Zmiany klimatyczne i ich wpływ na rolnictwo w Polsce - część 2

Transkrypt

1 ścieżka do tekstu: / strona główna / baza wiedzy / artykuły / poniedziałek, 21 grudnia 2009 Zmiany klimatyczne i ich wpływ na rolnictwo w Polsce - część 2 autor: Janusz Olejnik źródło: Fundacja na Rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa Globalne zmiany klimatu powodują cały szereg niekorzystnych zjawisk pogodowych i zmian w środowisku naturalnym, które z kolei przekładają się na wymierne straty ekonomiczne. Jedną z gałęzi aktywności ludzkiej, na którą zmiany klimatu mają szczególny wpływ, jest rolnictwo. Również w naszym kraju możemy już dziś obserwować zjawiska i procesy wywołane zmianami klimatu, które w sposób pośredni lub bezpośredni wpływają na warunki produkcji rolniczej w Polsce. Jednym z przykładów takich zmian jest wydłużenie okresu sezonu wegetacyjnego na skutek wzrostu temperatury. Na rysunku 5 przedstawiono scenariusz wydłużenia sezonu wegetacyjnego z obecnych 210 dni do około 240 dni przy wzroście średniej rocznej temperatury powietrza o około 4 C i przy założeniu podwojenia stężenia CO2 w atmosferze. Zmiany klimatyczne i ich wpływ na rolnictwo w Polsce - część 1 Rys.5. Zmiana długości sezonu wegetacyjnego, jako wynik wzrostu temperatury powietrza o 4 C. Wydłużenie sezonu wegetacyjnego umożliwia rozszerzenie areału upraw różnych roślin, których uprawa w Polsce była do tej pory albo niemożliwa albo utrudniona. Już dzisiaj obserwujemy tego skutki. Przykładowo, jak wykazały badania prowadzone w Instytucie Uprawy i Nawożenia (IUNG) w Puławach, w latach zaledwie na ułamku terytorium Polski istniało 80% prawdopodobieństwo udanej uprawy kukurydzy na ziarno, podczas gdy w latach powierzchnia ta powiększyła się do około 60% obszaru kraju [3]. Niestety, oprócz pozytywnych zmian dla rolnictwa wynikających ze wzrostu temperatury istnieje cały szereg zmian, które niekorzystnie wpłyną na produkcję rolniczą w Polsce. Zmiany temperatury spowodują wzrost ewapotranspiracji, co przy braku znaczącego wzrostu opadu w Polsce (scenariusze IPCC 2007) doprowadzi do wyjątkowo niekorzystnego bilansu wodnego niektórych obszarów. Na rysunku 6 podano wartości klimatycznego bilansu wodnego (opad minus ewapotranspiracja) dla Polski centralnej. W Wielkopolsce wartość ta z ponad 100mm, spadnie do -21mm (przy założeniu braku zmian w opadach i wzroście temperatury o 4 C [5]. Szczególnie wzrost letnich temperatur spowoduje wzrost parowania i zapasy wody w 1/6

2 glebie będą jeszcze mniejsze niż dzisiaj. Problem ten dotyczyć będzie przede wszystkim gleb lekkich, które przeważają na tym terenie. Rys.6. Oczekiwane zmiany klimatycznego bilansu wodnego w Polsce centralnej. Taka zmiana może mieć bardzo negatywny wpływ na warunki życia w tym regionie, a warunki produkcji rolniczej mogą ulec bardzo znaczącemu obniżeniu. Pogorszenie warunków wilgotnościowych obszarów rolnych w Polsce wynika przede wszystkim z powodu wzrostu temperatury bez znaczącego wzrostu opadu i jego niekorzystnym rozkładzie w ciągu roku. Przykładowo, wzrost temperatur w okresach zimowych może spowodować brak warstwy śniegu, który wolno topniejąc wiosną zasilałby wierzchnią warstwę gleby w wilgoć. Dodatkowo wzrost zimowych temperatur spowoduje także wzrost parowania w okresie zimy, co także zmniejszy ilość wody dostępnej dla roślin w początkach sezonu wegetacyjnego. Oprócz braku wody istnieje cały szereg dodatkowych niebezpieczeństw dla stabilnej i przewidywalnej produkcji rolniczej. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć wydłużenie okresów suszy, zwiększenie ilości opadów nawalnych, znaczący wzrost wariancji niektórych elementów meteorologicznych (np. temperatur ekstremalnych - przymrozki), zwiększenie ilości ekstremalnych zjawisk pogodowych (np. wichury) oraz pojawienie się nowych problemów związanych z agrofagami (szkodnikami i chorobami rośłin). Szkody spowodowane w produkcji rolniczej mogą być znaczące, a ich wartość bezwzględna będzie rosnąć z roku na rok. Na podstawie danych firmy ubezpieczeniowej, na rysunku 7 podano intensywność szkód w rolnictwie spowodowanych różnymi, niekorzystnymi warunkami meteorologicznymi [9]. Rys.7. Intensywność szkód w rolnictwie wskutek niekorzystnych zjawisk atmosferycznych według danych z PZU z okresu r. Widać wyraźnie, że poza suszą, najbardziej niekorzystny wpływ na produkcję rolniczą mają przymrozki i złe warunki zimowania roślin. Kiedy warunki takie zajdą, a zdarza się to coraz częściej, odbija się to niekorzystnie na produkcji rolniczej. Takie niekorzystne przebiegi pogody wynikają z faktu, że wraz ze wzrostem temperatury rośnie zmienność warunków pogodowych (wariancja). Oznacza to, że mimo podwyższającej się średniej temperatury powietrza, coraz częściej zdarzać się mogą niekorzystne warunki pogodowe takie jak np. dotkliwe przymrozki w początkach sezonu wegetacyjnego, szybkie i silne zmiany warunków pogodowych czy ogólnie niekorzystne warunki zimowania roślin. Na rysunku 8 podano przykład takich strat dotyczących plonowania rzepaku po niekorzystnych warunkach zimowania [2]. 2/6

3 3/6

4 Średnie 1978/ /1997 Rys. 8. Straty zimowe ( w %) w zasiewach rzepaku, średnie i po niekorzystnych zimach w 1978/79 r. i 1996/97r. Przy znaczącym wzroście temperatury w zimie można spodziewać się braku jarowizacji ozimin i w konsekwencji zmiany struktury zasiewu. Taka sytuacja może wymusić na rolnikach dokonania znaczących zmian w strukturze upraw zbożowych i mieć znaczący wpływ na cała gospodarkę rolną w kraju. Wzrost temperatury może oznaczać wydłużenie sezonu wegetacyjnego, ale jednocześnie wzrastająca ilość ekstremalnych zjawisk meteorologicznych może spowodować, iż z innych powodów (np. nadmiar wody na polach po ulewach zimowych) wegetacja roślin może rozpocząć się z opóźnieniem. Zjawisko takie również może mieć niekorzystny wpływ na plon w danym roku. Jako przykład takich strat na rysunku 9 przedstawiono procentowy spadek plonu po dwutygodniowym opóźnieniu wegetacji pszenicy ozimej [2]. Rys. 9. Potencjalne zmniejszenie plonów (w %) pszenicy ozimej spowodowane opóźnieniem wiosennego wznowienia wegetacji o 15 dni Jak pokazano na kilku przykładach, zmieniające się warunki klimatyczne w sposób bezpośredni mogą oddziaływać na rolnictwo. Pamiętać jednak należy, iż w nowych warunkach klimatycznych w inny sposób, często do tej pory nienotowany, rozwijają się wszelkie szkodniki upraw rolniczych, co również może mieć najczęściej niekorzystny wpływ na rolnictwo. Jako przykład takiego zjawiska na rysunku 10 przedstawiono schemat zmiany cyklu rozwojowego mszycy czeremchowej. Mszyca ta, w sytuacji wystąpienia 3 dni o temperaturze średniej dobowej wyższej niż 25 C, zamiast latem powrócić na czeremchę, przenosi się na zboża ozime infekując je wirusami. Przynosi to już dzisiaj bardzo znaczące straty w plonach zbóż [8]. Rys 10. Zmiany w cyklu rozwojowym mszycy czeremchowej. Powszechnie uważa się, iż wzrost temperatury będzie sprzyjał przezimowaniu owadów, które są wektorami wirusów, i ich migracji w okresie wiosennym. Konsekwencją tego będzie zwiększenie zagrożenia rozprzestrzeniania się chorób wirusowych roślin oraz potrzeba wytworzenia nowych sposobów walki z tymi chorobami. Ocieplenie warunków klimatycznych może mieć znaczący wpływ na rozwój i liczebność wszelkich szkodników roślin, choć nie wolno zapominać, iż te zmieniające się warunki klimatyczne zmieniają również 4/6

5 warunki życia drapieżnikom i patogenom szkodników roślin.. Tak więc zwiększone temperatury, z jednej strony spowodują zwiększenie populacji szkodników roślinnych, ale z drugiej strony spowodują uaktywnienie ich patogenów [4]. Trudno dziś przewidzieć, który z procesów związanych ze wzrostem temperatury przeważy, ponieważ wzrost temperatury i wilgotności może spowodować silniejszą infekcje owadów np. przez patogenne grzyby i w konsekwencji zahamować ekspansję niektórych szkodników roślin. Nie można więc wykluczyć ciągu zdarzeń, w którym w ostatecznym efekcie nastąpi zmniejszenie zagrożenia szkodnikami roślin. Innym negatywnym skutkiem ocieplenia klimatu może być zwiększona erozja gleb wynikająca z wielce prawdopodobnych scenariuszy zwiększenia ilości opadów nawalnych latem. W takiej sytuacji problem erozji gleb dotyczyć będzie nie tylko obszarów górzystych, ale może on znacząco dotknąć także obszarów nizinnych, tak ważnych w produkcji rolniczej w Polsce. Równie prawdopodobnie jak opady nawalne, występować będą dłuższe okresy suszy, co w połączeniu z podwyższoną temperaturą doprowadzi do szybszej mineralizacji materii organicznej w glebach. To z kolei obniży zdolności magazynowania wody przez te gleby i może doprowadzać do częstych przesuszeń jej wierzchniej warstwy. Jak zareagują ekosystemy lądowe na dalsze oczekiwane zmiany klimatu i jak rozwijać się będą rośliny w warunkach podwyższonego stężenia CO2 w atmosferze? Na te pytania musimy znaleźć odpowiedź w najbliższych latach, aby podjąć działania minimalizujące negatywne efekty środowiskowe zmian klimatycznych. Wysiłki całej społeczności międzynarodowej idą w tym właśnie kierunku. Emisja CO2 do atmosfery ciągle rośnie, a nawet przy optymistycznym założeniu, iż jej maksimum, po którym zacznie ona spadać, osiągniemy w najbliższych kilkudziesięciu latach, stężenie tego gazu w atmosferze będzie jeszcze rosło przez następne 100 lat. Równolegle, w skali globalnej następuje ciągła degradacja środowiska między innymi przez niekorzystne zmiany w strukturze użytkowania gruntów (np. wylesianie). Zjawiska te spowodują, iż średnia temperatura powietrza na Ziemi najprawdopodobniej będzie się nadal podwyższać. Dlatego niezmiernie ważnym problemem staje się jak najszybsze ograniczenie emisji gazów szklarniowych do atmosfery, między innymi poprzez rozwijanie energetyki opartej w większym stopniu na odnawialnych źródłach energii. Równie ważnym problemem, który musi być rozwiązany w przewidywalnej perspektywie czasu, jest zatrzymanie niekorzystnych zmian w strukturze użytkowania gruntów i ograniczanie przesuszania środowiska. Procesy te prowadzą bowiem do zwiększenia strumieni ciepła jawnego (ogrzewanie powietrza) i zmniejszania strumieni ciepła utajonego (parowanie i transpiracja). Trudno dziś jest przewidzieć wszystkie ekologiczne skutki ocieplenia klimatu. W skali globalnej, jednym ze stosunkowo łatwo przewidywalnych skutków jest wzrost poziomu morza, który zmieniać się może przez następne tysiąclecie (nawet po znacznej redukcji emisji gazów szklarniowych do atmosfery). Niestety, w najbliższych kilkudziesięciu latach wiele obszarów lądowych znajdzie się pod wodą, co wywoła bardzo poważne konsekwencje ekonomiczne i socjologiczne. W naszych warunkach klimatycznych, pierwszoplanowym problemem do rozwiązania będzie niekorzystny bilans wodny wielu obszarów w Polsce. Wymagać to będzie dużych zmian w gospodarce wodnej i wielu inwestycji związanych ze zwiększeniem możliwości retencjonowania wody opadowej, która mogłaby być wykorzystana w okresach największych deficytów wodnych przede wszystkim do celów produkcji rolniczej. Ze względu na stosunkowo małe opady w Polsce i bardzo skromne zasoby wodne w naszym kraju można dziś stwierdzić, że kluczem do rozwiązania wielu problemów związanych z wpływem ocieplenia klimatu na rolnictwo jest przygotowanie naszego kraju do nowych warunków wilgotnościowych. Nowoczesna, przemyślana i dopasowana do nowych warunków klimatycznych gospodarka wodna w Polsce w głównej mierze zdecyduje o efektach produkcyjnych w rolnictwie w perspektywie kilkudziesięciu, a może kilkunastu lat. Podsumowanie Przytoczone przykłady wskazują, że zmiany klimatu to bardzo poważny problemem i to natury globalnej. Dziś można sądzić, że nie jesteśmy już wstanie powstrzymać pewnego wzrostu temperatury. Mamy jednak ciągle szanse na spowolnienie i nawet zatrzymanie tych zmian, niestety w odległej perspektywie, na poziomie, na którym możliwe stanie się zaadoptowanie biosfery do nowych warunków klimatycznych. Wymagać to jednak będzie olbrzymiego wysiłku ze strony polityków, naukowców i władz lokalnych, wysiłków podejmowanych w skali zarówno globalnej jak i lokalnej. Aktywność taka będzie jednak wymagała bardzo dużych nakładów finansowych oraz zmiany świadomości większości obywateli, których nadrzędnym celem musi stać się dobro 5/6

6 naszej planety, jej zrównoważony rozwój oraz inne podejście do powierzchni i atmosfery naszej planety. W razie braku odpowiednich programów działania, z jednej strony ograniczających negatywne skutki zmian klimatu, a z drugiej programów adaptacyjnych do nowych warunków klimatycznych, skutki ocieplenia klimatu w wielu miejscach na świecie mogą okazać się wręcz katastrofalne w bardzo wielu dziedzinach życia. Niestety, rolnictwo może być jednym z obszarów bardzo mocno dotkniętym negatywnymi skutkami ocieplenia klimatu, co może mieć znaczący wpływ na jego efekty produkcyjne. Bibligrafia 1. Camilla Schreiner, Anita Bokwa, Konwencja Klimatyczna 2. Czarnecka M., Koźmiński C., Michalska B., 2009: Climatic Risks for plant cultivation in Poland w Climate change and agriculture in Poland impacts, mitigation and adaptation measures, red. Leśńy J, Acta Agrophysica, 169, Górski T. 2002: Współczesne zmiany agroklimatu Polski. Pamiętnik Puławski, 130: Kędziora A., Juszczak R. 2006:Agrometeorologiczne podstawy produkcji roślinnej. Rocznik monotematyczny poświęcony dziejom rolnictwa wielkopolskiego. Roczniki Muzeum Narodowego Rolnictwa w Szreniawie, Tom 23, Olejnik J., A.Kędziora, 1991: A model for heat and water balance estimation and application to land use and climate variation. Earth Surface Processes and Landforms, 16, Olejnik J., 1996: Modelowe badania struktury bilansu cieplnego I wodnego zlewni w obecnych I przyszłych warunkach klimatycznych. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu, Rozprawy naukowe, Zeszyt 268, 125 pp. 7. Raporty Międzynarodowego Panelu Zmian Klimatycznych (IPCC 2001, 2007) 8. Ruszkowska M. 2006: Uwarunkowania klimatyczne w rozprzestrzenianiu najważniejszych wektorów chorób wirusowych na zbożach w badanych regionach Polski. Progress in Plant Protection vol.46 no.1: Zmiany Klimatu a rolnictwo w Polsce wpływ zagrożenia, działania adaptacyjne, Redakcja J. Leśńy, Publikacja jest częścią projektu ADAGIO (Adaptation of Agriculture in European Regions at Environmental Risk Under Climate Change) realizowanego w ramach 6 Programu Ramowego UE, pod redakcją 10. Van Vliet A., De Groot R., 2001: Phenology and climate: evidence of change. Change 56, data wydruku: poniedziałek, 15 lipca 2019 roku 23:57:26 adres dokumentu: 6/6