zorganizowany charakter. Dla zbiorowego przeżywania żałoby klimatycznej dopiero szukamy form i środków wyrazu. 

MB: W Finlandii interesującym podejściem do edukacji klimatycznej, zwłaszcza kierowanej do dzieci, jest łączenie jej z edukacją o śmierci. W Polsce obecnie nie można by było tak do tego podejść, bo bardzo chronimy dzieci przed wiedzą dotyczącą śmierci. A w pewnym sensie doświadczenie, gdy umiera pies lub wiedza, że być w przyszłości umrą dziadkowie są kształtujące w życiu dzieci. I właśnie ta strata psa, sprawia, że uczą się czegoś ważnego. Jako dorośli możemy więc wybrać, by dzieciom o tym nie mówić, albo możemy aktywnie przejść z nimi ten proces. To jest właśnie ta część żalu, o której wspominała Jagoda – honorowanie. Zamiast unikać tematu można to razem przeżyć i powiedzieć: „Tak to właśnie wygląda. Jesteśmy w tym razem. To będzie trudne, ale nas nie zabije”. 

W przypadku klimatu jest to jednak bardziej skomplikowane, ponieważ w dużej mierze mówimy o rzeczach, które się jeszcze nie wydarzyły. To trudne i myślę, że doprowadza to klimatologów do szaleństwa, bo żyją oni prognozami, które są jednocześnie bardzo realnymi modelami naukowymi i które z wysokim prawdopodobieństwem się wydarzą, choć nie dziś i nie jutro. Jakiś element straty, kruchości i śmiertelności jest jednak nieodłączny, jeśli prawdziwie podejść do tematu. 

Kto się martwi zmianą klimatu

AS: Właśnie tu chyba docieramy do wyzwań w komunikowaniu problemu zmian klimatu społeczeństwu i trudności, które są tego następstwem. Być może wielu osobom żyjącym tu i teraz, i niedoświadczającym jeszcze bezpośrednio skutków kryzysu klimatycznego, trudno jest przejąć się zagrożeniami, które poważniej dotkną kolejne pokolenia. Z kolei osoby świadome trudnej sytuacji, w której już obecnie się znajdujemy, a zwłaszcza naukowcy, edukatorzy, czy aktywiści już teraz doświadczają niepokoju czy strachu dotyczącego wydarzeń, które czekają nas w przyszłości. Hasła takie jak depresja klimatyczna czy lęk klimatyczny coraz częściej pojawiają się nawet w mainstreamowych mediach, co świadczy o ich powszechności.

MB: Istnieją badania ankietowe przeprowadzone na reprezentatywnych próbach, w 40-50 krajach na świecie, a więc dość dobrze odzwierciadlające światowe społeczeństwo, których wyniki wskazywały, że ponad połowa ankietowanych martwi się zmianami klimatu i odczuwa pewien stopień niepokoju związany z nimi. Przy czym, jednocześnie, poziom wiedzy na temat klimatu nie był wcale wysoki. Mamy tu więc do czynienia z sytuacją, że tych trudnych emocji możemy doświadczać niezależnie od stopnia wyedukowania. 

Wiedza sama w sobie jest istotniejsza dla szukania rozwiązań niż dla radzenia sobie z niepokojem. Przykładowo, 70% Polaków nie dostrzega różnicy między czynnikami przyczyniającymi się do zmian klimatu a zanieczyszczeniem powietrza. Z tego pomieszania rodzą się takie pomysły jak, np. wymiana systemu ogrzewania na gazowy jako element walki z kryzysem klimatycznym. W perspektywie takie rozwiązanie, owszem, poprawi jakość powietrza, ale nie przyczyni się do spowolnienia zmian klimatu. Odpowiedni zasób wiedzy jest więc potrzebny, by podejmować właściwe decyzje, ale niepokój jest bardzo demokratyczny i wisi w powietrzu. 

Ryzyko wypalenia u naukowców, edukatorów i aktywistów

PN: Przyjrzyjmy się teraz bardziej skrajnemu doświadczeniu, czyli wypaleniu. Domyślam się, że dotyczy ono mniejszej grupy i dotyka najbardziej osoby, których praca bezpośrednio związana jest z zagadnieniem zmian klimatu, a więc naukowców, edukatorów, czy aktywistów. Mogą oni czuć, że ich działania są niewystarczające, a rezultaty ich pracy mało znaczące przy skali problemu, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do uczucia rezygnacji i wypalenia. 

JM: Zacznę od naukowców, bo jest to grupa wokół której skupiają się moje badania. Przeprowadziłam wywiady z polskimi i amerykańskimi naukowcami zajmującymi się klimatem i pytałam ich, co czują w stosunku do nauki, którą się zajmują, jakie są ich emocje względem niej.

Oczywiście, nie było to niespodzianką, że są oni w swoim zawodzie przygnębieni. Ich praca prowadzi do poczucia depresji, ponieważ w dużej mierze skupia się na niepokojących prognozach. Oni wiedzą, co się wydarzy, ale trudno jest to komunikować społeczeństwu, bo są to zaawansowane ekspertyzy, które wymagają specjalistycznej wiedzy i języka. W wywiadach naukowcy wielokrotnie wspominali to, jak przygnębieni i bezradni się czują, a także, że spotykają się z brakiem wsparcia ze strony systemu akademickiego i instytucji, w których pracują. Co jednak było dla mnie zaskakujące, to fakt, że amerykańscy naukowcy byli bardzo otwarci na ten temat i swobodnie rozmawiali o swoich emocjach. 

Gdy natomiast prowadziłam te same badania w Polsce, naukowcy unikali tematu trudnych emocji, nie mówili o swoim przygnębieniu. Bardziej skupiali się emocjach odbiorców ich komunikatów, na tym że widzą ich przygnębienie. Jest to na pewno różnica kulturowa, na ile możemy mówić o naszych emocjach. Myślę, że w środowisku akademickim nie ma na to zbyt wiele miejsca. 

Te obserwacje były bardzo cenne w moich badaniach. Wychodzi na to, że skupiamy się przede wszystkim na publice, jak odbiorca rozumie naukę, jakie emocje wobec niej czuje. Dużo mówimy też o samym przekazie – czy odpowiednio go komunikujemy, czy powinniśmy przekazywać go w jakiejś innej formie? Nigdy jednak nie skupiamy się na tych, którzy komunikują. Zupełnie jakby to było doświadczenie uniwersalne, jakby sposób przeżywania i komunikacji był zawsze taki sam. Nie skupiamy się na tym, że naukowcy zajmujący się klimatem, a następnie wychodzący z tą wiedzą do szerokiej grupy odbiorców mogą być wypaleni, ani jak ich badania oddziałują na ich stan emocjonalny i gotowość do komunikacji. Było to dla mnie bardzo pouczające, zdać sobie sprawę jak trudno jest komunikować naukę, będąc jednocześnie naukowcem. 

Rozwiązania problemu zmiany klimatu – jak o nich rozmawiać?

PN: W dyskusjach dotyczących edukacji klimatycznej często pojawia się zalecenie, aby umacniać w odbiorcach poczucie sprawczości, a więc by sugerować im działania, jakie mogą podjąć, by przyczynić się do poprawy sytuacji. Jednak, będąc świadomymi skali problemu, wiemy, że to, co obecnie liczy się najbardziej to zmiany systemowe, nie jednostkowe działania. Czy zgadzacie się, że mimo to, takie komunikaty są potrzebne w edukacji klimatycznej?

JM: I to jest kolejny problem. Teraz ludzie, np. uczestniczący w wydarzeniach edukacyjnych, nie chcą otrzymywać od naukowców wyłącznie wiedzy. Oczekują, że naukowcy mają rozwiązania. A naukowcy, zwłaszcza w Polsce, mówili mi, że nie czują się wystarczająco pewni, by dawać rozwiązania. Bo rozwiązania to ostatecznie są opinie, a opinie różni badacze mogą mieć odmienne. Ich niepewność dotycząca rozwiązań zderza się więc z oczekiwaniami i, czasem, rozczarowaniem opinii publicznej, bo kto ma jej te rozwiązania dostarczyć jeśli nie naukowcy?

MB: Przepraszam, że to mówię, możliwe, że nie powinnam, ale nie ma i nie będzie ostatecznego rozwiązania na kryzys klimatyczny. Nie ma też indywidualnych rozwiązań na problemy zbiorowe. Są jedynie sposoby na minimalizowanie ryzyka i szkód oraz na zapewnienie sobie lepszych warunków życia w tym kryzysie. Mamy więc coś, co możemy robić, jednak wprowadzenie poważniejszych zmian wymaga globalnej transformacji i politycznej władzy zorientowanej na rozwiązania. Ja jestem fanką prawdy, dlatego uważam, że powiedzenie, że nie mamy jeszcze odpowiednich rozwiązań, wciąż pozostawia nam wiele przestrzeni na działanie. Od tego warto zacząć. Nie jest to jednak łatwy komunikat. 

PN: Znajdujemy się więc w pewnym impasie. Zgodziłyśmy się, że nasze jednostkowe działania nie rozwiążą problemu, jednak są one kluczowe do przezwyciężenia tych trudnych emocji związanych z kryzysem klimatycznym, o których rozmawiałyśmy wcześniej. Czy więc dostrzegacie w nich właśnie taką wartość, jako działań, które wspierają nasze zdrowie psychiczne? 

JM: To pytanie można też odnieść do kwestii wypalenia, ponieważ najlepszym antidotum na wypalenie nie jest wcale nauczenie się mechanizmów obronnych i sposobów radzenia sobie z nim, które jedynie czasowo zmniejszają poziom stresu. Należy podejść do tego proaktywnie – jak do przeprojektowania sposobu pracy, przeprojektowania komunikacji. I takie „małe”, jednostkowe działania mogą pełnić także taką rolę. 

Jest w nich jednak coś jeszcze. Te działania budują społeczność ludzi wokół danego problemu i potrafią całkowicie zmienić nasze środowisko. Nie jesteśmy już sami, mamy ludzi wokół nas i wsparcie grupy. Tak jak powiedział wspomniany przeze mnie wcześniej Aldo Leopold, nie jesteśmy sami w dostrzeganiu ran. Więc w tych „małych” działaniach nie chodzi już tak bardzo o to, jak one wpłyną na klimat, ale jak zmienią środowisko, w którym żyjemy, pracujemy, uczymy i komunikujemy się. Myślę więc, że naszą motywacją do pojęcia tych działań powinna być zmiana sytuacji, nie tej klimatycznej, ale tej wokół nas, budowania systemu wsparcia opartego na ludziach, którzy są tak samo zaangażowani jak my.

MB: Możemy też zdefiniować jakoś te „małe” działania, bo jeśli rozumiemy przez nie wymianę żarówek na energooszczędne, czy recycling, to ich wpływ nie będzie duży, mimo że też oczywiście są ważne. Ale są rzeczy, które mogą wydawać się nieistotne, a jednak nieść za sobą widoczne zmiany. I mogą je podejmować nawet dzieci, np. rozmawiając ze swoimi rodzicami czy dziadkami o klimacie. 

Jeśli natomiast zmienimy skalę, to może to być rozmowa naukowca z politykami. Nie jest to rozwiązanie samo w sobie, ale z pewnością ważne działanie. Cóż wygląda na to, że jako psycholożka, na koniec dnia i tak stwierdzę, że kluczem jest rozmowa, ale jest to po prostu prawda. Aktywna komunikacja, opowiadanie historii to coś, do czego każdy z nas ma dostęp. Wpływanie na politykę, prowadzenie badań naukowych, projektowanie rozwiązań technologicznych – to wszystko jest bardzo ważne, ale nie każdy może to robić. Rozmawiać za to możemy wszyscy.

AS: W stosunku do takich jednostkowych działań pojawia się też często lekceważący stosunek, czasami są one nazywane działaniami na pokaz. Wspomniałyśmy już, że plusem ich podejmowania jest budowanie społeczności, ale może mają one sens nawet jeśli „tylko” poprawiają nam samopoczucie (ang. feel-good actions), dają nam satysfakcję i popychają do dalszego działania. Zgodziłybyście się z tym stwierdzeniem?

MB: Oczywiście, bo to są także wybory etyczne. Nasze działania, takie jak wybór roślinnej diety, recykling itp., mogą być w danej sytuacji etyczne, nawet jeśli nie rozwiązują problemu. Istotne jest jednak to, że nie mogą być „zamiast”, nie powinny być używane jako wymówka, np. rządu, do niepodejmowania systemowych działań. 

AS: Myślę, że ten cytat z „Klimatycznego ABC” bardzo dobrze podsumowuje naszą rozmowę: „nie sposób być konstruktywnym dla otoczenia, będąc jednocześnie destruktywnym dla samego siebie”. Warto przypominać naukowcom, edukatorom i aktywistom, by nie zatracali się i nie zapominali o swoim dobrostanie w walce o coraz lepsze rozwiązania i o lepszą przyszłość.

MB: Absolutnie, każdy z nas powinien czuć moralny obowiązek dbania o siebie. I to także dotyczy tego, by nie być dla siebie zbyt surowym. Mogę dodać do tego jeszcze jeden cytat, który brzmi: „planeta ma ograniczone zasoby, ale my również”.

dr Magdalena Budziszewska – psycholożka i badaczka związana z Wydziałem Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego. Obecnie w swoich badaniach skupia się na doświadczeniach i emocjach związanych ze zmianami klimatu, w tym na lęku klimatycznym i depresji, a także na psychologii działania zbiorowego. Współzałożycielka Inicjatywy „UW dla klimatu” i współautorka „Klimatycznego ABC”.

dr Jagoda Mytych – ekspertka w dziedzinie nauki o mediach i komunikacji społecznej, ze szczególnym uwzględnieniem komunikacji naukowej na temat zmian klimatycznych. Autorka rozdziału poświęconego żałobie klimatycznej w książce „Za pięć dwunasta koniec świata. Kryzys klimatyczno-ekologiczny głosem wielu nauk”. Aktywna członkini Rady Klimatycznej Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Rozmawiały:

Anna Sowa i Patrycja Nowakowska – doktorantki w Instytucie Oceanologii Polskiej Akademii Nauk. Aktywne członkinie grupy popularyzatorskiej, Sirens of Ocean Science, zrzeszającej doktorantów IO PAN oraz Samorządu Doktorantów IO PAN.

The post Rozpacz, żałoba, wypalenie. Co czujemy w obliczu kryzysu klimatycznego? appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Szymon Bujalski: Twierdzi pan, że badania osadów to „rodzaj niezwykle fascynującej pracy detektywistyczno-naukowej”. Dlaczego jest to aż tak fascynujące?

Prof. Witold Szczuciński: – Interesuje nas, co było kiedyś, a chyba każdy lubi takie zagadki i lubi odkrywać, jak do czegoś doszło. Książki historyczne sięgają do paru tysięcy lat wstecz, nie więcej. Tymczasem z „geologicznych książek” możemy poznać zapisy zdarzeń sprzed milionów lat.

A dlaczego jest to książka detektywistyczna? Bo z niej również dowiadujemy się, kto kogo zabił (np. dinozaury), kto wygrał, jakie królestwo rządziło (zwierzęta, rośliny, wulkany itp.). Do tego wszystkiego musimy dojść po wskazówkach zapisanych w obcym języku. Tym językiem są np. skład izotopowy skał, rozmiar i kształt ziarna piasku lub skład chemiczny mikroskamieniałości. My tego języka dopiero się uczymy i nadal będziemy odnajdywać w nim pewne słowa, których nigdy nie rozpoznamy. Będziemy więc zgadywać, kierując się poszlakami, niczym przy tłumaczeniu starożytnych tekstów.

Co o przeszłości mówią nam osady?

Na początku studiów bardzo mi się spodobały zajęcia z sedymentologii, czyli nauki o powstawaniu osadów i skał osadowych. Mogłem chodzić do kamieniołomów i oglądać piękne, warstwowane skały. W późniejszej pracy skupiałem się przede wszystkim na współczesnych procesach ich powstawania. To niezwykle ważne, bo jeśli chcemy zrozumieć przeszłość, najpierw musimy przyjrzeć się teraźniejszości. Była to dla mnie fantastyczna zabawa, interesowało mnie niemal każde ziarenko piasku. Moje podejście zmieniło się zaraz po doktoracie, gdy 20 lat temu zostałem wysłany  do Tajlandii, zaraz po katastrofalnym w skutkach tsunami. Wtedy zrozumiałem, że moje badania to nie tylko rozwiązywanie zagadek, zabawa i poszerzenie naszej wiedzy, ale też coś bardzo praktycznego.

To znaczy?

– Na przykład, badanie osadów pomaga określić, czy dane wybrzeże jest zagrożone taką katastrofą, jak tsunami w 2004 roku na Oceanie Indyjskim (np. u wybrzeży Tajlandii). Zginęło wtedy niemalże 300 tysięcy osób. Gdyby w 2004 r. ludzie wiedzieli to, czego później się dowiedzieliśmy „czytając” osady pozostawione przez podobne katastrofy z przeszłości, to liczba ofiar byłaby znacznie mniejsza. Po prostu odpowiednio wcześnie podjęto by odpowiednie kroki zapobiegawcze, wprowadzono systemy ostrzegania, drogi ewakuacyjne, a przede wszystkim uświadomiono mieszkańców o istnieniu takiego zagrożenia (posłuchaj podcastu o tsunami).

Inną praktyczną stroną mojej pracy jest „odczytywanie” dawnego klimatu. Nie mamy tu jednak takich narzędzi jak współcześni meteorologowie. Stąd często to, co „mierzymy”, to nie są takie parametry jak temperatura powietrza przy powierzchni Ziemi. Zwykle wskazówki geologiczne dotyczą czegoś innego, np. mówią nam jaka była średnia temperatura wód powierzchniowych oceanu. Nasze informacje mają też różną rozdzielczość, czasem są to uśrednione dane roczne, częściej jednak są to średnie z okresu 10, 100 czy 1000 lat.

Co niezwykle ważne, jako geologowie obserwujemy również mnogość skutków zmieniającego się klimatu w dłuższej skali czasu – w tym także to, które ze skutków mogą wzmacniać tę zmianę, a które osłabiać. Wiele z nich zachodzi w długiej perspektywie czasu. Obecna zmiana klimatu trwa zbyt krótko, żebyśmy mogli poznać pełną gamę potencjalnych powiązań i sprzężeń zwrotnych. Patrzenie w przeszłość daje nam więc możliwość zobaczenia tego, czego możemy spodziewać się w przyszłości. Pozyskiwane dzięki temu informacje można następnie wykorzystywać w modelach numerycznych.

W jaki sposób?

– Po pierwsze modele numeryczne możemy „testować” na danych z przeszłości. Po drugie, obserwacje z przeszłości podpowiadają jakie „pytania” uwzględnić w modelu, czemu należy się przyjrzeć. Weźmy na przykład obieg wody. W modelach numerycznych zasadniczo pyta się o wielkość opadów, ale już rzadziej o ich charakter, intensywność, sezonowość. Tymczasem z zapisów geologicznych wiemy, że kilkadziesiąt milionów lat temu, we wczesnym paleogenie, a więc w okresie znacznie cieplejszego klimatu, również obieg wody był inny. Obecnie w umiarkowanych szerokościach geograficznych, dominują rzeki meandrujące, jak na przykład Warta pod Poznaniem. Wówczas jednak rzeki płynęły szerokimi korytami, często zmienianymi, a wypełniające je osady były bardzo różnorodne, zawierające zarówno małe ziarenka, jak i pokaźne głazy. Wskazuje to na silniejszą sezonowość, rzeki mogły okresowo wysychać a płynęły ponownie po niezwykle gwałtownych opadach.

Prędkość obiegu wody determinuje też, ile osadów niosą rzeki do morza i czy powstają wielkie delty. Te ostatnie zaś są z kolei jednym z głównych miejsc sekwestracji węgla, czyli niejako „odcinania” węgla od szybkiego obiegu i wymiany z atmosferą przez pogrzebanie go w osadach. Pojawia się zatem cały cykl sprzężeń zwrotnych, które geologia pomaga odkryć.

Geologiczne magazyny węgla – nie tylko złoża paliw kopalnych

Wspomniał pan o ważnej rzeczy z perspektywy zmiany klimatu – magazynowaniu węgla. Jak pomocna w zrozumieniu tych procesów jest geologia?

– Obieg węgla był przedmiotem zainteresowań geologów od dekad – tylko często z nieco innego punktu widzenia. Współcześnie w wielu pracach przeglądowych pojawia się konkluzja, że wiemy sporo o obiegu węgla w atmosferze i biosferze, ale o pewnych elementach wciąż wiemy mało. Do tych ostatnich zalicza się tzw. carbon burial, czyli kwestia „pogrzebania” węgla w osadach. Można uznać, że to poniekąd węgiel „wycięty” z naturalnego obiegu.

Fiordy, które badam, zajmują mniej więcej 0,1% powierzchni oceanów. Można powiedzieć: drobiazg. Według różnych szacunków jest w nich jednak „pogrzebanych” ponad 11% węgla, który odkładany jest w osadach morskich. Zatem, pod tym względem, efektywność fiordów jest naprawdę duża.

Dlaczego tak się dzieje?

– Fiordy są głęboko wciętymi w ląd, głębokimi zatokami. Uchodzące do nich rzeki i lodowce niosą dużo  osadów, głównie mułu. Powoduje to, że na dnie fiordów szybko są odkładane duże ilości osadów, które „grzebią” opadający na dno węgiel. Ten węgiel w dużej mierze pochodzi z … atmosfery. Żyjący w wodach powierzchniowych fiordów fitoplankton pobiera węgiel z atmosfery, obumarłe szczątki planktonu opadają na dno, gdzie jest szybko „zasypywany” przez osady i odcinany od cyklu obiegu węgla. W takim przypadku możemy mówić o bardzo efektywnej sekwestracji węgla. 

Jednak nasza wiedza na temat tych procesów jest nadal ograniczona. Wystarczy wspomnieć, że ponad 70% powierzchni naszej planety to morza i oceany, o których podstawowych parametrach, takich jak rzeźba dna morskiego, wiemy znacznie mniej niż o ukształtowaniu niektórych planet. Na przykład rozdzielczość naszych map batymetrycznych [określają głębokość oraz kształt dna zbiorników wodnych i cieków wodnych – przyp. red.] jest o ponad rząd wielkości gorsza od map, które mamy dla powierzchni Marsa.

Jakie ekosystemy są najcenniejsze z perspektywy magazynowania węgla? Które warto odtwarzać lub ich nie dewastować?

 – Bardzo trudno jest określić rzeczywisty bilans węgla. Mówi się, że lasy równikowe są pochłaniaczami węgla, ale wiele prac wskazuje, że działają raczej w granicach równowagi. Na pewno istotne z tej perspektywy są jednak lasy namorzynowe [popularny widok w Azji, Afryce i Ameryce Południowej – przyp. red.], które rosną na wybrzeżach.

Bardzo ważne są też delty – czyli miejsca, gdzie rzeki uchodząc do morza odkładają ogromne ilości osadów, grzebiąc pokaźne ilości materii organicznej. Problemem jest jednak to, że współcześnie zdecydowana większość delt wielkich rzek ulega erozji, zmniejszeniu. Aby delta się rozwijała utrzymała, potrzebna jest stała dostawa osadu. Jednak większość wielkich rzek jest poprzegradzanych dziesiątkami tam. W powstających w ten sposób zbiornikach zaporowych akumulowane są ogromne ilości osadów. W ten sposób dochodzimy do kolejnego miejsca znacznej sekwestracji węgla, paradoksalnie tym razem antropogenicznego, czyli właśnie zbiorników zaporowych.

Sztuczne zbiorniki są istotnym magazynem węgla?

– Zgadza się. One aktualnie pochłaniają bardzo duże ilości węgla, więcej niż jeziora. Ale rzecz jasna odbywa się kosztem czegoś innego, czyli m.in. degradacji wspomnianych delt. Oczywiście czas życia takich zbiorników zaporowych jest ograniczony. Coraz częściej podejmuje się decyzje o ich likwidacji. Celem jest zwykle ponowne uwolnienie rzek, przywrócenie migracji ryb, odtworzenie środowiska i pewnych gatunków dawniej w nim funkcjonujących. Zniszczenie zapory jednak powoduje ponowne uwolnienie osadów i zmagazynowanego w nim węgla jak i różnych zanieczyszczeń.

Historia człowieka

Czy na podstawie osadów możemy poznać przyczyny rozwoju i upadku dawnych społeczności Homo sapiens i wcześniejszych hominidów?

– To zagadnienia, gdzie mamy niewiele faktów, a wiele zależy od naszej interpretacji. Dlatego jeśli chodzi o skalę kilkuset tysięcy lat czy nawet milionów lat, to możemy raczej tylko spekulować. Na przykład, niektórzy twierdzą, że dwunożność człowieka w dużej mierze była wymuszona zmianą klimatu. Częściowo miała ona być związana z ruchami tektonicznymi we wschodniej Afryce, które wymogły podniesienie rozległych obszarów. Zapis tych procesów mamy w osadach złożonych w dolinie ryftowej, gdzie znajdują się wielkie jeziora: Alberta, Niasa czy Tanganika. Podniesione fragmenty lądu znalazły się w nieco chłodniejszym i przede wszystkim bardziej suchym klimacie. Przez to niektóre obszary leśne zmieniły się w sawannę, to z kolei zapewne wymusiło, że przodkowie człowieka musieli ewoluować w kierunku dwunożności.

Bliżej naszych czasów możemy zastanawiać się nad rolą tzw. superwulkanów. Jeden z ostatnich wybuchów to eksplozja Toby na Sumatrze. To było już w okresie, kiedy Homo sapiens zaludniał naszą planetę [ok. 75 tys. lat temu – przyp. red.]. Jedni badacze nie dostrzegają znaczącego bezpośredniego wpływu tego wybuchu na ludzkość, inni wskazują na badanie genetyczne sugerujące, że ten wpływ był znaczący. Przedstawiciele tej drugiej grupy twierdzą, że współcześni ludzie wywodzą się z bardzo niewielkiej populacji tych, którzy przeżyli wybuch superwulkanu. Być może ludzie ci żyli w warunkach przypominających wulkaniczną zimę.

A jeśli spojrzymy na jeszcze bliższe czasy?

– To wiele wskazuje, że większość cywilizacji – rozwiniętych na mniejszą lub większą skalę – zakończyła się katastrofami. I że w dużej mierze wynikały one z zagłady środowiska, na którym się opierały. W 2004 r. Ronald Wright napisał książkę: „Krótka historia postępu” (A Short History of Progress). Opisuje w niej, że do wymarcia cywilizacji na Wyspie Wielkanocnej prawdopodobnie doprowadziło wyczerpanie zasobów, zwłaszcza tych zapewniających wyżywienie. Podobnie miało być w przypadku Sumeru i Babilonii, a także upadku Majów.

Historia klimatu

Klimatolodzy mogą ustalić, że obecnie mamy w atmosferze konkretną ilość cząstek CO₂, co odpowiada stanowi sprzed ok. 2,5 milionów lat. 

– I te wyniki pochodzą właśnie z danych geologicznych! Co więcej, wyniki opublikowane w zeszłym roku w Science przez duży zespół naukowców badających dawne stężenia CO₂ (The Cenozoic CO₂ Proxy Integration Project Consortium, 2023) wskazują, że podobnie wysokie stężenie CO₂ w atmosferze miało miejsce nie 3-5 milionów lat temu a wcześniej, bo 14-16 milionów lat temu. Te informacje pochodzą ze wskaźników, tzw. proxy, których część udało się skalibrować przez zestawienie ze współczesnymi warunkami. Czyli jesteśmy w stanie porównać, że np. mierzone aktualnie zmiany temperatury przekładają się na konkretną zmianę izotopową, mierzoną na przykład w koralowcach. Dzięki temu możemy znacznie precyzyjniej odpowiedzieć na pytania dotyczące tego, jak kiedyś było.

W przypadku pomiarów ilości dwutlenku węgla w przeszłości, najczęściej przytaczamy dane z rdzeni lodowych i zawartych w nich pęcherzyków powietrza. To jest nasze najprecyzyjniejsze przybliżenie tego, jak zmieniała się koncentracja dwutlenku węgla. I rzeczywiście dla ostatnich 800 tys. lat nie mamy okresu, który odpowiadałby aktualnemu stężeniu. Żeby taki odnaleźć, faktycznie trzeba sięgnąć przynajmniej kilka, kilkanaście milionów lat wstecz.

„Klimat zmieniał się więc od zawsze” – mogą powiedzieć denialiści klimatyczni.

– Rzeczywiście, z geologicznego punktu widzenia klimat zawsze się zmieniał. Niektórzy mogą powiedzieć, że na początku istnienia naszej planety atmosfera zbudowana niemal wyłącznie z dwutlenku węgla i metanu. Warto mieć przy tym na uwadze, że być może Słońce było jednak o ponad 20% słabsze, a dzięki temu, że w atmosferze było więcej gazów cieplarnianych, możliwe było utrzymanie na Ziemi wody w stanie ciekłym. W konsekwencji mogło zaś powstać życie.

Ale poza tym, że klimat i skład atmosfery zawsze się zmieniały, nigdy w historii nie było na Ziemi ponad 8 miliardów ludzi, którzy tak bardzo wpływaliby na klimat i których życie tak bardzo od klimatu byłoby uzależnione. Nasz stosunek do tego zależy od wyznawanych wartości. Czy wartością jest więc dla nas to, żebyśmy skupić się wyłącznie na naszych teraźniejszym życiu i dobrobycie, czy też wartością jest to, by pozostawić Ziemię przyszłym pokoleniom? Takie wartościowanie jest jednak czymś, co zdecydowanie wykracza poza domenę klimatologii czy geologii. To kwestia etyki i naszych codziennych wyborów.

Nie wchodząc więc w etykę, a skupiając się na geologii… Jeżeli przeszłość jest kluczem do przyszłości, to jaka przyszłość się przed nami rysuje?

– Niedawne, spoglądając na gwiazdy, miałem ciekawą rozmowę. Wniosek z niej był taki, że patrząc daleko w przeszłość – w światło, które dotarło do nas po milionach czy nawet miliardach lat, obserwując ruchy planet – można przewidzieć, w którym miejscu będzie Jowisz czy Mars nawet za kilkadziesiąt czy kilkaset lat. I można przewidzieć to znacznie skuteczniej niż ocenić, co będzie się działo w tym samym czasie na Ziemi.

Zrozumienie przeszłości może pomóc w pokazywaniu scenariuszy na przyszłość. Problem z przeszłością jest jednak taki, że nie wszystkie czynniki geologiczne występujące obecnie miały miejsce także w tamtych czasach. Jak już wspomniałem, podstawowe prawo geologiczne mówi, że teraźniejszość jest kluczem do przeszłości. Zakłada ono jednak, że procesy zachodzące obecnie, w ten czy nieco inny sposób, zachodziły też w przeszłości. Ale czy aby na pewno teraźniejszość zawsze może być takim kluczem?

Trwa dyskusja o antropocenie. Inaczej termin ten rozumieją socjologowie, inaczej filozofowie, jeszcze inaczej geologowie. Nie jest ważne, czy ostatecznie będzie to formalnie uznany nowy okres geologiczny, czy nie. Istotne jest, że z punktu widzenia zachodzących procesów i ich intensywności z pewnością się ten okres wyróżnia. Przywołam bardzo ciekawe badania Syvitskiego i współautorów (2022). Wzięto w nich pod uwagę ilość osadów niesionych w tym samym czasie przez rzeki, lodowce czy wiatr i porównano je z masą osadów „uruchomionych” przez człowieka. Czyli m.in. w wyniku eksploatacji paliw kopalnych, budowania autostrad i tworzenia nowych wysp, jak te w Dubaju.

Wniosek?

– Jesteśmy skuteczniejszym czynnikiem geologicznym niż naturalne procesy, niż wszystkie rzeki na świecie. Nie chodzi zatem tylko o zmiany składu gazów atmosferycznych, ale i o kształtowanie powierzchni Ziemi w dużej skali. Wracając do początkowej metafory detektywistycznej: kto jest tak naprawdę winnym, kto zabił? Ten, na którego wskazują wszystkie dowody (człowiek), czy ktoś, kto dokonuje zbrodni doskonałej i wcale tego nie widać?

Z pańskiej wypowiedzi wnioskuję, że jednak możemy mówić o antropocenie?

– Nauka nie jest głosowaniem. Jeżeli mam odpowiadać jako naukowiec, to obserwuję bardzo istotny wpływ człowieka również na środowisko geologiczne. Czy nazwiemy to antropocenem, czy nie – to kwestia terminologii.

Geozagrożenia

W swej pracy zajmuje się pan również geozagrożeniami, czyli zagrożeniami związanymi np. z silnymi wiatrami, powodziami, ruchami płyt tektonicznych. Dlaczego to ważne?

– Wcześniej wspominałem, że na początku byłem zafascynowany niemal każdym ziarenkiem piasku. Myślę jednak, że wszystkie osoby zajmujące się nauką wcześniej czy później spotykają się z pytaniem: no dobrze, ale jaki jest z tego pożytek dla ludzkości? W mojej pracy nie uratuję świata przed zagrożeniami, ale – zajmując się geozagrożeniami – mogę realnie przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa ludzi tu i teraz.

Moje doświadczenia z tym związane zaczęły się od wspomnianego tsunami w Tajlandii. Później dokumentowałem sytuację po tsunami z 2011 r. w Japonii, badałem osady po sztormach i tsunami w Portugalii, na Nowej Funlandii, na Grenlandii, na wybrzeżach Bałtyku i w wielu innych miejscach.

Sztormy czy huragany to element bardzo mocno powiązany ze zmianą klimatu. Ale przy krótkiej skali czasowej i niewielkiej ilości danych historycznych trudno ustalić, czy częstotliwość i siła takich zjawisk wzrosła, czy nie. W tym celu musimy więc umieć wyczytać z osadów, czy i gdzie w przeszłości tego typu zdarzenia miały miejsce. Z jednej strony daje nam to informacje odnośnie paleoklimatologii [badania obejmujące okres sprzed instrumentalnych pomiarów temperatury – przyp. red.], z drugiej strony – wiedzę na temat the worst case scenario, czyli najgorszego możliwego scenariusza.

W jaki sposób z osadów możemy ustalić, że w danym miejscu był sztorm i miało to miejsce „x” lat temu?

– Widzi pan ten kamień? Ma on ponad 500 milionów lat. Na kamieniu tym wyraźnie widać różne warstwy. Każda z nich to historia. A teraz, proszę sobie teraz wyobrazić, że jesteśmy gdzieś na przybrzeżnym torfowisku, które też zapisuje historię. Zwykle na takim torfowisku mamy torf, roślinność bagienną. Ale co może się zdarzyć, jeśli nadejdzie wielki huragan?

Dochodzi wówczas do falowania, w związku z bardzo niskim ciśnieniem podnosi się poziom wody, a przez silny wiatr masy wodne są dopychane do wybrzeża. Bardzo często efektem takiego wielkiego huraganu jest więc powódź. A gdy wody morskie wlewają się na ląd, co robią przy okazji? 

Przenoszą osady.

– Dokładnie. Zabierają osad, piasek, muł, i przenoszą to wszystko na ląd. Gdy po huraganie wszystko się uspokaja, roślinność częściowo zaczyna na nowo rosnąć. I potem przychodzą naukowcy, wiercą w takim przemienionym torfowisku i wyciągają rdzeń osadu, czyli tę naszą „książkę”. A później wyczytują z niej, że odtąd dotąd mieliśmy cały czas torfowisko, bo wskazują na to osady i szczątki roślin. Ale widać też ziarna piasku. Tylko skąd tu piasek? Przecież dookoła niczego nie ma. Z plaży? Możliwe, ale to by musiało być coś ekstremalnego. Więc szukamy dalej w tym piasku i okazuje się, że jego skład chemiczny wykazuje podwyższoną ilość składników typowych dla wody morskiej (m.in. sodu). Znajdujemy też morskie organizmy, mikroorganizmy, szczątki otwornic. Ostatnio coraz częściej badamy też kopalne DNA, które bywa „przyczepione” do osadu.

Co ważne, z tego przykładowego torfowiska jesteśmy w stanie pobrać wiele rdzeni – na przykład w profilu prostopadłym do wybrzeża. Pozwala to nam zobaczyć, że np. blisko brzegu istnieje 10 warstw, a daleko od brzegu są już tylko dwie. Na tej podstawie możemy wnioskować, przynajmniej w jakiś uproszczony sposób, jak duże były dane zjawiska, jak daleko w głąb sięgały zalewy. 

To wiem już, skąd wiadomo, co się stało. Ale skąd wiadomo kiedy?

– To jest osobna działka, którą też trochę się zajmujemy. W instytucie posiadamy laboratorium spektrometrii promieniowania gamma. Wykorzystujemy w nim radioizotopy ²¹⁰Pb i ¹³⁷Cs, do datowania osadów do ponad 100 lat wstecz. Z kolei węgiel ¹⁴C i inne izotopy używane są do datowania starszych szczątków. Dzięki temu jesteśmy w stanie określić wiek poszczególnych warstw osadów. Na tej podstawie budujemy model, który pozwala nam z mniejszym lub większym przybliżeniem określić, kiedy dochodziło do kolejnych zdarzeń i z jaką częstotliwością.

Niejednokrotnie mamy więc do rozwiązania naprawdę bardzo detektywistyczne geologiczne historie.

Rozmawiał Szymon Bujalski

Prof. dr hab. Witold Szczuciński studiował geologię na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Coastal Geosciences and Engineering na Uniwersytecie w Kilonii (Niemcy).  Specjalizuje się w badaniu osadów, procesów prowadzących do ich powstania oraz zachowanych w nich zapisów zmian klimatycznych i środowiskowych, szczególnie tych związanych ze zdarzeniami ekstremalnymi. Jest przewodniczącym Komitetu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk i kierownikiem Pracowni Geozagrożeń w Instytucie Geologii UAM.

The post Jesteśmy skuteczniejszym czynnikiem geologicznym niż wszystkie rzeki na świecie, mówi szef Komitetu Nauk Geologicznych PAN appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Zmiana klimatu a powodzie błyskawiczne

Szymon Bujalski: Powodzie błyskawiczne to zjawiska, które jeszcze jakiś czas temu w Polsce nie występowały zbyt często? Czy też występowały, ale nie były tak uświadomione, jak obecnie?

Dr Kamil Jawgiel: Przede wszystkim musimy zdefiniować, co rozumiemy przez powódź błyskawiczną. Przez lata klasyfikacja ta obejmowała jedynie rzeczne powodzie błyskawiczne, które rejestrowane były przez IMGW-PIB głównie na obszarach górskich i wyżynnych, co mogło prowadzić do niedoszacowania liczby tych zjawisk. Obecnie w świadomości Polaków pod tym pojęciem istnieją przede wszystkim tzw. miejskie powodzie błyskawiczne, które zdarzają się nie tylko coraz częściej, ale są przez nas bardziej namacalne. W wielu miastach wzrost ilości odnotowywanych zjawisk wiąże się na pewno z upowszechnieniem dostępu do Internetu, wiedzy i technologii. Wcześniej nie mieliśmy do dyspozycji tych narzędzi i tym samym świadomości, że one występują w takiej skali i częstotliwości.

Trzeba jednak przyznać, że jest ich po prostu więcej, na co w uproszczeniu składają się dwa czynniki. Pierwszy z nich to zmiana klimatu i idąca wraz z nią zmiana struktury opadów. Pomimo że suma rocznych opadów nie zmienia się znacząco, to spada ich częstotliwość, przez co pada rzadziej, ale zdecydowanie intensywniej. Prowadzi to do częstszych i głębszych susz, przeplatanych ulewnymi deszczami – z tego powodu powodzie błyskawiczne powstają szybciej i gwałtowniej. 

Drugi czynnik jest już bardzo lokalny i uzależniony jest od struktury pokrycia terenu. Uszczelnienie gruntu wzmaga skutki wspomnianych opadów, przez co woda nie jest w stanie wsiąkać w głąb podłoża, dodatkowo nie idzie ono w parze z rozwojem i odpowiednim planowaniem zieleni w wielu miastach.

W niektórych przypadkach miejskie powodzie błyskawiczne występują nawet kilkunastokrotnie częściej niż jeszcze 15-20 lat temu. Wzrost jest wyraźny, co klarownie pokazują raporty Państwowych Straży Pożarnych dotyczące interwencji, które mają na celu odpompowywanie wód po intensywnych opadach deszczu, oprócz częstotliwości wyjazdów wzrasta też ilość aktywizowanych jednostek i czas trwania interwencji. Do tego więcej informacji o podtopieniach pojawia się też w mediach społecznościowych, a dzięki badaniom z wykorzystaniem modeli hydraulicznych jesteśmy w stanie lepiej identyfikować prawidłowości i miejsca, w których występują powodzie błyskawiczne.

Czyli poza tym, że powodzi błyskawicznych jest coraz więcej, są też coraz bardziej intensywne? 

– Zgadza się, opady o wysokim natężeniu występują coraz częściej, przez co, szczególnie latem, zalana może zostać znaczna część obszaru. Jedno zdarzenie opadowe może wywołać nawet kilkadziesiąt lokalnych podtopień, podczas gdy opad o takiej samej wydajności w niedalekiej przeszłości wywoływał mniejsze skutki. 

W tym miejscu należy podkreślić, że obszary zurbanizowane charakteryzują się warunkami klimatycznymi odrębnymi od terenów je otaczających. Dzieje się tak ze względu na zjawisko miejskiej wyspy ciepła, co prowadzi do powstawania chmur o budowie pionowej, będących przyczyną opadów o charakterze nawalnym. Co za tym idzie – w mieście pada więcej niż poza nim. Trzeba jednak pamiętać, że każdy obszar, każde miasto charakteryzuje się innymi uwarunkowaniami i prawidłowościami występowania opadów nawalnych.

Na ile do problemu powodzi dokłada się „betonoza”?

Wiemy, w jakim stopniu za zmiany w trendach dotyczących powodzi błyskawicznych odpowiada zmiana klimatu, a w jakim tak zwana „betonoza”?– Ciężko to precyzyjnie ocenić, bo odpowiedź na takie pytanie jest uzależniona od lokalnych uwarunkowań. W każdej cząstkowej zlewni hydrologicznej czy kanalizacyjnej występują zupełnie odmienne warunki i czynniki, które mogą wpływać na przebieg takiego zjawiska. Jeżeli będziemy mieli do czynienia z uszczelnioną zlewnią, wtedy czynnik „betonozy” będzie dominujący, jak podaje Blum i in. (2020) – wzrost uszczelnienia powierzchni o 1% to wzrost ryzyka powodzi o 3,3% (za Świat Wody). Jeżeli zlewnia będzie na wpół naturalna, dominujący okaże się inny czynnik jak np. spadki terenu lub zmiana klimatu.

Do tego znaczenie mają m.in. takie elementy jak spadki terenu, stan infrastruktury podziemnej, stopień uwilgotnienia gruntu i  przepuszczalności gruntu. Oznacza to, że dwa obszary zbliżone przestrzennie mogą mieć zupełnie inną charakterystykę i generować zupełnie odmienne reakcje na tak samo intensywny opad deszczu. Dlatego, żeby określić zagrożenie, potrzebne są bardzo dokładne i lokalne badania modelowe. 

I są one prowadzone? 

– Tak, przy czym nie są to opracowania naukowe, a bardziej eksperckie, branżowe i pragmatyczne. Wykonywane są na zlecenie miast, gmin lub Wód Polskich. Dają one precyzyjną odpowiedź co dzieje się z wodą na danym obszarze. Fachowo nazywa się to modelowaniem hydraulicznym. Dzięki niemu uzyskujemy wiedzę, w których miejscach i z jakiego powodu mogą występować powodzie błyskawiczne. Na tej podstawie można podjąć konkretne działania strategiczne, które zmniejszą ryzyka z tym związane. Modelowanie pozwala też projektantom znaleźć rozwiązania „szyte na miarę”, czyli precyzyjnie dopasowane działania retencyjne, będące efektywne hydraulicznie i środowiskowo, a jednocześnie optymalne finansowo.

Zna pan samorządy, które na podstawie takich modeli faktycznie zaczęły coś zmieniać? 

– Sporo dużych miast w Polsce już działa w ten sposób, są to m.in. Poznań, Warszawa, Kraków, Bydgoszcz i Gdańsk, który jest liderem w zakresie zagospodarowywania wód opadowych w Polsce. Jednak wiele ośrodków wciąż nie jest przygotowana na skutki zmian klimatu na swoim terenie. 

Dlaczego Gdańsk jest liderem?

– Gdańsk zaczął wdrażać strategię opartą na systemach małej retencji, zielono-niebieskiej infrastrukturze. Sukcesywnie obszary zielone są dostosowywane w taki sposób, żeby pełniły też funkcje retencyjne. To wdrażane na szeroką skalę ogrody deszczowe, niecki retencyjne, rowy filtracyjne. Tego typu rozwiązania bardzo rozpowszechnione, dzięki czemu Gdańsk przyjmuje charakter miasta-gąbki. Miasto to prowadzi nawet ciekawą ewidencję zielono-niebieskiej infrastruktury, na której pokazano dziesiątki wdrażanych rozwiązań. Czasami są one bardzo proste – jak zwykłe obniżenie krawężnika, umożliwiające spływ wód opadowych na teren zielony i stopniowe wsiąkanie ich w teren.

Czy warto przygotowywać miasta na ryzyko powodzi?

Takie dostosowanie miasta na pewno kosztuje. Pytanie, czy kosztuje mniej niż straty?

– Tak, wszystko ma swoją cenę, jednak koszty inwestycyjne są znacznie mniejsze niż potencjalne straty. Przykładem miasta, które dobrze bilansuje wydatki, może być Kopenhaga. Stolicę Danii najpierw w 2010, a następnie w 2011 roku nawiedziły tzw. powodzie kilkusetletnie (zdarzające się raz na ponad 100 lat). Po pierwszym zdarzeniu opadowym mówiono, że taka powódź szybko się nie powtórzy, jednak kolejna pokazała mieszkańcom nieprzewidywalność tych zjawisk.

Straty w Kopenhadze oszacowano wówczas na 800 milionów euro. Na tej podstawie stwierdzono, że koszty zaniechania działań i potencjalne straty są dużo większe niż zapobiegawcze koszty inwestycyjne. Uświadomiło to włodarzom miasta, że z powodu zmiany klimatu takie zjawiska będą zdarzać się coraz częściej i konieczna jest reorganizacja działania w zakresie wód opadowych. Tym samym zupełnie odwrócono sposób myślenia o wodach opadowych, zamiast tradycyjnej koncepcji odwodnieniowej, czyli „z chmury do rury”, wdrażane jest holistyczne podejście do retencjonowania wód opadowych, które jest oparte o zielono-niebieską infrastrukturę.

Jak może wyglądać adaptacja miast do większego ryzyka ulew i zalań?

Kto powinien odpowiadać za tą adaptację? Na razie skupiamy się na samorządach, ale to chyba nie tylko ich zadanie?

– Adaptacja ma charakter lokalny, ale zdecydowanie nie tylko samorządy powinny brać za nią odpowiedzialność, potrzebna jest znacznie szersza współpraca. Gminy powinny tak naprawdę mieć wiedzę lokalną, dobrze inwentaryzować tego typu zjawiska i samodzielnie bądź przy współpracy ekspertów znajdować odpowiednie metody adaptacji. Dobrze, jeżeli posiadają ku temu narzędzia w formie modelu hydraulicznego, co pozwala im dopasować nie tylko rozwiązania techniczne, ale również rozwiązania oparte o naturę (NBS, ang. Nature Based Solutions). Czyli na przykład posadzić precyzyjnie dobrane gatunki roślin tam, gdzie będzie to najbardziej efektywne pod względem adaptacji do zmiany klimatu czy wzrostu bioróżnorodności i skierować na nie spływ wód opadowych. Takie podejście do zarządzania naturą w połączeniu ze zintegrowanym planowaniem przestrzennym można uznać za nasadzenia strategiczne.

Jednakże nie o efekt lokalny chodzi, konieczna jest też współpraca międzygminna. Woda nie zna granic administracyjnych, co jest szczególnie skomplikowane na obszarach o urozmaiconej topografii, gdzie przebieg ulic, chodników, a nawet krawężników warunkuje zróżnicowane kierunki spływu wody opadowej. Co za tym idzie, wody z terenu jednej gminy mogą zalewać obszar drugiej. Ponadto bez wsparcia i koordynacyjnej roli rządu, a także odpowiednich narzędzi formalnych, które pozwolą gminom adaptować się do zmiany klimatu, gminy nie będą w stanie udźwignąć kosztów inwestycyjnych.

Jak więc widać, chodzi o szeroko zakrojony pakiet działań. W ostatnim czasie mam jednak bardzo pozytywne odczucia, jeżeli chodzi o wzrost świadomości i współpracę pomiędzy poszczególnymi szczeblami administracyjnymi. Słowo „retencja” odmieniane jest już przez wszystkie przypadki wśród radnych i urzędników. Ale skala działań jest nadal zbyt mała. Trzeba przyznać, że w przestrzeni zurbanizowanej ściera się wiele interesów i to, co przynosi korzyści jednej grupie społecznej, dla drugiej może być niedostrzegalne. Z tego powodu nieustannie należy stawiać na edukację społeczeństwa w zakresie zmiany klimatu i konieczności adaptacji do niej. 

Wcześniej sugerowałem, że przygotowanie gmin na powodzie błyskawiczne musi kosztować. Ale właśnie – czy musi? Wspominał pan przecież o tym, że czasami wystarczy obniżyć krawężnik.

– Wszystko zależy od skali wyzwań i posiadanego budżetu. Tak naprawdę zmiany w podejściu do wód opadowych powinny nastąpić na każdym poziomie: od skali lokalnej po skalę zlewni, czyli działania Wód Polskich czy całego miasta.

Ważne, by były to działania precyzyjnie celowane, czyli tworzone tam, gdzie efekt i zasięg oddziaływania będą największe. Konieczne jest, by planować rozwiązania zarówno wymiarowane na niewielkie lub coroczne opady, jak i na bardzo wydajne opady katastrofalne. Jeżeli dostosujemy obszar w najbliższym otoczeniu zlewni, zatrzymamy wodę na powierzchni terenu, zamiast odprowadzać ją do systemu kanalizacji deszczowej, wtedy jesteśmy w stanie efektywnie zminimalizować ryzyko podtopienia stosunkowo niewielkim kosztem. Lokalne i wielofunkcyjne rozwiązania mogą nie tylko minimalizować skutki opadów, ale również pełnić inne funkcje w okresach bezopadowych. 

A co możemy zrobić na poziomie jednostek – danego domu, wspólnoty, spółdzielni? 

Działań do wyboru jest dużo, najprostsze to odłączenie rynny od kanalizacji i skierowanie wody opadowej na pobliski teren zielony, można uznać to za rozwiązanie bezkosztowe. Idąc dalej, doskonale sprawdza się zwykła beczka przy rynnie, którą można kupić za kilkaset złotych. Woda gromadzi się w takiej beczce, a następnie można ją wykorzystać na przykład do podlewania ogródka. 

Kolejna opcja to ogród deszczowy na naszym podwórku. Chodzi o skierowanie wód opadowych z rynny do niewielkiej niecki terenowej, w której znajdują się specjalnie dobrane rośliny będące w stanie pochłonąć nadmiar wody. W uproszczeniu w okresach suchych przypomina on bardzo estetyczny skalniak, natomiast w okresach deszczowych gromadzi spływającą do niego wodę. Tak naprawdę im większa jest połać dachowa, z której ściągniemy wodę do ogrodu deszczowego, tym większy będzie uzyskany efekt, więc rozwiązanie to doskonale sprawdzi się także na blokowiskach.

Zasada jest przy tym prosta: jak najwięcej wody musi postać w miejscu, w którym spada deszcz. Tak, żeby nie odpływała ona dalej do sieci kanalizacyjnej czy rzeki tworząc tam wezbrania. Koszty z tym związane są tak naprawdę niewielkie w porównaniu z problemami, które generują nawalne opady i powodzie błyskawiczne. W skali jednostki rozwiązania te może nie przyniosą wielkiej zmiany, ale jeżeli wdrożą je dziesiątki mieszkańców to zlewnia i kanalizacja zostaną odciążone w znaczącym stopniu podczas intensywnych opadów.

A co zrobić z deweloperami, którzy często zabudowują zielone przestrzenie, natomiast niechętnie zagospodarowują już wodę, która na ich tereny spada?

– W dyskusji z deweloperami potrzebne jest rozwiązanie systemowe. Bardzo dobrze w tej sprawie zadziałał Poznań, który wprowadził tzw. standardy retencyjne. Obligują one inwestorów (indywidualnych, deweloperów czy inwestorów miejskich) do zagospodarowania konkretnej ilości wody na swoim terenie. Inwestorzy nie dostają pozwolenia na przyłączenie rynien do sieci kanalizacyjnej, jeżeli nie spełnią określonych wymogów. We wspomnianym Poznaniu należy przygotować inwestycje i zretencjonować na swoim terenie opad minimum 40 mm (40 l / 1 m²) – to całkiem sporo. Dopiero potencjalną nadwyżkę można odprowadzić po określonym czasie do kanalizacji. Oprócz efektu retencyjnego, czyli zatrzymania spływu wód opadowych, mamy więc też do czynienia z efektem detencyjnym, a więc z opóźnieniem spływu. 

Bardzo dobrym rozwiązaniem byłoby też zobligowanie deweloperów do waloryzowania powierzchni retencyjnej. Obecnie w polskim prawodawstwie mocno zakorzenione jest pojęcie powierzchni biologicznie czynnej. Wszystkie powierzchnie, które nie są zabudowane lub uszczelnione, uznawane są za „biologicznie czynne”. W żaden sposób nie różnicuje się jednak typu pokrycia terenu, w tożsamy  sposób jest więc traktowana bujna, intensywna zieleń, która ma wysokie walory retencyjne, jak „klepisko”, które kiedyś było trawnikiem, ale zostało rozjechane przez samochody. Dzięki waloryzacji tych terenów, np. z wykorzystaniem współczynnika BAF (ang. Biotop Area Factor), deweloperzy mogliby być zobowiązani do wprowadzania intensywnej zieleni, która pełni funkcje retencyjne, zwiększa bioróżnorodność, ogranicza efekt miejskiej wyspy ciepła i daje wiele innych korzyści mieszkańcom.

Jeżeli mówimy o deweloperach, nie sposób nie wspomnieć o Miejscowych Planach Zagospodarowania Przestrzennego.

– To kolejny bardzo obszerny temat. Przede wszystkim warto mieć przy tym na uwadze, że w niedalekiej przyszłości wejdą w życie tzw. Plany Ogólne, które zrewolucjonizują podejście do planowania przestrzennego w Polsce. Dzięki nim planowanie obejmie skalę całej jednostki administracyjnej, a nie tylko jej niewielkiego wycinka jak w przypadku MPZP. 

Upatruję w tym dużą nadzieję, bo dzięki temu będziemy mogli uwzględnić w planowaniu chociażby skalę większych zlewni i lokalny układ hydrograficzny, który ujawnia się podczas opadu i determinuje spływ powierzchniowy. Zatem planując otoczenie, będziemy zwracali uwagę, w jakim kierunku i z jaką intensywnością spływa woda po powierzchni terenu. Dzięki temu odpowiednie i skuteczne rozwiązania retencyjne będzie można wprowadzać tam, gdzie woda zaczyna spływać intensywniej, nie dopuszczając do zalewania terenów znajdujących się niżej.

Czy żeby stworzyć zielone przestrzenie, które przyjmą deszcz i odciążą kanalizację, należy liczyć się z ograniczaniem przestrzeni dla samochodów?

– To zależy od lokalnych uwarunkowań i możliwości. W mieście ściera się bardzo dużo konkurujących o przestrzeń interesów. Bardzo często na szali stawia się rywalizację o przestrzeń pomiędzy miejscem na zieleń a miejscami parkingowymi. Jednak taki konflikt w wielu przypadkach nie jest jednowymiarowy, gdyż oba te interesy mają wiele wspólnych mianowników. Przemyślane planowanie pozwala jednak wprowadzać zmiany bez uszczerbku dla funkcjonalności ruchu kołowego. Przykładem mogą być tutaj takie rozwiązania jak wprowadzenie ruchu jednokierunkowego lub sytuowanie tzw. wpustek ulicznych na ulicach lokalnych, osiedlowych, a tym samym zyskanie dodatkowej przestrzeni.

Przykładowo na jednej z moich lokalnych ulic wspólnie z radnymi doszliśmy do porozumienia, żeby drogę dwukierunkową zastąpić jednokierunkową, a miejsca postojowe równoległe zastąpić prostopadłymi, co nie uszczupli znacząco ich liczby. Dzięki temu będziemy w stanie niemal cały pas jezdni przeznaczyć właśnie na szeroko rozumianą zieleń.

I – z tego, co rozumiem – nie jest to zgniły kompromis?

– Ważne, żeby w takich rozmowach przyjąć odpowiednie nastawienie i być gotowym na ustępstwa. Odnoszę wrażenie, że pomimo wzrostu świadomości na temat zmiany klimatu nadal przyrodnicze argumenty traktowane są marginalnie. Z tego powodu nie należy ignorować potrzeb mieszkańców i jako priorytetową kwestię wskazywać ich komfort i bezpieczeństwo. 

Jeżeli podczas rozmów wskaże się, że przyjemnie parkuje się w zacienionym miejscu, a także spokojniej i bezpieczniej jeździ się po jednokierunkowej ulicy, a biegające przy niej dzieci są lepiej widoczne, to perspektywa potencjalnych oponentów zieleni zaczyna się zmieniać. W pewien sposób trzeba więc dążyć do konsensusu w sprawach przyrodniczych, nie używając argumentów środowiskowych.

Czy zielono-niebieska infrastruktura może zastąpić tę szarą, czyli np. kanalizację i podziemne zbiorniki na wodę?

– Trzeba podkreślić, że to nie są dwa przeciwstawne modele, ale oba rozwiązania powinny iść w parze i wzajemnie się uzupełniać. Można powiedzieć, że przez lata w Polsce dominowało technokratyczne podejście zdominowane przez szarą infrastrukturę, czyli szeroko rozumianą sieć odwodnieniowo-kanalizacyjną.

Monokierunkowe inwestycje w kanalizacje są bardzo kosztowne, a pomimo to nie gwarantują nam pełni bezpieczeństwa. Zawsze bowiem może przyjść opad, który tę szarą infrastrukturę wypełni i spowoduje podtopienie. Optymalny model bazuje na synergii obu tych typów, a zielono-niebieska infrastruktura może być nie tylko doskonałym uzupełnieniem, co w wielu przypadkach pełnić rolę wiodącą w systemie miasta.

Wyobraźmy sobie, że jest pan prezydentem jednego z polskich miast, a w budżecie ma tylko tyle pieniędzy, by zrealizować jeden projekt związany z retencją. Jaki to projekt?

– Dobre pytanie, bo potrzeb jest dużo, a każde z miast ma nieco inne uwarunkowania i predyspozycje. W pierwszej kolejności zasadne jest dobre rozpoznanie stanu istniejącego, tak więc najpierw opracowuję szersze strategie i koncepcje zarządzania wodami opadowymi. Dopiero później, na podstawie wyników wspomnianego wcześniej modelowania, planuję inwestycje. Ważne jest holistyczne myślenie o mieście, o całej jego infrastrukturze, jego funkcjach, słabych i mocnych punktach. Na tej podstawie przede wszystkim wybieram obszar, który jest najbardziej zagrożony skutkami intensywnych opadów deszczu. W większości miast będzie to uszczelnione centrum miasta – zazwyczaj jest to obszar reprezentatywny, gęsto zaludniony, bardzo funkcjonalny. 

Ze względu na gęstą zabudowę i infrastrukturę podziemną jest to zapewne bardzo trudny inwestycyjnie obszar, dlatego w drugiej kolejności na tym terenie szukam wszystkich terenów należących do miasta – od pojedynczych budynków, działek po niewielkie place i skwerki. Na tym terenie dopasowuję rozwiązania bardzo lokalnie i tym samym skupiam się na większej liczbie niewielkich rozwiązań, które w skali całego miasta przyniosą znacznie większy efekt synergii niż jedna, duża, spektakularna inwestycja. Do tego stawiam na rozwiązania wielofunkcyjne.

Wielofunkcyjne, czyli jakie?

Wielofunkcyjne, czyli pełniące różne funkcje podczas okresów suchych i podczas opadów. Dobrym przykładem są place zabaw, będące placami deszczowymi, które w okresie opadowym są fragmentarycznie zalewane, tworząc bufor dla infrastruktury krytycznej. Woda gromadzi się w różnego typu zagłębieniach, a urozmaicony teren stanowi frajdę dla dzieciaków. W niektórych miastach funkcje zalewową pełnią nawet całe obszary parkowe, gdzie tylko specjalnie wyniesione ścieżki są wolne od zalewu. Należy podkreślić, że takie intencjonalne zalania wybranych obszarów nie zdarzają się przy każdym opadzie ani nawet każdego roku. Obiekty te znajdują zastosowanie podczas bardzo intensywnych lub obfitych opadach, aby zmniejszyć ryzyko zalania innych, znaczących obiektów. 

Kamil Jawgiel – hydrolog, doktor nauk o Ziemi i środowisku. Zajmuje się szeroko rozumianą gospodarką wodną w zakresie adaptacji do zmian klimatu – przeciwdziałaniu skutkom suszy i powodzi. Specjalizuje się w hydrologii miejskiej, gdzie skutki tych zjawisk są szczególnie odczuwalne. Lider wielu projektów realizowanych w Polsce i za granicą w zakresie modelowania hydrodynamicznego, zagospodarowaniu wód opadowych czy wielokryterialnych analiz przestrzennych GIS.

Rozmawiał Szymon Bujalski

The post Powodzie błyskawiczne w miastach zdarzają się coraz częściej. Potrzeba więcej zieleni i… [WYWIAD] appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.