Marek Sitarski, Halina Barbara Szczepanowska, Nina Carewicz, Paweł Sudra, Magdalena Jędraszko-Macukow

Transkrypt

1 Człowiek i Środowisko 40 (3-4) 2016, s Marek Sitarski, Halina Barbara Szczepanowska, Nina Carewicz, Paweł Sudra, Magdalena Jędraszko-Macukow I-Tree Eco nowe źródło informacji dla planowania zieleni w mieście Słowa kluczowe: model i-tree Eco, wartość strukturalna roślinności, usługi ekosystemowe 1. Wprowadzenie W dokumencie Komisji Europejskiej pt. Zielona infrastruktura zwiększanie naturalnego kapitału Europy (KE 2013) stwierdza się: Społeczność ludzka jest zależna od korzyści zapewnianych przez przyrodę, takich jak żywność, surowce, czysta woda, czyste powietrze, regulacja klimatu, zapobieganie powodziom, zapylanie oraz rekreacja. Wiele z tych korzyści, często określanych jako usługi ekosystemowe, eksploatowanych jest jednak w taki sposób, jakby ich ilość była niemal nieograniczona i traktowanych jako dobra darmowe, których prawdziwa wartość nie jest w pełni doceniana. Europejski program podtrzymania i rozwoju zielonej infrastruktury opiera się na zasadzie świadomego włączania do planowania przestrzennego i rozwoju terytorialnego ochrony i wzmacniania przyrody i naturalnych procesów oraz promowania wielorakich korzyści, których źródłem dla społeczności ludzkiej jest przyroda (Cieszewska i inni, 2015; Strategia różnorodności biologicznej, UE 2011). Zielona infrastruktura uznana została w tym dokumencie za naturalne bogactwo (kapitał naturalny) Europy, służące równocześnie zachowaniu bioróżnorodności biologicznej. 21

2 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow Kapitał naturalny jest rozszerzeniem gospodarczego pojęcia kapitału, czyli wytworzonych środków produkcji, o towary i usługi związane z ochroną środowiska. Kapitał naturalny stanowi zasób ekosystemów naturalnych, który umożliwia trwanie cennych towarów lub usług ekosystemowych w przyszłości. (Strategia różnorodności biologicznej, UE 2011). Znaczenie i rola ekosystemów miejskich, w tym drzew i zielonej infrastruktury, są bardzo silnie wyeksponowane w dokumencie Krajowa Polityka Miejska (KPM do 2023 r., 2015), w którym stwierdzono, że: Zagospodarowanie terenów zurbanizowanych musi uwzględniać kształtowanie spójnej sieci zieleni miejskiej, terenów wodnych, zielonych pierścieni i klinów napowietrzających zielonej infrastruktury, która korzystnie wpływa na zdrowie mieszkańców, poprawę jakości powietrza, zmniejszenie hałasu, a ponadto ułatwia migracje zwierząt oraz poprawia atrakcyjność miast dla mieszkańców i inwestorów, nadając specyficzny charakter ich dzielnicom. W KPM stwierdzono: Analizując możliwości adaptacyjności miast do zmian klimatu, można wskazać bezpośrednie zagrożenie przede wszystkim trzema zjawiskami: wzrostem temperatury, opadami nawalnymi oraz zakłóceniami bilansu wodnego. W środowisku miejskim zjawiska te przekładają się na występowanie: miejskich wysp ciepła, powodzi/podtopień, niskiej retencji wód opadowych, spadku poziomu wód gruntowych. Degradacja gleb poprzez tzw. uszczelnienie (zasklepienie) gleb, tj. pokrywanie ziemi nieprzepuszczalnym materiałem, zwiększa ryzyko powodzi i niedoborów wody (powoduje zaburzenie stosunków wodnych), przyczynia się również do powstawania wysp ciepła oraz zagraża różnorodności biologicznej. Polska charakteryzuje się wyższym niż średnio w Europie wskaźnikiem zasklepienia gleb, jest to problem szczególnie dotyczący miast. (KPM do 2023 r., 2015). Drzewa na terenach miast stanowią nierozłączny i najważniejszy element zielonej infrastruktury obszarów miejskich, gdyż dostarczają najwięcej usług ekosystemowych, które Bergier, Kronenberg i inni (2012) definiują jako zestaw korzyści, których środowisko dostarcza społeczeństwu i gospodarce. Ze względu na brak znajomości kompensacyjnej wartości drzew opartej na merytorycznych podstawach oraz świadomości skali korzyści (usług ekosystemowych) świadczonych przez drzewa na terenach miejskich, drzewa te niezmiernie cenne elementy zielonej infrastruktury są często w świadomości decydentów traktowane jako dobra nierynkowe, nie mające ceny i tym samym wartości. Są zatem uznawane za obciążenie dla budżetu gminy, a nie postrzegane jako dobro 22

3 zwiększające walory i wartość terenów miejskich. Skutkuje to niedostatecznym stopniem uwzględniania potrzeb utrzymania zasobów drzew w perspektywicznych planach rozwoju miast (Szczepanowska 2009; Szczepanowska, Sitarski 2015). Opracowany w Stanach Zjednoczonych program szacowania wielkości korzyści w jednostkach naturalnych oraz wycena monetarna korzyści uzyskiwanych dzięki drzewom dostarcza nowych istotnych informacji dla planowania przestrzennego w miastach i zarządzania zielenią miejską, w tym zasobami drzew. Wychodzi ona naprzeciw postulatom Komisji Europejskiej oraz Krajowej Polityki Miejskiej, dzięki szerokiemu programowi poznawczemu w zakresie gospodarki zielenią w miastach. 2. Cel artykułu Celem pierwszego z cyklu trzech artykułów jest wprowadzenie i omówienie zasad funkcjonowania modelu i-tree Eco. Model ten, a także implementujące go narzędzie (program komputerowy) zostały opracowane w celu wspomagania instytucji zarządzających i naukowców w określaniu struktury ilościowo-jakościowej drzew w mieście oraz ich funkcji, na podstawie analizy zbieranych w wystandaryzowany sposób, danych z inwentaryzacji terenowych oraz danych pomiarowych meteorologicznych i zanieczyszczenia powietrza. Model ten, wykorzystany dotychczas do analizy i oceny struktur roślinnych w ponad 800 miastach świata przetestowano w warunkach polskich na przykładzie Parku Praskiego w Warszawie. Wyniki przedstawione zostaną w dwóch następnych artykułach, zatytułowanych; Struktura roślinna Parku Praskiego opisana za pomocą modelu i-tree Eco, Usługi ekosystemowe drzew i krzewów Parku Praskiego, określone za pomocą narzędzi i-tree Eco. 3. Budowa i działanie modelu i-tree Eco I-Tree Eco jest adaptacją wcześniejszego modelu Urban Forest Effect (UFORE), który został opracowany i był udoskonalany we współpracy US Forest Service Northern Research Stadion (NRS) i USDA State i Private Forestry s Urban and Community Forestry przez ostatnie dwadzieścia lat. 23

4 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow Model UFORE powstał z inicjatywy i był dalej rozwijany przez Davida J. Nowaka i Daniela E. Crane a (USFS, NRS) oraz Patricka McHale a (SUNY ESF), przy czym D.E. Crane odpowiadał za projekt oprogramowania UFORE. Rewizja kolejnych wersji i-tree Eco była prowadzona przez ekspertów z prywatnego instytutu badawczo-rozwojowego The Davey Institute ( Program i-tree Eco umożliwia praktyczne wykorzystanie zgromadzonych przez badaczy danych polowych w ramach realizacji konkretnego projektu. Dla terenów o znacznej powierzchni, całych miast czy dzielnic stosuje się losowo wybrane poletka badawcze o ustalonych powierzchniach. Dla mniejszych obszarów wykonana może być pełna inwentaryzacja. Program umożliwia również ocenę korzyści ekosystemowych uzyskiwanych dzięki pojedynczym drzewom. ( W badaniach prowadzonych za pomocą modelu i-tree Eco można wyróżnić cztery etapy pozyskiwania i przetwarzania informacji: Etap pierwszy, który jest etapem podstawowym, polega na rozpoznaniu wartości strukturalnej zadrzewień. W modelu i-tree stosowanym w USA wartość strukturalna (inaczej odtworzeniowa) określana jest metodą CTLA (Council of Tree and Landscape Appraiser). Dla warunków polskich można alternatywnie zastosować metodę wyceny wartości drzew, opracowaną w IGPiM oraz SGGW (Szczepanowska i inni 2009). Określenie wartości strukturalnej obejmuje rozpoznanie takich elementów jak: gatunek drzewa, wartość podstawowa drzewa, szybkość przyrostu pnia na grubość oraz jego lokalizacja i kondycja zdrowotna. W drugim etapie model i-tree pozwala na dokonanie oceny wybranych usług ekosystemowych (głównie regulacyjnych i kulturowych). Dla części z nich, takich jak: produkcja tlenu, sekwestracja dwutlenku węgla, gromadzenie węgla, pochłanianie zanieczyszczeń, wypracowano metodę oceny wymiaru liczbowego usług w jednostkach naturalnych i monetarnych. Istnieją też trudne do dokładnego oszacowania niemonetarne korzyści z drzew, takie jak: wpływ na zdrowotność mieszkańców, walory estetyczne czy edukacyjne dla społeczeństwa. Dobrze zagospodarowane środowisko miejskie tworzy ponadto warunki dla lepszej współpracy międzyludzkiej oraz komfortu życia i przywiązania do miejsca. Wpływa na fizyczne i psychofizyczne zdrowie mieszkańców. Zdefiniowane powyżej korzyści są obecnie dla wielu miast przedstawiane m.in. w formie prezentacji na mapach. (Elmqvist i inni 2015). 24

5 Etap trzeci to monetarna wycena uzyskiwanych korzyści w wymiarze rocznym. Dotyczy to pieniężnych oszczędności w zużyciu energii elektrycznej (chłodzenie i ogrzewanie pomieszczeń), oszczędności z tytułu opłat za emisję dwutlenku węgla, zanieczyszczeń powietrza, gromadzenia węgla, a także eksploatacji kanalizacji deszczowych w miastach. Etap czwarty dotyczy podsumowania korzyści uzyskiwanych dzięki drzewom, które stanowią ważny argument w procesie zarządzania i planowania zieleni miejskiej. I-Tree Eco dostarcza również danych dla zarządców miasta o zagrożeniu szkodnikami, zdrowotności zadrzewień oraz rozmiarze występowania gatunków obcych i inwazyjnych. Informacje uzyskane za pomocą programu są przydatne dla planowania sposobów zagospodarowania terenu i zarządzania krajobrazem miejskim. Gwarancją prawidłowego wykorzystania modeli i-tree Eco jest sprecyzowanie celu badań, informacji, jakie chcemy uzyskać, a także obszaru (pola) zainteresowań. Model ten daje szerokie możliwości wyboru obszaru analiz - od lokalizacji pojedynczego drzewa lub grupy drzew na skwerze czy w otoczeniu domu jednorodzinnego, poprzez osiedle mieszkaniowe, dzielnicę lub jej fragment - aż do obszaru całego miasta. Można np. analizować strukturę i funkcje parku, lub porównawczo wielu parków czy lasów miejskich, a także porównywać ze sobą wydzielenia funkcjonalno-przestrzenne miast, określone w studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy poprzez wstępne rozwarstwienie obszaru badań na mniejsze jednostki. Przykładowo, można rozwarstwić teren według form pokrycia i użytkowania terenu, dzięki czemu możliwe jest porównanie np. efektów występowania miejskich lasów w obszarach przemysłowych z tymi w dzielnicach mieszkaniowych. W zależności od wielkości obszaru badań można stosować różne techniki inwentaryzacyjne gromadzenia danych terenowych. Mogą one być zbierane jedynie na powierzchniach próbnych lub na całej powierzchni badanego obszaru poprzez wykonanie inwentaryzacji całkowitej. W przypadku wykorzystania metody zbierania danych na powierzchniach próbnych (działkach, poletkach) istnieje kilka metod losowego ich wyznaczania w obrębie całego badanego obszaru, niezależnie od tego, czy badania wykonywane są na próbie warstwowej czy niewarstwowej. Są to następujące metody: ( Losowa: powierzchnie próbne rozmieszcza się losowo w całym badanym terenie lub na obszarze wcześniej podzielonym na warstwy. Wygenero- 25

6 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow wanie układu losowych próbek odbywa się w tym przypadku zazwyczaj przy zastosowaniu wybranego programu GIS. Metoda siatki: punkty środkowe/węzłowe powierzchni próbnych ułożone są na siatce mającej określone równe odstępy między węzłami oraz określone wielkości komórek. Siatka może być skonstruowana ręcznie na mapie służącej do inwentaryzacji terenowej lub za pomocą programu GIS. Następnie wszystkie punkty węzłowe siatki są numerowane, a konkretne lokalizacje ponumerowanych w ten sposób pól badawczych są wybierane za pomocą generatora losowego (tego typu aplikacje można znaleźć w internecie, ale umożliwia to też np. program Excel). W przypadku metody siatki może zaistnieć ryzyko wystąpienia niekorzystnej sytuacji badawczej, gdy wyznaczona siatka pokryje się z istniejącą siecią ulic. W ten sposób zbyt wiele powierzchni próbnych może charakteryzować się jednym sposobem użytkowania terenu, jaki stanowią ulice. Metoda losowej siatki: powierzchnie próbne rozmieszczone są losowo w obrębie każdej z komórek siatki. Przy zastosowaniu tej metody siatkę o określonej wielkości komórki nakłada się na badany obszar. Punkty wybierane są losowo w każdej komórce, co umożliwia uzyskanie bardziej równomiernego rozkładu punktów w obszarze badań niż przy układzie całkowicie losowym, ale o wyższym stopniu losowości niż w przypadku stosowania siatki stałej. Użycie tej metody z reguły wymaga zastosowania programu GIS. Standardowe, najczęściej stosowane w modelu i-tree Eco powierzchnie próbne mają kształt koła i powierzchnię ok. 400 m 2 (0,1 akra). Liczbę powierzchni próbnych określa się w zależności od wielkości obszaru, w taki sposób, aby względny błąd standardowy nie przekraczał 12%. (Maco, Novak 2012). Dla miast średniej wielkości na ogół zakłada się ok. 200 powierzchni próbnych. Kluczem do prawidłowej oceny badanego obszaru jest określenie na tyle optymalnej liczby poletek i ich wielkości, aby otrzymać przyrost wymaganej dokładności przy określonej pracochłonności i kosztach badania. Wzrost liczby powierzchni próbnych zwiększa czas i koszty zbierania danych w terenie. Dotychczasowe doświadczenia w zastosowaniu metody w praktyce pozwoliły stwierdzić, że dwuosobowy zespół badaczy może zinwentaryzować około 200 działek w ciągu jednego sezonu wegetacyjnego roślin w mieście o pokryciu drzewostanem wynoszącym 20%. Gromadzenie danych w terenie może się odbywać za pomocą urządzeń mobilnych, takich jak smartfony czy tablety, albo przy użyciu papierowych formularzy i wydrukowanych map podkładowych. 26

7 Zbierane w terenie informacje można podzielić na bezwzględnie konieczne dla uruchomienia programu oraz informacje uzupełniające. Zarówno w przypadku całkowitej inwentaryzacji, jak i gromadzenia danych w powierzchniach próbnych, możliwe jest zebranie ok. 40 różnych informacji dotyczących zarówno samego terenu, jak i cech drzew oraz krzewów. Dla drzew wymagane są dane dotyczące gatunku, średnicy pnia, wysokości całkowitej, wysokości do bazy korony, szerokości korony w dwóch kierunkach, stopnia ubytku korony, procentu posuszu, ekspozycji, procentu pokrycia powierzchni próbnej przez korony, pochodzenia itp. Dane wymagane dla całego terenu badań dotyczą określenia formy użytkowania terenu oraz rodzajów pokrycia gruntu, wraz z ich udziałami procentowymi. Wynikiem przetworzenia zebranych danych terenowych jest raport zawierający następujące informacje dotyczące struktury drzew: rozmieszczenie drzew liczbę drzew poszczególnych gatunków liczbę drzew wg sposobu użytkowania terenu liczbę drzew na jednostce powierzchni wg sposobu użytkowania gatunki wg klas grubości i wg sposobu użytkowania rozkład liczby drzew wg klas grubości pochodzenie drzew wg sposobu użytkowania terenu pochodzenie gatunków znaczenie biologiczne gatunku dla badanego terenu bioróżnorodność gatunkową (wskaźnik Shannona-Wienera) stan zdrowotny drzew wg gatunków stan zdrowotny drzew wg sposobu użytkowania stan zdrowotny w klasach grubości i wg sposobu użytkowania powierzchnię liści powierzchnię liści wg sposobu użytkowania powierzchnię liści na jednostce powierzchni wg sposobu użytkowania powierzchnię liści i biomasę drzew wg klas grubości i sposobu użytkowania powierzchnię i biomasę drzew i krzewów wg sposobu użytkowania stopień pokrycia powierzchni gruntu koronami drzew Powyższy raport umożliwia uzyskanie informacji o usługach ekosystemowych (korzyściach) uzyskiwanych dzięki drzewom z zakresu: ilości zanieczyszczeń powietrza usuwanych przez poszczególne gatunki drzew (w cyklu godzinowym, miesięcznym i rocznym) 27

8 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow wielkości sekwestracji dwutlenku węgla wielkości gromadzenia węgla ilości produkcji tlenu stopnia spowolnienia spływu wód wielkości produkcji lotnych związków organicznych. Niestety, w przypadku stosowania modelu w krajach innych niż Stany Zjednoczone niemożliwe jest bezpośrednie określenie korzyści monetarnych usług ekosystemowych świadczonych przez drzewa. Dla wyceny wartości monetarnych zastosować należy stawki przeliczeniowe właściwe dla danego kraju. Dzięki modelowi i-tree Eco możliwe jest szacowanie wartości usług ekosystemowych w różnych warunkach zagospodarowania przestrzennego: w ramach tego samego sposobu zagospodarowania porównawczo pomiędzy różnymi sposobami zagospodarowania porównawczo pomiędzy różnymi istniejącymi układami urbanistycznymi, o zróżnicowanych sposobach zagospodarowania. W efekcie możemy uzyskać obraz przestrzennego zróżnicowania wielkości świadczonych usług na przykład w skali miasta lub dzielnicy. Na tej podstawie można tworzyć modele działań mających na celu zwiększenie efektywności usług ekosystemów, co stanowi wartość dodaną dla funkcjonowania środowiska w mieście w różnych warunkach zagospodarowania, takich jak tereny zabudowy mieszkaniowej, układy komunikacyjne, tereny zieleni miejskiej i inne. Na podstawie otrzymanych wyników modelowania można ocenić aktualne korzyści uzyskiwane dzięki istniejącej populacji drzew i powiązać je z programami zarządzania przestrzenią miasta. Ponadto można również określić możliwości działania w celu zwiększenia rozmiaru uzyskiwanych korzyści ekosystemowych z drzew miejskich. Poprzez monitoring wspomagany programem i-tree Eco można lepiej ocenić przestrzenne zróżnicowanie zadrzewień i planować rozwój terenów zieleni. Informacje uzyskiwane za pomocą i-tree Eco powinny być włączane w procesy decyzyjne dotyczące sposobu zagospodarowania terenu i zarządzania krajobrazem miejskim. Mogą stanowić pomoc dla planistów przestrzennych, architektów, instytucji i osób odpowiedzialnych w samorządach za gospodarowanie terenami zieleni i politykę społeczną, a także mogą być przydatne mieszkańcom miasta. Autorzy projektów dotyczących wprowadzania nowej zieleni miejskiej mogą wykorzystać skalę korzyści przewidywanych do uzyskania na podstawie kalkulacji programu i-tree jako poparcie dla zapewnienia środków na sadzenie nowych drzew wła- 28

9 ściwych dla danego miejsca, biorąc pod uwagę m.in. oczekiwany wzrost drzewa i powierzchnię liści (Moroni i inni 2011). Według T. Jeleńskiego narzędzia wyceny usług ekosystemów ( zielonej infrastruktury ) powinny stanowić wsparcie dla urbanistów w dokonywaniu optymalnego doboru elementów kompozycji przestrzennych i form urbanistycznych. Wypracować można na tej podstawie wzorce typologiczne przestrzeni publicznych i określić zasady włączania obszarów zielonej i błękitnej infrastruktury w tkankę miejską. 4. Dane niezbędne przy zastosowaniu modelu i-tree Eco i możliwości ich uzyskania w warunkach polskich Aby skorzystać z możliwości modelu konieczne jest posiadanie danych: pogodowych dla badanego obszaru, a w tym danych dotyczących: godzinowych pomiarów wielkości opadów atmosferycznych w cyklu rocznym (PCP01); w warunkach polskich pozyskanie tych danych jest możliwe, chociaż stanowi poważną barierę finansową dane pomiarowe są w gestii Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, brak innych wiarygodnych źródeł informacji, np. dla Warszawy sześciogodzinowych pomiarów opadów atmosferycznych w cyklu rocznym (PCP06) innych danych, takich jak: Time Stamp - określenie godziny pomiaru SPD - prędkość wiatru CLG - wysokość pułapu chmur SKC - pokrycie chmurami ALT - ciśnienie atmosferyczne i określenie wysokości n.p.m. TEMP - temperatura powietrza DEWP - punkt rosy. W warunkach polskich wszystkie powyższe dane można uzyskać ze stacji pomiarowych Inspektoratu Ochrony Środowiska. Są one również udostępniane dla lokalizacji z całego świata przez amerykańską służbę pogodową National Climatic Data Center (NCDC), w związku z czym międzynarodowi użytkownicy w zasadzie nie muszą ich dostarczać. Wyjątkiem są wspomniane wcześniej dane opadowe, które trzeba dostarczyć samodzielnie. 29

10 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow o poziomie zanieczyszczenia powietrza badanego obszaru: godzinowe roczne pomiary zanieczyszczeń w cyklu rocznym: SO 2, CO, NO 2, O 3, PM10, PM2.5 US Forest Service nie zbiera takich danych, które mógłby dostarczyć międzynarodowym użytkownikom, więc konieczne jest ich przesłanie w formie zestawień tabelarycznych do dalszej obróbki w modelu wraz z danymi z inwentaryzacji terenowej oraz danymi opadowymi. W warunkach polskich dane o zanieczyszczeniu powietrza można uzyskać ze stacji pomiarowych monitoringu jakości powietrza atmosferycznego, prowadzonych przez wojewódzkie inspektoraty ochrony środowiska przyrodniczego (WIOŚ). Stężenia zanieczyszczeń z pomiarów prowadzonych w tych stacjach wyrażone są w jednostkach µg/m³, natomiast model i-tree wymaga (poza pyłami zawieszonymi PM10 i PM2,5) wyrażenia tych wartości w ppm. Stąd też wynika konieczność przeliczenia µg/m³ na ppm. Jest to możliwe poprzez podzielenie stężenia NO 2 µg/m³ przez 1,913, stężenia CO 2 przez 1,164, stężenia O 3 przez 1,995, a stężenia SO 2 przez 2,663. Opisywany model i narzędzie są stale rozwijane. Obecnie dostępna jest wersja i-tree Eco v.6. W stosunku do wcześniejszej wersji i-tree Eco v.6 obejmuje m.in. możliwości szacowania usług ekosystemów w sposób uproszczony. Jest to z pewnością ułatwienie dla badaczy, jednak traci się wówczas część informacji w zakresie funkcjonowania środowiska i oceny wybranych usług, które byłyby możliwe do uzyskania przy pełniejszej inwentaryzacji. W nowej wersji modelu opcjonalne jest dostarczenie godzinowych danych o opadach atmosferycznych oraz godzinowych danych o zanieczyszczeniach. Bez danych opadowych, o czym informują sami autorzy modelu, nie jest jednak możliwe oszacowanie spływu powierzchniowego, a może też nastąpić przeszacowanie obliczeń dotyczących usuwania zanieczyszczeń pyłowych. Oczywiście bez danych o zanieczyszczeniach nie jest w ogóle możliwe oszacowanie wymiaru liczbowego ich usuwania przez drzewa. Ponadto nowsza wersja i-tree Eco zawiera poszerzone bazy danych gatunków drzew i krzewów, a także zawierające informacje o warunkach klimatycznych dla lokalizacji z całego świata. 5. Ograniczenia w zastosowaniu modelu i-tree Eco w warunkach polskich Uzyskanie niektórych danych koniecznych dla pełnego wykorzystania możliwości oprogramowania jest często utrudnione bądź nawet niemoż- 30

11 liwe w innych krajach poza USA, Kanadą oraz Australią. Konsekwencją jest powstawanie luk informacyjnych w zawartości raportów końcowych z projektów opracowywanych dla innych krajów. Dotyczy to w szczególności wyceny monetarnej usług ekosystemowych, gdyż inne są ceny transakcyjne dwutlenku węgla, emisji zanieczyszczeń, inne standardy budowlane i klasyfikacje typów budynków (do oceny oddziaływania drzew na bilans energetyczny zabudowy). Elementy pomiaru drzew ocenia się wg wartości strukturalnej drzewostanów metodą CTLA (Council of Tree and Landscape Appraiser). Przy opracowywaniu modelu wykorzystano dane empiryczne zgromadzone podczas badań w wyżej wymienionych państwach oraz pochodzące z literatury dane dla ponad drzew różnych gatunków o zróżnicowanym wieku i różnych warunkach wzrostu, zdeterminowanych jednak warunkami klimatycznymi USA. Na tej podstawie za pomocą wzorów allometrycznych określono podstawowe relacje pomiędzy cechami drzew różnych gatunków i w różnym wieku. Należy tu podkreślić, że warunki klimatyczne USA nie zawsze są identyczne z warunkami innych krajów, w których do badań wykorzystuje się model i-tree Eco. Może to skutkować niedoszacowaniami lub przeszacowaniami wieku drzewostanu oraz wielkości i wartości usług ekosystemowych świadczonych przez poszczególne gatunki drzew. Ograniczenia listy gatunkowej Międzynarodowi użytkownicy i-tree Eco mogą stwierdzić, że pewne drzewa nie są dostępne w bazie danych gatunków dla tego programu. Metoda integrowania informacji o tych nowych gatunkach - wraz z potrzebną charakterystyką - z bazą danych Eco Species nie została jeszcze opracowana. W tej sytuacji program wybiera z listy substytucyjne gatunki drzew lub krzewów, które mają podobne charakterystyki w zakresie wielkości, struktury i typów liści (i-tree Ecosystem analysis, Adrian 2013). Efekty energetyczne Składniki (komponenty) modelu i-tree Eco są zaprojektowane przy uwzględnieniu typologii klimatów i rodzajów budynków, norm zużycia energii i czynników emisji stosowanych w Stanach Zjednoczonych. Stanowi to ograniczenie w międzynarodowym stosowaniu modelu. W związku z tym należy wypracować własną metodę określania wartości monetarnej. 31

12 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow Wartość gromadzenia węgla Model umożliwia szacowanie monetarnych wartości związanych z gromadzeniem węgla i jego sekwestracją przez pomnożenie ilości wychwyconego węgla przez cenę transakcyjną 1 tony węgla w USA. Obliczenia te są oparte na danych dotyczących szacunku kosztów emisji dwutlenku węgla dla lat Wartość gromadzenia i sekwestracji węgla nie jest jednak szacowana dla międzynarodowych projektów. (Maco, Novak 2012). Wartość usuwania zanieczyszczeń Monetarna wartość usuwania zanieczyszczeń przez drzewa jest szacowana na podstawie mediany wartości dla Stanów Zjednoczonych, dla każdego analizowanego rodzaju zanieczyszczeń. Wartość ta wynika z wykazów cen przedstawianych przez przedsiębiorstwa, które emitują zanieczyszczenia i jest wyrażana w dolarach na tonę. Wartość usuwania zanieczyszczeń nie jest określana dla obszarów poza USA. (Maco, Novak 2012). Wnioski 1. Program i-tree-eco i jego pochodne stwarzają nowe możliwości poznawcze w zakresie zieleni miejskiej i zagospodarowania przestrzennego miast. Ocena wartości strukturalnej i wycena wielkości usług ekosystemowych świadczonych przez drzewa i krzewy w miastach stanowią nowe źródło informacji dla miejscowego planowania przestrzennego. Model umożliwia szeroką charakterystykę struktur roślinnych i wycenę ich wartości. Jednocześnie można określić w jednostkach naturalnych wielkość świadczonych usług ekosystemowych. Dla określenia monetarnej ich wartości dla warunków polskich należy opracować metodę ich wyceny. 2. Model umożliwia określenie powiązań pomiędzy różnymi kategoriami usług ekosystemowych a wydzieleniami strukturalno-funkcjonalnymi w miastach (dla odmiennych sposobów użytkowania). 3. Wynikające z badań ustalenia są przydatne w pracach dotyczących optymalizacji struktury przestrzennej miasta w celu zapewnienia, co najmniej trwałej (lub wzrostowej), podaży usług ekosystemowych różnych kategorii. 32

13 4. Program można wykorzystać efektywnie w działaniach na rzecz kompensacji przyrodniczej, w celu odtworzenia wartości środowiska utraconych w wyniku zmian zagospodarowania przestrzeni miast. 5. Metoda może mieć zastosowanie zarówno w dużych ośrodkach miejskich, jak i mniejszych miastach. Warunkiem stosowania modelu jest dostępność danych z monitoringu zanieczyszczenia powietrza oraz pomiarów warunków meteorologicznych, w tym opadów. 6. Wyniki otrzymane przy zastosowaniu modelu mogą stanowić wartościowe uzupełnienie opracowań ekofizjograficznych sporządzanych dla gminnych dokumentów planistycznych: studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego oraz miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego. BIBLIOGRAFIA Cieszewska A., Szulczewska B., Giedych R., Maksymiuk G., Wałdykowski P., Adamczyk J., 2015, Warsztaty Obszarów Metropolitalnych, Panlewo k.gdańska, 1-2.VII 2015 r. Katedra Architektury Krajobrazu SGGW. Elmqvist T., Setala H., Handel S,W., van der Ploeg S., Aronson I., Blignaut J.W., Gomez-Baggathun E., Nowak DJ., Kronenberg J., de Groot R., 2015, Benefits of restoring ecosystem services in urban area. Environmental Sustainability, 14: De Groot R., Function-analysis and valuation as a tool to assess land use conflict sinplanning for sustainable, multi-functional landscapes, 2006, Landscape and Urban Planning 75: Henning J., 2013, Assessment of the Benefits of Ecosystem Restoration with I-Tree Eco, The Davey Institute and US Forest Service. Philadelphia Urban Field Station. I-Tree International. By Scot Maco and Dawid J. Nowak, Arborist News, April 2012: I-Tree Ecosystem analysis. Adrian. Urban Forest Effects and Values. October I-Tree Eco User s Manual, Jeleński T., 2012, Usługi miejskich ekosystemów; relacje z formą architektoniczną. Architektura, Czasopismo Techniczne, zeszyt 1-A/1/2012, Politechnika Krakowska: Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego Komitetu regionów. Nasza polisa na życie, nasze dziedzictwo przyrodnicze; Strategia różnorodności biologicznej UE do 2020 r. Bruksela, KOM(2011)244 33

14 M. Sitarski, H. B. Szczepanowska, N. Carewicz, P. Sudra, M. Jędraszko-Macukow Kowalski P., Zielona infrastruktura w miejskiej przestrzeni publicznej. Architektura, zeszyt 5/2010, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. Krajowa Polityka Miejska 2023, Ministerstwo Rozwoju, Warszawa, październik 2015 r., Mierzejewska L., Zrównoważony rozwój miasta: aspekty planistyczne. Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Geografii i Społeczno-Ekonomicznej i Gospodarki Przestrzennej. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza. Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and Human Well-Being: Synthesis, 2005, Island Press, Washington, DC Mizgajski A., Świadczenia ekosystemów jako rozwijające się pole badawcze i aplikacyjne, Ekonomia i Środowisko, 37: Moroni A., Nowak D., Hirabayashi S., Calfapietra C., 2011, How to select the best tree planting locations to enhance air pollution removed in the Million Trees NYC initiative, Environmental Pollution, 159 (2011): Nowak D.J., 1994c, Atmospheric Carbon Dioxide Reduction by Chicago s Urban Forest [w:] McPherson i in., 1994, Climate Urban Forest Ekosystem: Results of the Chicago Urban Forest Climate Project: Nowak D.J., 2000, The interaction between urban forest and global climate change, [w:] Abbdollahi, K.K., Wing, Z.H., Appeaning A. (red.), Global Climate change and the Urban Forest, Baton Rouge; GCRCC and Franklin Press: Nowak D.J., Crane D.E., Dwyer J.F., 2002, Compensatory value of urban trees in the United States, Journal of Arboriculture, 28(4): Opracowanie i wdrożenie Strategicznego Planu Adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu. Adaptacja wrażliwych sektorów i obszarów Polski do zmian klimatu do roku 2070, praca zbiorowa pod redakcją M. Sadowskiego, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, listopad 2013 r. McPherson G., and Paula J., 2012, Urban tree growth modeling, Arboriculture & Urban Forestry, 38(5): Rykowski K., 2015, Streszczenie realizacji projektu Program rozwoju leśnictwa oraz lista rekomendacji do dalszych prac nad Narodowym Programem Leśnym, Warszawa. Solon J., 2014, Koncepcja Ecosystem Services i jej zastosowania w badaniach ekologiczno-krajobrazowych, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania Polskiej Akademii Nauk, Warszawa Szczepanowska H.B., 2008, Wycena wartości drzew na terenach zurbanizowanych, IGPiM, Warszawa. Szczepanowska H.B. i inni., 2009, Metoda wyceny wartości drzew na terenach zurbanizowanych dla warunków polskich, IGPiM, Warszawa. Szczepanowska H.B., Sitarski M., 2015, Drzewa, zielony kapitał miast, IGPiM, Warszawa. Thomas S., Martin A.R., 2012, Carbon Content of Tree Tissues; A Syntesis. Forests, 3 (2):

15 Usługi ekosystemów niewykorzystany potencjał miast, 2012, Praca zbiorowa pod redakcją: Bergier T., Kronenberg J., Wydawnictwo Sendzimira. Zielona infrastruktura zwiększanie kapitału naturalnego Europy, 2013, Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów, COM(2013) 249 final, Komisja Europejska. Adres Autorów: dr Marek Sitarski dr hab. Halina B. Szczepanowska, prof. IGPiM inż. Nina Carewicz mgr Paweł Sudra dr Magdalena Jędraszko-Macukow Instytut Gospodarki Przestrzennej i Mieszkalnictwa Warszawa, ul. Targowa 45 I-Tree Eco The New Source of Information for Greenery Planning in Cities Abstract One condition of rational development of city areas is estimating the value of green and blue infrastructure in addition to the value of technical infrastructure (its value is usually calculated very precisely). Green infrastructure (including trees and shrubbery) is still treated as a free-of-charge unlimited feature, which results in its exclusion from the economic balance of city management. This approach to trees and shrubs was justified when there were no methods of calculating their value. Currently however such methods do exist both in the world and in our country. Using them enables us to evaluate the replacement (structural) value of trees and shrubs. On the basis of structural value it is possible to estimate the accessible ecosystem services such as oxygen production, carbon collection, absorption of pollution, advantages to health, aesthetic values and others. One method designed for estimating structural and functional, and consequently monetary, values of ecosystem services supplied by trees and greenery areas in general is the i-tree Eco model which enables obtainment of significant and diverse information on distribution and functioning of greenery in cities. This information may constitute an extra source of knowledge about planning and development of city spaces. 35