English
Kanoniczna fraza przysięgi Hipokratesa „Lepiej zapobiegać niż leczyć”, mimo iż sformułowana niemal 2,5 tysiąca lat temu, nie straciła na aktualności i to we wszystkich bodaj dziedzinach życia. Także w ekologii. Często zdarza się bowiem, że raz zdegradowany ekosystem, mimo nakładów sił i środków na jego renaturyzację, nie powraca do stanu wyjściowego. Jednym z wymowniejszych przykładów takich ekosystemów, których „leczenie”, choć konieczne, może nie przynieść oczekiwanych efektów, są osuszone torfowiska.
Nieprzekształcone (bagienne) torfowiska zapewniają liczne usługi ekosystemowe. Przede wszystkim (co ważne w dobie zmian klimatycznych) pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery, akumulując węgiel w torfie, dzięki czemu stanowią największy lądowy magazyn węgla organicznego. Mimo że zajmują tylko 3% powierzchni wszystkich lądów, według szacunków magazynują 600 ± 100 Gt węgla, co stanowi 30% jego światowej retencji w glebach. Oprócz dwutlenku węgla, torfowiska pochłaniają również substancje pokarmowe i zanieczyszczenia, przyczyniając się do poprawy jakości wód. Regulują również stosunki ilościowe. Magazynując wodę w okresach jej nadmiaru i uwalniając w okresach niedoborów, funkcjonują jak naturalne gąbki lub zbiorniki retencyjne. Tym samym spowalniają spływ powierzchniowy, ograniczają erozję oraz przyczyniają się do zmniejszenia fal powodziowych. Są też siedliskiem specyficznej, wysoko wyspecjalizowanej i unikatowej flory i fauny.
W ciągu ostatnich stuleci na świecie osuszono koło 500 000 km² torfowisk, tj. 10 – 15% ich powierzchni, głównie na potrzeby rolnictwa, wydobycia torfu i leśnictwa. Proces ten historycznie zachodził głównie w regionach o klimacie umiarkowanym i borealnym, ale obserwowany jest także w tropikach. Szczególnie torfowiska strefy umiarkowanej, które po osuszeniu często stają się produktywnym, bogatym w składniki odżywcze obszarem, zostały w znacznej skali osuszone na potrzeby rolnictwa. W rezultacie wiele gatunków torfowiskowych strefy umiarkowanej jest zagrożonych globalnie z powodu utraty siedlisk. W Polsce odwodnienie dotyka aż 86% powierzchni wszystkich torfowisk, co daje szacunkowo 1,26 mln ha osuszonych terenów bagiennych[1].
Osuszanie torfowisk upośledza świadczone przez nie usługi ekosystemowe lub całkowicie je ich pozbawia. To, co w uwodnionym torfie związane, z osuszonego się uwalnia. Jego mineralizacja prowadzi do ciągłego osiadania gruntów i uwalniania składników odżywczych, co intensyfikuje eutrofizację wód powierzchniowych i podziemnych. Na skutek utleniania torfu uwalniany jest dwutlenek węgla. Szacuje się, że osuszone torfowiska są odpowiedzialne za około 5% globalnej antropogenicznej emisji gazów cieplarnianych, a do 2100 r. udział ten może wrosnąć do 12 – 41% budżetu emisji[2]. Ponowne nawodnienie osuszonych torfowisk może znacznie zmniejszyć lub zatrzymać utratę węgla i prowadzić do ponownej jego sekwestracji.
Potrzeba, a właściwie konieczność, odtwarzania terenów bagiennych, w tym regeneracji osuszonych torfowisk na drodze ich ponownego nawadniania, wynika z wielu międzynarodowych programów i dokumentów. Działanie to jest zgodne z celem 12. Czwartego Strategicznego Planu Działania Konwencji Ramsar, który wskazuje potrzebę odbudowy zdegradowanych terenów podmokłych w celu ochrony różnorodności biologicznej, zmniejszenia ryzyka katastrof, poprawy warunków życia oraz łagodzenia i adaptacji do zmian klimatu. Odtwarzanie terenów podmokłych jest również ważnym elementem Strategii na rzecz Różnorodności Biologicznej Unii Europejskiej do 2030 r. Jest również zgodne z założeniami porozumienia paryskiego, które zakłada osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do lat 2050 – 2070. Ograniczenie emisji dwutlenkuwęgla, poprzez nawodnienie osuszonych torfowisk i przywracanie ich naturalnych funkcji, znacząco przyczyni się do osiągniecia tego celu. W ciągu ostatnich 30 lat ponownie nawodniono tysiące hektarów osuszonych gruntów w Europie, Ameryce Północnej i innych częściach świata.
Niestety, w przypadku torfowisk silnie zdegradowanych i osuszonych od długiego czasu, ponowne nawodnienie może nie przywrócić warunków naturalnych, nie tylko w krótkiej perspektywie, ale nawet w ciągu dziesięcioleci. Dowodzą tego wyniki porównania charakterystyk 320 ponownie nawodnionych oraz 243 naturalnych torfowisk strefy umiarkowanej różnych regionów Europy, przeprowadzonego przez międzynarodowy zespół naukowców (również z Polski) i opublikowanego w 2021 r. na łamach „Nature Communications”[3].
Ich wyniki wskazują, że torfowiska ponownie nawodnione różniły się strukturą i funkcjonowaniem od torfowisk zbliżonych do naturalnych, w szczególności pod względem różnorodności biologicznej, składu zbiorowisk roślinnych i geochemii. Ponowne nawodnienie indukuje rozwój wysokich, graminoidowych roślin wodno-błotnych, takich jak pałka szerokolistna Typha latifolia czy mozga trzcinowata Phalaris arundinacea, czyli tzw. helofityzację roślinności. Natomiast mchy z rodzaju Sphagnum, o wysokim potencjale tworzenia torfu i największych zdolnościach zatrzymywania wody, na takich zdominowanych przez helofity, nawodnionych torfowiskach nie występują lub występują rzadko. Na ponad połowie obszarów nie stwierdzono też tendencji do powrotu do pierwotnej bioróżnorodności i funkcjonowania ekosystemu nawet kilkadziesiąt lat od podjęcia prac renaturyzacyjnych.
Do podobnych wniosków doszli również naukowcy z Danii, analizując 10 torfowisk w zlewni rzeki Odense, poddanych renaturyzacji w okresie między 2001 a 2011 rokiem[4]. Stwierdzili oni, że na większości obszarów rozwijały się różnego typu zbiorowiska murawowe, przy bardzo niewielkim udziale naturalnych zbiorowisk roślinności torfowiskowej, i to niezależnie od okresu, jaki upłynął od ponownego nawodnienia torfowiska.
Jednym z głównych czynników utrudniających odbudowę naturalnych zbiorowisk roślinnych jest utrzymujący się wysoki poziom składników odżywczych. Na ponownie nawodnionych torfowiskach dostępność składników pokarmowych jest zazwyczaj znacznie wyższa niż na torfowiskach naturalnych, głównie z powodu mineralizacji materii organicznej, nawożenia obszaru oraz uwolnienia związanego fosforu po ponownym nawodnieniu. Również ograniczona dyspersja gatunków roślin terenów podmokłych utrudnia odtwarzanie się pierwotnych zbiorowisk. W konsekwencji szybka regeneracja zbiorowisk roślinnych do stanu sprzed drenażu jest możliwa przede wszystkim w ekosystemach zaburzonych w niewielkim stopniu, podczas gdy te silnie zdegradowane prawdopodobnie nigdy nie osiągną stanu sprzed osuszenia.
Zmiana składu gatunkowego roślinności nie tylko rzutuje na różnorodność biologiczną, ale wpływa też na obieg węgla i innych substancji w ekosystemie. Helofity, dzięki wyposażeniu w tkankę powietrzną – aerenchymę – efektywnie przewodzą gazy, w tym metan, i mogą stać się jego emiterem z podłoża do atmosfery. Podczas gdy ponowne nawilżanie wyraźnie zmniejsza emisje dwutlenku węgla poprzez hamowanie mineralizacji torfu, to ocena całkowitego bilansu gazów cieplarnianych wymaga dalszych badań porównawczych, które uwzględnią różne typy wykształconej roślinności.
Chociaż odtwarzanie torfowisk może nie zapewniać takiego samego zakresu usług ekosystemowych, jakie dostarczają ekosystemy naturalne, to jednak przynosi szereg korzyści. Przede wszystkim ponowne nawilżanie odwodnionych torfowisk jest sposobem na zwiększenie retencji wody w skali dorzecza. Na podstawie serii prac nawodnieniowych na osuszonych torfowiskach dorzecza Niemna, Stachowicz i współautorzy[5] wykazali wzrost retencji wody w dorzeczu o prawie 1% całkowitego rocznego odpływu, a koszty związane z niezbędnymi pracami ukierunkowanymi na budowę różnego typu urządzeń piętrzących okazały się na ogół niższe niż korzyści związane z pieniężną wartością retencjonowanej wody.
Zatem osuszanie torfowisk to nie tylko zanik interesujących dla przyrodników ekosystemów. To także wzrost emisji dwutlenku węgla, pogłębienie suszy i utrata znaczącego elementu różnorodności biologicznej. Jak wskazują przytoczone przykłady, renaturyzacja tych siedlisk, zazwyczaj dość kosztowna i wymagająca wielu działań technicznych, nawet jeśli przynosi zdecydowanie pozytywne efekty, nie przywróci w pełni ich pierwotnych walorów. Na zakończenie można przytoczyć kolejną naczelną zasadę medycyny: „Primum non nocere” (Po pierwsze nie szkodzić).
W artykule korzystałam m.in. z prac:
[1] Kotowski W. 2021. Oszacowanie emisji gazów cieplarnianych z użytkowania gleb organicznych w Polsce oraz potencjału ich redukcji. Fundacja WWF Polska.
[2] Leifeld J., Wust-Galley C., Page S., 2019. Intact and managed peatland soils as a source and sink of GHGs from 1850 to 2100. Nat. Clim. Change 9, 945–947, https://doi.org/10.1038/s41558-019-0615-5.
[3] Kreyling J, Tanneberger F, Jansen F, et al. 2021. Rewetting does not return drained fen peatlands to their old selves. Nature Communications, 12(1):5693. DOI: 10.1038/s41467-021-25619-y.
[4] Baumane M., Zak D.H., Riis T., Kotowski W., Hoffmann C.C., Baattrup-Pedersen A., 2021. Danish wetlands remained poor with plant species 17-years after restoration. Science of The Total Environment, 798, 149146, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149146.
[5] Stachowicz M., Manton M., Abramchuk M., et al., 2022. To store or to drain — To lose or to gain? Rewetting drained peatlands as a measure for increasing water storage in the transboundary Neman River Basin. Science of The Total Environment, 829, 154560, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154560.
