Urbanizacja wpływa na pogorszenie jakości wód

Dnia 16 stycznia 2025 r. Dyrekcja Generalna ds. Środowiska (DG ENVI) Komisji Europejskiej (KE) opublikowała informacje o wynikach analiz badań wykonanych w 63 krajach (łącznie wykonano 625 badań) w celu zanalizowania, jak urbanizacja wpływa na jakość wody oraz zbadania czynników oddziaływujących na tę zmianę oraz ich ewolucję czasową.

W analizie naukowcy odpowiedzieli na następujące pytania:

1. Jakie są trendy badawcze i punkty zapalne wpływu zmian krajobrazu na jakość wód powierzchniowych?
2. Jakie są ogólne korelacje między rodzajami zmian krajobrazu a jakością wody?
3. Kim są moderatorzy w swoich korelacjach? I jak różnią się korelacje u różnych moderatorów?

W artykule wstępnie zidentyfikowano spójność ogólnoświatową, ale też jej brak między regionami w odniesieniu do związku pomiędzy zmianami krajobrazu a jakością wód powierzchniowych (mając na względzie potrzebę zachowania bezpieczeństwa wodnego).

Wyniki analiz pokazują, że globalna ekspansja obszarów zabudowanych zasadniczo pogorszyła jakość wody na całym świecie. Poza tym naukowcy podkreślają, że azot całkowity, fosfor ogólny i chemiczne zapotrzebowanie tlenu w wodzie są zależne i wrażliwe na  zmiany krajobrazu. Wskazuje się, że zmiany krajobrazu są głównym czynnikiem przyczyniającym się do pogorszenia jakości wody.

Ogólny kontekst

W ostatnich dziesięcioleciach krajobraz na świecie uległ głębokim zmianom ze względu na przyspieszający rozwój społeczeństw i zmianę klimatu, co z kolei napędza dalsze przemiany i zakłóca świadczenie usług ekosystemowych. Eksperci wskazują, że zmiany krajobrazu wyprzedziły obecnie zmianę klimatu i są głównym czynnikiem wpływającym na procesy ekologiczne w zlewniach.

Ponieważ bezpieczeństwo wodne znajduje się w centrum uwagi świata jako konieczność wspierania życia i dobrobytu ludzi, to poprawa jakości wody ma kluczowe znaczenie dla złagodzenia jej niedoboru, dążenia do celów zrównoważonego rozwoju, a także wspierania bezpieczeństwa żywnościowego i energetycznego świata i poszczególnych jego regionów.

Zmiana klimatu oraz krajobrazu wynikające z działalności antropogenicznej mają duży wpływ na jakość wód powierzchniowych. Zrozumienie relacji zachodzących między tymi czynnikami jest ważnym warunkiem w dążeniu do równości w zakresie bezpieczeństwa wodnego i zrównoważonego rozwoju. Niemniej jednak, jak wskazują naukowcy, nadal istnieje luka w badaniach odpowiadających na pytanie, w jaki sposób zmiany krajobrazu wpływają na jakość wód powierzchniowych z uwagi na fakt, iż kształtują je różne czynniki środowiskowe.

Badania analizy wpływu zmian krajobrazu na jakość wody

W ostatnich dziesięcioleciach krajobraz na świecie uległ zmianom, głównie ze względu na wzrost produkcji rolnej i urbanizację. Jak szacują naukowcy, zmiany te dotyczą prawie trzech czwartych powierzchni lądów na świecie.

Zespół naukowców, na który powołuje się KE, dokonał analiz wyników badań, które obejmowały różne rodzaje jednolitych części wód oraz wykorzystywały różne miary ich jakości, takie jak odczyn (pH), fosfor ogólny (TP), azot całkowity (TN), chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT), czy zanieczyszczenie metalami ciężkimi. W każdym z badań naukowcy przeanalizowali korelację między zmianami krajobrazu a wskaźnikami jakości wody. Następnie skupili się na roli czynników środowiskowych, takich jak typy jednolitych części wód, strefy klimatyczne, sezonowość czy szerokość geograficzna.

Przeanalizowano siedem typów krajobrazu, wśród których pięć wykazało znaczący wpływ na jakość wody – tereny miejskie, użytki rolne, lasy, tereny podmokłe i użytki zielone.

Wnioski z badania wpływu zmian krajobrazu na jakość wody

Analiza ponad 20 tys. recenzowanych publikacji z lat 1976-2022 oraz 625 badań wykonanych w 63 krajach świata wskazuje, że globalna urbanizacja uznana została za przyczyniającą się do zmiany krajobrazu i w największym stopniu odpowiada za pogorszenie jakości wody w ciągu ostatnich 20 lat.

Analiza zmian w pokryciu terenów miejskich i lasów wykazała, że oba te czynniki były skorelowane z jakością wody. Wzrost powierzchni terenów miejskich był związany z rosnącym zanieczyszczeniem wody. Urbanizacja wiązała się również ze zmniejszeniem ilości rozpuszczonego w wodzie tlenu, który jest niezbędny do przetrwania ryb i innych organizmów wodnych.

Z kolei wzrost lesistości wpływał na zmniejszenie zanieczyszczenia wody, w tym poprawę poziomu rozpuszczonego tlenu. Naukowcy sugerują, że zwiększenie powierzchni terenów leśnych może pomóc w zmniejszeniu ryzyka zanieczyszczenia wody.

Również pory roku przyczyniły się do wpływu urbanizacji na jakość wody – pora deszczowa powodowała większy spływ i więcej zanieczyszczeń, a pora sucha skutkowała mniejszym rozcieńczeniem i wyższym stężeniem zanieczyszczeń.

Ogólnie rzecz biorąc, badanie wskazuje, że wpływ zmiany użytkowania gruntów na jakość wody nasila się od lat 90. XX w., a negatywne skutki zanieczyszczenia są napędzane przez urbanizację i zmiany użytkowania gruntów rolnych.

W opinii naukowców zwiększanie pokrywy leśnej może mieć efekt regenerujący, szczególnie na niskich szerokościach geograficznych, a to może stanowić część strategii zarządzania zmianą użytkowania gruntów, która obejmuje ochronę wód poprzez rozwiązania oparte na zasobach przyrody. A wiedza, w jaki sposób szerokość geograficzna, strefy klimatyczne i sezonowość danego krajobrazu mogą wpływać na jakość wody, jest ważnym czynnikiem wspierającym opracowanie strategii działania teraz i w przyszłości.

Informacja na temat publikacji

Zgodnie z informacjami zamieszczonymi na stronie KE treści i poglądy zawarte w dokumencie Nauka na rzecz polityki ochrony środowiska opierają się na niezależnych, recenzowanych badaniach naukowych i niekoniecznie odzwierciedlają stanowisko Komisji Europejskiej. W świetle informacji opublikowanej na stronie KE, należy pamiętać, że opisywany artykuł jest podsumowaniem tylko jednej publikacji. Inne badania mogą prowadzić do innych wniosków.

Science for Environment Policy to bezpłatny serwis informacyjny publikowany przez Dyrekcję Generalną ds. Środowiska (DG ENV) Komisji Europejskiej. Został on zaprojektowany, aby pomóc zapracowanym decydentom politycznym być na bieżąco z najnowszymi wynikami badań środowiskowych potrzebnymi do projektowania, wdrażania i regulowania skutecznych polityk.

O tym ile korzyści mogą przynieść wody opadowe w mieście, przeczytasz w naszym artykule.