Las w obliczu zagrożenia suszą

Kryzys klimatyczny przestał być ponurą wizją dla bliżej nieokreślonych przyszłych pokoleń. On ma miejsce już tu i teraz, czego wszyscy jesteśmy świadkami. Jego konsekwencjami są ekstremalne zjawiska pogodowe, częstsze i dłuższe fale upałów, susz, ulewnych opadów oraz towarzysząca tym zjawiskom olbrzymia redukcja bioróżnorodności.

W Polsce od 1951 r. wzrost temperatury w skali roku szacowany jest na około 1,5 – 2ºC, przy nie zmieniającej się znacząco rocznej sumie opadów, co w konsekwencji przekłada się na znaczący wzrost parowania terenowego i niedobory wody także w lasach, które są jej naturalnym rezerwuarem.

Według najnowszego raportu Głównego Urzędu Statystycznego „Polska na drodze zrównoważonego rozwoju” klasyfikujemy się na 24 miejscu w Unii Europejskiej pod względem odnawialnych zasobów słodkiej wody przypadających na jednego mieszkańca, tuż przed Czechami, Cyprem i Maltą. Wielkość odnawialnych zasobów wody słodkiej przypadająca na jednego mieszkańca Polski wynosi niecałe 1600 m³, co wskazuje na zagrożenie stresem wodnym. Według ONZ granicą, poniżej której kraj uznaje się za zagrożony takim niedoborem, jest 1700 m³ na mieszkańca.

Zmiana klimatu jest zatem istotnym zagrożeniem dla stabilności ekosystemów leśnych, mogącym mieć niekorzystny wpływ na ich zasoby i możliwość pełnienia funkcji społecznych, jak również rentowność sektora leśnego oraz powiązanych z nim branż. Do największych zagrożeń związanych z wodą, z punktu widzenia stabilności funkcjonowania ekosystemów leśnych, uważa się obecnie długotrwałe susze klimatyczne. Zabagnianie siedlisk leśnych jest zjawiskiem znacznie rzadszym od przesuszenia, tym niemniej szkody wywołane nadmiarem wody mogą być duże i trwałe, gdyż powodują lokalne przeobrażenia ekosystemów. Powodzie należą do zjawisk, których częstotliwość w ostatnim okresie wyraźnie wzrasta, a ich skutki są coraz bardziej dotkliwe.

Niektórych procesów już nie powstrzymamy, jednak jesteśmy w stanie się adaptować do nich. I chociaż może się wydawać, że dzisiejszy świat przerasta nasze wyobrażenia, to jednak pewna, zdeterminowana grupa profesjonalistów – polskich leśników, ale też i pasjonatów – każdego dnia aktywnie i skutecznie realizuje szereg działań adaptujących ekosystemy leśne do zmian klimatu, przeciwdziałając tym samym negatywnym skutkom tego zjawiska.

Las-Woda, Woda-Las

Woda stanowi siłę napędową ekosystemów, w tym lasów, jezior i terenów podmokłych, od których zależy nasze obecne i przyszłe bezpieczeństwo żywnościowe. Las jako ekosystem powinien być przygotowany zarówno na okresy nadmiaru wody, jak i jej niedoboru.

Stawka jest wysoka, bowiem Polska jest w europejskiej czołówce, jeśli chodzi o powierzchnię lasów, która obecnie wynosi ponad 9,2 mln ha, co odpowiada blisko 30% obszaru kraju. Zdecydowana większość to lasy państwowe, z czego ponad 7,3 mln ha zarządzane jest przez Państwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe. A las zapewnia liczne usługi ekosystemowe, niezbędne dla antroposfery i biosfery, pełni wiele kluczowych funkcji, na przykład wodochronną.

Zielona gąbka

Lasy odgrywają niezwykle ważną rolę w obiegu i magazynowaniu wody. Trafnie obrazuje to metafora lasu jako gąbki, zbierającej i akumulującej wodę w czasie deszczu i oddającej ją podczas suszy. Naturalnymi pochłaniaczami i magazynami wody są również tereny podmokłe i torfowiska, dla których stanowi ona być albo nie być. Ta zdolność lasu do utrzymywania wilgoci sprawia, że panuje w nim specyficzny mikroklimat, tworzący korzystne warunki dla zamieszkujących go organizmów, a także oddziałujący na sąsiednie tereny.

Lasy i mokradła mają znaczący wpływ na krążenie wody w atmosferze oraz bilans wodny w skali geograficznej. Wysoka lesistość i występowanie siedlisk bagiennych zwiększają parowanie terenowe, a więc zawartość pary wodnej w powietrzu. Tworzą tym samym pompę hydrologiczną, która podtrzymuje opady w formie deszczu, rosy lub mgły w głębi kontynentów. Ma to szczególne znaczenie w umiarkowanych szerokościach geograficznych, gdzie około 70% opadów letnich jest bezpośrednim efektem ewapotranspiracji lądów, a nie transportu wody znad oceanów. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może ono zatrzymać i tym szybciej wysychają ekosystemy lądowe, zwłaszcza grunty rolne o słabej retencyjności.

Również dlatego ocieplenie klimatu powoduje, że susze stają się coraz bardziej dotkliwe. W takich przypadkach ratunkiem jest bliskość terenów podmokłych, które poprzez zwiększenie wilgotności powietrza skutecznie ograniczają wysychanie innych, otaczających je terenów.

Niedobory wody i ich konsekwencje dla ekosystemów leśnych

W Polsce występują zarówno lasy dostosowane do bardzo wysokiej wilgotności gleb, np. lasy czy bory bagienne, jak również do skrajnie suchych warunków, np. bory sosnowe rozwijające się na luźnych piaskach. W obydwu przypadkach radykalna zmiana uwilgotnienia wywiera negatywny wpływ na żywotność drzew i innych organizmów budujących ekosystem. Ograniczenie zasobów wody często bardziej negatywnie wpływa na funkcjonowanie silnie uwilgotnionych siedlisk bagiennych niż suchych, na których drzewa z natury są lepiej dostosowane do radzenia sobie z niedoborami.

Powyższe zmiany wywierają i będą wywierać wpływ na kondycję zdrowotną większości rodzimych gatunków drzew, w szczególności tych przywiązanych do chłodnego i wilgotnego klimatu północnej Eurazji lub wysokich gór (np. świerka).

Mechanizmy koewolucji stopniowo intensyfikują obieg wody w kierunku wewnętrznych ekosystemów leśnych, sprzyjają zastępowaniu gatunków o odrębnym zapotrzebowaniu na wodę, a tym samym utrzymują równowagę między podażą a popytem, a nawet ograniczają jej zużycie. Niemniej współewoluujące procesy hydrologiczne i funkcjonalne mogą okazać się asynchroniczne i opóźniać pojawienie się efektu oszczędzania wody. Różne procesy, które mogą negatywnie lub pozytywnie wpływać na zasoby wodne, są ograniczane przez dostawy energii i wody zarówno w ekosystemach leśnych, jak i poza nimi, co stwarza niepewność w relacji las-woda

Niedobór wody jest czynnikiem, który wpływa zarówno na kondycję fizjologiczną drzew, jak i dynamikę populacji innych organizmów tworzących złożony ekosystem leśny (bakterii, grzybów, owadów, ptaków czy ssaków) oraz na wzajemne zależności między drzewami i tymi organizmami. Zmiana tych współzależności jest częstą przyczyną pogarszania się stanu zdrowotnego, a nawet ustępowania niektórych gatunków drzew. Długotrwały deficyt wody osłabia naturalne zdolności obronne wielu gatunków roślin. Drzewa stają się podatniejsze na choroby i szkodniki, słabną, a w konsekwencji wykazują mniejszą odporność na zniszczenia wywołane wiatrem, mrozem czy deszczem.

Wysokie temperatury oraz susza skutkują również wzrostem ryzyka pożarowego. Przesuszona ściółka oraz obecność posuszu (uschniętych drzew) i dominacja drzew iglastych sprawiają, że pożar rozprzestrzenia się błyskawicznie. Susza w lesie to także ograniczony dostęp do wody oraz pożywienia dla zwierząt. Przesuszona ściółka i wyschnięte zbiorniki wodne oznaczają pogorszenie warunków do życia oraz rozrodu, dla gatunków z nimi związanych. W ekstremalnych przypadkach oznaczać mogą ich wyginięcie. Długotrwała i powtarzająca się susza prowadzi do zamierania niektórych gatunków drzew, np. dębów i jesionów, które potrzebują znacznie większych zasobów wody.

Objawów reakcji ekosystemów leśnych na ocieplenie klimatu jest wiele. Można do nich zaliczyć masowe wydzielanie się świerka (ocieplenie klimatu wywołuje stres wodny u drzew oraz zwiększenie liczby generacji kornika drukarza, którego larwy żerują w łyku), a także masowe zasiedlenie sosen, jodeł i topoli (a ostatnio także lip i drzew owocowych) przez półpasożytnicze jemioły (ich nasiona są roznoszone przez drozdy, których populacja wzrasta w związku z łagodnymi zimami), a także pojawienie się owadów z grupy zwójek żerujących na liściach dębu. Bezpośrednie objawy suszy można również obserwować w koronach drzew (np. buków), szczególnie tych najwyższych, rosnących na suchych i słonecznych stanowiskach.

Niedobór wody oddziałuje kompleksowo i w powiązaniu z innymi czynnikami, przede wszystkim z wyższą temperaturą w okresie wegetacyjnym i spoczynkowym (zimowym). Silna oraz trwała zmiana warunków siedliskowych prowadzi do uruchomienia procesów, które w efekcie inicjują przebudowę całego ekosystemu i jego lepsze dostosowanie się do nowych, np. bardziej suchych siedlisk. Z perspektywy człowieka taki naturalny proces adaptacyjny może mieć jednak negatywne konsekwencje: zamieranie lasu na rozległych powierzchniach i utrata jego niektórych ekosystemowych funkcji, np. rekreacyjno-wypoczynkowej, glebochronnej itp.

Powstaje zatem pytanie, jak gospodarować na obszarze „leśnego zbiornika wodnego” bez naruszenia podstawowego celu gospodarowania, jakim jest zachowanie możliwie najbardziej zbliżonych do optymalnych stosunków wodnych?

Adaptacja do zmian klimatu

Dla leśników, pozostających nieustannie pod presją oczekiwań społecznych, jest to trudne wyzwanie. Polscy leśnicy, pomimo złożoności procesu, jak również wielu niewiadomych, sterują rozwojem ekosystemów leśnych w taki sposób, by proces dostosowania się do zmieniających się warunków przebiegał w sposób możliwie łagodny i nie ograniczający funkcji lasów.

Konkretne działania w tym kierunku podejmowane są odpowiednio wcześnie i koncentrują się na obszarach, na których ryzyko jest największe. Uwzględniają również różne cele spełniane przez obszary leśne, które bywają trudne do pogodzenia, np.: ochrona różnorodności biologicznej, funkcje społeczne czy produkcja drewna. Doskonałym przykładem są realizowane przez Lasy Państwowe, przy wsparciu unijnych funduszy, projekty zmierzające do zwiększania naturalnych zdolności retencyjnych lasów na obszarach nizinnych i górskich.

Czym jest retencja wody?

Jak już zasygnalizowano powyżej, lasy i mokradła mają znaczący wpływ na krążenie wody w atmosferze oraz bilans wodny w skali geograficznej. Jednak niecała woda pozostaje w lesie. Część odparowuje do atmosfery, część wnika w glebę i zasila zasoby gruntowe oraz głębinowe, a także trafia do strumieni, rzek lub zbiorników. W ten sposób las wpisuje się w tzw. mały obieg wody w przyrodzie, mający istotne znaczenie dla lokalnych warunków hydrologicznych. W sytuacji, w której chcemy jakąś część wody z tego cyklu wyłączyć, gromadząc ją lub spowalniając jej odpływ, to mamy do czynienia z retencją. W lasach mamy tzw. małą retencję – woda magazynowana jest w niewielkich zbiornikach i oczkach, a także na mokradłach.

Historia retencji w lasach

Działania ochronne w zakresie adaptacji lasów i leśnictwa do zmian klimatu, polegające na realizacji inwestycji z zakresu małej retencji, rozpoczęto na nieco szerszą skalę w latach 90. XX w. Prowadzone wcześniej, jeszcze w latach przedwojennych (Sudety) i 70. ubiegłego wieku, inwestycje dotyczące infrastruktury hydrotechnicznej w lasach miały na celu uregulowanie stosunków wodnych siedlisk pod kątem zwiększenia produkcyjności drzewostanów.

W wyniku podejmowania działań z zakresu małej retencji w Lasach Państwowych w latach 1998 – 2005 wykonano w sumie 1124 zbiorniki małej retencji o łącznej powierzchni ok. 1360 ha i pojemności wynoszącej ok. 8,4 mln m³ oraz 2216 budowli piętrzących, takich jak zastawki, progi, małe jazy i bystrotoki. Nakłady na realizację małej retencji w lasach wyniosły w tych latach około 38,6 mln zł, obejmując głównie środki Lasów Państwowych, przy niewielkim wsparciu NFOŚiGW, WFOŚiGW, EkoFunduszu i środków zagranicznych, w tym PHARE.[1]

W perspektywie finansowej 2007 – 2013 w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko jednostki organizacyjne Lasów Państwowych podjęły się realizacji dwóch projektów. Były to pierwsze w Europie, prowadzone na tak szeroką skalę, przedsięwzięcia związane z małą retencją i spowalnianiem odpływu wód ze zlewni górskich i nizinnych. Przyczyniły się one do lepszej adaptacji lasów i leśnictwa do zmian klimatycznych, przejawiających się głównie poprzez intensyfikację gwałtownych zjawisk pogodowych.

Wielka mała retencja – projekty LP realizowane w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko.

Lasy są i będą jednym z kluczowych beneficjentów funduszy europejskich przeznaczonych na adaptację do zmian klimatu oraz ochronę przyrody. Aktualnie finalizowane są dwa projekty małej retencji nizinnej oraz górskiej w ramach POIiŚ 2014 – 2020, tj.

• Kompleksowy projekt adaptacji lasów i leśnictwa do zmian klimatu – mała retencja oraz przeciwdziałanie erozji wodnej na terenach nizinnych;
• Kompleksowy projekt adaptacji lasów i leśnictwa do zmian klimatu – mała retencja oraz przeciwdziałanie erozji wodnej na terenach górskich.

Oba z wyżej wymienionych projektów wpisują się w trend wczesnego działania adaptacyjnego poprzez zwiększenie naturalnej retencyjności terenów leśnych oraz ochronę istniejącej infrastruktury przed nasileniem procesów erozyjnych.

W celu zatrzymania wody na obszarach leśnych w ramach wyżej wymienionych przedsięwzięć zrealizowano szereg działań polegających na tworzeniu i odtwarzaniu małych zbiorników wodnych, polderów i naturalnych terenów zalewowych, mokradeł. Podejmowane były też działania mające na celu spowolnienie odpływu wód ze zlewni oraz zatrzymanie jej w ściółce leśnej i w glebie.

W ramach projektów realizowano również działania polegające na ochronie infrastruktury przed nadmierną erozją wywoływaną przez wody wezbraniowe. Projekty zakładały zabezpieczenie lub przebudowę infrastruktury niedostosowanej do wód wezbraniowych oraz zabezpieczanie skarp, dróg i szlaków przed nadmierną erozją wodną.

Działania te mają korzystny wpływ na stan wód oraz bioróżnorodność, gdyż z jednej strony ograniczają dostawy rumowiska, a z drugiej przyczyniają się do przywracania ciągłości biologicznej cieków (w przypadku przepustów przebudowy na obiekty o większym świetle i naturalnym dnie, likwidacji progów i stopni oraz przebudowy jazów na ciekach). Łączna wartość aktualnie realizowanych projektów dotyczących małej retencji nizinnej oraz górskiej, realizowanych przez LP w ramach POIiŚ 2014 – 2020, wynosi 538,36 mln zł, z czego dofinansowanie ze środków UE stanowi 338,37 mln zł.

Na tym nie koniec. W przygotowaniu są kolejne przedsięwzięcia, które zostaną złożone do Programu Operacyjnego Fundusze Europejskie na Infrastrukturę Klimat i Środowisko (FEnIKS) 2021 – 2027. Będą one kontynuacją przedsięwzięć retencyjnych, ale pojawią się również nowe inicjatywy dla siedlisk hydrogenicznych, w tym projekt „Przywracanie funkcji i poprawa stanu siedlisk hydrogenicznych na terenach pozostających w zarządzie PGL LP na obszarach Natura 2000 i Zielonej Infrastruktury”.

Głównym celem projektu jest ochrona i przywracanie różnorodności biologicznej oraz wspieranie przystosowania do zmian klimatu poprzez tworzenie warunków do wdrożenia Priorytetowych Ram Działań dla sieci Natura 2000 i Zielonej Infrastruktury. Osiągnięcie wyżej wspomnianego celu będzie służyło lepszej ochronie siedlisk przyrodniczych oraz gatunków związanych z silnie uwilgotnionymi (bagiennymi) obszarami, w szczególności siedliskami Natura 2000.

Projekty w zakresie małej retencji wodnej swoimi zasięgami wykraczają daleko poza gospodarkę leśną. Efektem tych działań jest ogólne łagodzenie skutków powszechnego już obniżania się poziomu wód gruntowych, zasilanie lasu w życiodajną wodę i poprawa bilansu wodnego, a przez to pozytywny wpływ nie tylko na funkcjonowanie całego ekosystemu leśnego, ale również obszarów przyległych (m.in. elementów krajobrazu rolniczego). Mała retencja przyczynia się do zwiększenia uwilgotnienia siedlisk leśnych przez podniesienie lustra wód gruntowych na obszarach sąsiadujących ze zbiornikami wodnymi, wydatnie podnosząc różnorodność biologiczną w przyległym lesie. Wokół niewielkich zbiorników wodnych oraz na obszarach podmokłych mozaiki siedliskowe są bowiem znacznie bogatsze. Mała retencja wpływa korzystnie także na siedliska hydrogeniczne, czyli uzależnione od wody torfowiska, olsy i łęgi.

---

[1] U. Zabrocka-Kostrubiec, Mała retencja w Lasach Państwowych – Stan i perspektywy, Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej, R.10. Zeszyt 2 (18)/2008