Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Konferencja naukowo-techniczna p.n.: Uwarunkowania przebiegu zjawisk hydrologiczno-meteorologicznych na obszarach wiejskich Falenty, 1-2.12.2010 r. ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z WODĄ NA OBSZARACH WIEJSKICH Edward Pierzgalski Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
CELE GOSPODAROWANIA ZASOBAMI WODNYMI W OBSZARACH WIEJSKICH zdrowie ludności (dostęp do czystej wody), bezpieczeństwo ludności (na obszarach zagrożonych powodzią), rozwój gospodarczy, w tym poziom i jakość produkcji roślinnej i zwierzęcej, stan środowiska przyrodniczego i jego rozwój, rozwój pozaprodukcyjnych funkcji obszarów wiejskich (rekreacja, agroturystyka).
ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z WODĄ Niedobór wody o odpowiedniej jakości Nadmiar wody brak wody pitnej (zdrowie) redukcja produkcji roślinnej i zwierzęcej (żywność) ograniczenie rozwoju przemysłu degradacja środowiska ograniczenie sektorów pozaprodukcyjnych (rekreacja i turystyka) powodzie, ruchy masowe (w tym osuwiska, lawiny błotne), sztormy, cyklony, lawiny śnieżne, klęski ekologiczne (kwaśne deszcze)
LICZBA KATAKLIZMÓW ZWIĄZANYCH Z WODĄW ŚWIECIE
SYTUACJE KRYTYCZNE: - wody zbyt mało - wody zbyt dużo - woda zbyt brudna 5
ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z WODĄ NA OBSZARACH WIEJSKICH W POLSCE 1. Zanieczyszczenie wód powierzchniowych. 2. Powodzie i osuwiska. 3. Susze w rolnictwie. 4. Kwaśne deszcze i susze w lasach. 5. Lokalne trendy zmniejszania się zasobów wodnych zagrażające środowisku naturalnemu i jego różnorodności biologicznej. 6. Okresowe braki wody na potrzeby komunalne i przemysłowe.
ODNAWIALNE ZASOBY WODY W POLSCE NA TLE PAŃSTW EUROPEJSKICH Nadwyżk i wody Wystarczające zasoby wody Deficyty zasobów wody Krytyczne deficyty zasobów wody
Klimatyczny bilans wodny w okresie od 21 maja do 20 lipca 2010 Źródło: IUNG Puławy, Monitoring suszy
ZANIECZYSZCZENIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH I PODZIEMNYCH Stan jednolitych części wód rzek w 2008 r.: w dorzeczu Wisły stan dobry w 223 na 2618 jednolitych częściach rzek, w dorzeczu Odry stan dobry w 67 na 1673 jednolitych częściach rzek. Źródło: GUS Ochrona Środowiska 2009
Ścieki przemysłowe i komunalne wymagające oczyszczania odprowadzone do wód lub ziemi w latach 1970-2008, Źródło: GUS Ochrona Środowiska 2009
PROCENTOWY UDZIAŁ LUDNOŚCI KORZYSTAJĄCEJ Z OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W LATACH 1995-2008
Kwaśne deszcze i susze w lasach
ZAGROŻENIA DOTYCZĄCE ILOŚCI ZASOBÓW WODNYCH Katastrofy Powodzie Susze Krótko lub długookresowe stany Nadmiar wody Niedobór wody
POWODZIE
ZMNIEJSZANIE SIĘ POWIERZCHNI LASÓW
ZMIANY SIECI HYDROGRAFICZNEJ W DORZECZU RZEKI REN 1828 1872 1963
ZAGOSPODAROWANIE DOLIN, SYSTEMY OCHRONY PRZED POWODZIĄ, STRATY POWODZIOWE Naturalne warunki przepływu wód wielkich - brak ochrony przed powodzią. Ograniczone wykorzystanie dolin - małe straty powodziowe. Systemy ochrony przed powodzią. Zagospodarowanie dolin - wzrost strat powodziowych? Bardzo duże szkody i straty Powodziowe. Doskonalenie systemów ochrony przed powodzią. Wzrost zaufania do zabezpieczeń przed powodzią: intensywne zagospodarowanie dolin.
CZYNNIKI ZMUSZAJĄCE DO ZMIAN W STRATEGII OCHRONY PRZED POWODZIĄ 1. Niewystarczająca skuteczność dotychczasowych działań. 2. Zwiększenie wymogów ochrony środowiska. 3. Wpływ zmian klimatycznych na zjawiska ekstremalne. 4. Postęp naukowy i techniczny. 5. Analiza ekonomiczna.
NOWA STRATEGIA OCHRONY PRZED POWODZIĄ DZIAŁANIA ZINTEGROWANE Ograniczenie zagrożenia ryzykiem powodziowym wymaga działań kompleksowych, które powinny stanowić zespół różnorodnych i wzajemnie powiązanych działań przyrodniczych, technicznych, ekonomicznych i administracyjnych.
SUSZE
ZMIENNOŚĆ OPADU I TEMPERATURY W POLSCE W OKRESIE 1971-2000 Opady atmosferyczne Temperatura powietrza 7,6 7,4 7,4 Źródło: Artykuły: Zawory T. i Ziernickiej Wojtaszek (2005) oraz Ziernickiej Wojtaszek (2006) 7,2 7 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 5,6 7,1 6,6 6,6 6,5 6,5 6,2 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000
STOSUNEK OPADÓW LETNICH DO ZIMOWYCH Zródło: I. Pińskwar
Różnica liczby dni z temperaturą >=30 C i opadem <=0.1 mm dla lata 2071-2100 (A2) i 1960-1990. (25;30) (20;25) (15;20) (10;15) (5;10) (2;5) (0;2) Źródło: Kundzewicz et al., 2006 23
Prognozowana długość okresów posusznych Europa Południowa Europa Centralna Europa Północna Źródło: European Environment Agency Report No. 2/2009
ZMIANY KLIMATYCZNE A ZASOBY WODNE Zmiany składników bilansu wodnego w zlewni rzecznej: wzrost ewaporacji i transpiracji (zmniejszenie zasobów wodnych powierzchniowych i podziemnych: wysychanie cieków i zbiorników wodnych, obniżenie położenia wód gruntowych). Zmiany w rozkładzie i wielkości opadów: - wzrost opadów w okresie zimowym, - zmniejszone opady w okresie wegetacji (susza glebowa). Zmiany w natężeniu opadów: wzrost natężenia opadów i zmiany reżimu rzecznego (zwiększone spływy wód i wezbrania: erozja wodna, powodzie).
Zmniejszanie się zasobów wodnych w środowisku naturalnym zagrażające jego bioróżnorodności W okresie 1961 - listopad 2005 r. naturalny poziom wody gruntowej na Kujawach w otoczeniu jezior Suszewskiego i Wilczyńskiego obniżył się o ok. 2,9 m, a w sąsiedztwie kilku innych jezior (Budzisławskie, Kownackie, Wójcińskie, Ostrowskie) o 1,7 m. Źródło: informacje i zdjęcia z Nadleśnictwa Miradz
REGULACJE STOSUNKÓW WODNYCH W ROLNICTWIE
POZYTYWNE SKUTKI REGULACJI STOSUNKÓW WODNYCH ilościowy i jakościowy wzrost plonów, stabilizacja plonowania, zwiększenie powierzchni rolnej, poprawa warunków agrotechnicznych, rozwój gospodarczy i społeczny.
ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z REGULACJĄ STOSUNKÓW WODNYCH Skrócenie czasu obiegu wody i materii: przyśpieszenie odpływu wód roztopowych oraz opadowych (zwiększenie zagrożenia wystąpienia powodzi) i zmniejszenie zasobów wodnych w okresach niedoboru opadów. Degradacja gleb organicznych wskutek ich murszenia, zanik torfowisk i niszczenie biotopów rzecznych i dolinowych. Pogorszenie jakości wód m.in. wskutek dopływu do nich związków azotu uwalnianych w procesie mineralizacji gleb organicznych.
NAJPILNIEJSZE ZADANIA GOSPODARKI WODNEJ W ROLNICTWIE 1. Regulacja stosunków wodnych - zatrzymanie dekapitalizacji systemów wodnych oraz ich bieżąca konserwacja i renowacja niezbędna poprawa finansowych podstaw zarządzania i eksploatacji urządzeń i systemów melioracyjnych, w tym zmiany legislacyjne funkcjonowania spółek wodnych, - modernizacja urządzeń drenarskich w celu umożliwienia okresowego zahamowania odpływu wody oraz włączenie ich w lokalne systemy małej retencji, - przystosowanie sieci rowów do pełnienia funkcji retencyjnych i stosowanie rozwiązań umożliwiających ograniczony lub zamknięty obieg wody,
-odbudowa i modernizacja systemów nawodnień podsiąkowych w obszarach dolinowych służących także inwestycjom renaturyzacyjnym, -stworzenie podstaw prawnych i ekonomicznych w celu zwiększenia powierzchni nawadnianej jako elementu adaptacji do zmian klimatu.
Powierzchnia grutów rolnych [ha] wyposażonych w urządzenia nawadniające Źródło: European Environment Agency Report No. 2/2009
2. Retencjonowanie wody -Niezbędne jest zwiększenie źródeł wody do nawadniania dostępnych w czasie suszy i w okresach posusznych. -Oprócz realizacji programów małej retencji (m.in. nowe lub odbudowane zbiorniki wodne, podpiętrzanie jezior, renaturyzowane mokradła), do zatrzymywania wody i spowalniania odpływu w znacznie większym stopniu niż dotychczas należy wykorzystywać urządzenia melioracyjne.
3. Monitoring funkcjonowania systemów melioracyjnych Zasoby wodne cechuje zmienność występowania zarówno w czasie, jak i w przestrzeni. Miarodajna ocena tendencji zmian warunków wodnych na obiektach melioracyjnych, stanowiąca podstawę do podejmowania środków zaradczych, wymaga obserwacji w dłuższym okresie czasu. Na obiektach melioracyjnych, oprócz ich konserwacji, powinien być prowadzony systematyczny monitoring zmian warunków wodnych i stanu infrastruktury technicznej.
POZYTYWNE PRZYKŁADY DZIAŁAŃ PRZEDSIĘWZIĘCIA W RAMACH PROGRAMU OPERACYJNEGO INFRASTRUKTURA I ŚRODOWISKO 2007-2013 Zwiększanie możliwości retencyjnych ekosystemów leśnych oraz przeciwdziałanie przyczynom suszy w ekosystemach leśnych na terenach nizinnych Przeciwdziałanie erozji wodnej na terenach górskich wskutek spływu wód opadowych. Utrzymanie potoków górskich i związanej z nimi infrastruktury w dobrym stanie
PODSUMOWANIE Aktualny stan infrastruktury wodnej w obszarach wiejskich wymaga radykalnej poprawy i modernizacji, jeśli ma sprostać wyzwaniom związanym z postępującymi zmianami klimatu. Zmiany klimatu spowodują zróżnicowane skutki w rolnictwie, przy przewadze skutków negatywnych. W ich ograniczeniu lub łagodzeniu dużą rolę odgrywać będzie gospodarka wodna. Modernizacja systemów melioracyjnych powinna uwzględniać dotychczasowe doświadczenia, jak i prognozy warunków, w jakich będą one funkcjonować.
Niezbędne jest uwzględnienie specyfiki i potrzeb rolnictwa i leśnictwa w aktualnie prowadzonych pracach nad polityką gospodarki wodnej w Polsce (2030). Celowe jest wykonanie sektorowego opracowania dotyczącego gospodarowania wodą w obszarach wiejskich.