Gleby i grunty a zmiany klimatu

Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) opublikowała niedawno mapę, zgodnie z którą 30 cm górnej warstwy gleby na świecie zawiera około dwukrotnie więcej węgla niż cała atmosfera. Po oceanach, gleba jest drugim największym naturalnym pochłaniaczem dwutlenku węgla i przewyższa lasy i inną roślinność pod kątem zdolności do wychwytywania dwutlenku węgla z powietrza. Fakty te przypominają nam, jak duże znaczenie mają zdrowe gleby – nie tylko dla produkcji żywności, ale również dla naszych wysiłków na rzecz zapobiegania najgorszym możliwym skutkom zmian klimatu.

Zmiany klimatu wpływają na gleby

Naukowcy dostrzegają już skutki zmian klimatu na całym świecie, w tym w glebach europejskich. Na przykład zgodnie z najnowszym raportem EEA dotyczącym zmian klimatu, ich skutków i podatności na te zmiany w Europie, od lat 50 XX wieku wilgotność gleby zmniejszyła się znacząco w regionie śródziemnomorskim i wzrosła w części Europy północnej. Autorzy raportu przewidują wystąpienie podobnych skutków w nadchodzących dekadach, ponieważ wzrost średnich temperatur nadal się utrzymuje, a rozkład opadów zmienia się.

Ciągły spadek wilgotności gleby może przyczynić się do zwiększenia potrzeby nawadniania w rolnictwie i może prowadzić do zmniejszenia plonów, a nawet do pustynnienia mającego potencjalnie dramatyczny wpływ na produkcję żywności. Łącznie 13 państw członkowskich UE oświadczyło, że jest dotknięta zjawiskiem pustynnienia. Pomimo tych obserwacji, w najnowszym raporcie Europejskiego Trybunału Obrachunkowego uznano, że Europa nie dysponuje jasnym obrazem sytuacji w zakresie wyzwań związanych z pustynnieniem i degradacją gruntów oraz że działania podjęte w celu przeciwdziałania pustynnieniu nie są spójne.

Zmiany rozkładu sezonowego temperatur mogą również przyczynić się do przesunięcia cyklów życia roślin i zwierząt w ciągu roku, co może skutkować niższymi plonami. Na przykład wiosna może nadejść wcześniej i drzewa mogą zakwitnąć przed wylęgiem owadów zapylających je. Przy oczekiwanym wzroście liczby ludności, konieczny jest wzrost, a nie spadek światowej produkcji żywności. W dużej mierze jest to uzależnione od utrzymania zdrowej gleby i zrównoważonego gospodarowania obszarami rolnymi. Jednocześnie istnieje rosnący popyt na biopaliwa i inne produkty pochodzenia roślinnego spowodowany pilną potrzebą zastąpienia paliw kopalnych i zapobiegania emisjom gazów cieplarnianych.

We wspomnianym wcześniej raporcie EEA podkreślono również inne skutki zmian klimatu dla gleb, obejmujące erozję, które mogą zostać przyspieszone przez ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak intensywne opady deszczu, susze, fale upałów i burze. Podnoszący się poziom mórz, oprócz utraty powierzchni gruntów, może przyczynić się do zmiany kondycji gleby w obszarach przybrzeżnych lub do wprowadzenia do nich zanieczyszczeń pochodzących z morza, w tym soli. W odniesieniu do użytkowania gruntów zmiany klimatu mogą sprawić, że niektóre obszary rolne – głównie na południu – nie będą nadawały się do użytkowania lub będą mniej produktywne, natomiast bardziej na północy zmiany klimatu prawdopodobnie stworzą nowe możliwości. W przypadku leśnictwa spadek liczby gatunków drzew wartościowych pod względem gospodarczym może obniżyć wartość gruntów leśnych w Europie o 14–50% do 2100 r. W najnowszym raporcie EEA dotyczącym adaptacji do zmian klimatu i rolnictwa podkreślono, że ogólne skutki zmian klimatu mogą spowodować znaczne straty dla europejskiego sektora rolnictwa: aż 16% spadek dochodów z rolnictwa w UE do 2050 r., przy znacznym zróżnicowaniu regionalnym.

Prawdopodobnie największym problemem dotyczącym klimatu związanym z glebami jest jednak dwutlenek węgla i metan, które są związane w wiecznej zmarzlinie w regionach borealnych, głównie na Syberii. Wraz ze wzrostem temperatur na świecie, zmarzlina topnieje. Proces topnienia prowadzi natomiast do rozpadu materiału organicznego zalegającego w zamarzniętej glebie, co może przyczynić się do uwolnienia ogromnych ilości gazów cieplarnianych do atmosfery, a to z kolei może doprowadzić do przyspieszenia procesu globalnego ocieplenia znacznie wykraczającego poza ludzką kontrolę.

Zapobieganie kryzysowi klimatycznemu poprzez działania na rzecz gleb

W kwietniu 2019 r. grupa wysoce wpływowych naukowców i aktywistów wezwała do „ochrony, odnowy i przywrócenia dawnej postaci lasów, torfowisk, namorzyn, słonych bagien, naturalnego dna morskiego i innych kluczowych ekosystemów”, aby umożliwić przyrodzie pochłanianie dwutlenku węgla z atmosfery i magazynowanie go. Odbudowa ekosystemów będzie również wspierać ochronę różnorodności biologicznej i przyczyni się do usprawnienia szerokiej gamy usług ekosystemowych obejmujących oczyszczanie powietrza i wody, zapewniając ludziom przyjemne przestrzenie do rekreacji.

Informacje na temat wzajemnych relacji między glebami a zmianami klimatu (raport dotyczący gleb i klimatu) stanowią, że około 75 mld ton węgla organicznego jest magazynowanych w glebie na obszarze UE. Około połowa tych zasobów zgromadzonych w glebie znajduje się w Szwecji, Finlandii i w Zjednoczonym Królestwie, ponieważ występuje tam więcej niż w innych państwach gleb leśnych, w szczególności wilgotnych gleb organicznych, takich jak torf. Dla porównania, zgodnie z najnowszymi szacunkami EEA w 2017 r. całkowite emisje CO₂ w UE wyniosły około 4,5 mld ton.

Zawartość węgla organicznego w glebach UE może powoli rosnąć, jednak szacunki dotyczące tempa tej zmiany są wysoce niepewne. Sytuacja komplikuje się jeszcze bardziej, gdyż zasoby węgla organicznego również ulegają ciągłym zmianom, ponieważ rośliny wychwytują dwutlenek węgla z powietrza zanim ulegną rozkładowi i uwolnią gazy z powrotem do atmosfery. W raporcie opracowanym przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) potwierdzono, że emisje gazów cieplarnianych z wszystkich sektorów, w tym z sektora gruntów i żywności, należy ograniczyć, aby osiągnąć cel polegający na utrzymaniu zjawiska globalnego ocieplenia na poziomie znacznie poniżej 2 stopni Celsjusza.

Pomimo niepewności, odbudowa ekosystemów i poprawa jakości gleb może być bardzo opłacalnym działaniem w kontekście działań na rzecz klimatu, przynoszącym potrójne efekty. Po pierwsze, uprawa roślin przyczynia się do pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery. Według FAO odtworzenie obecnie zdegradowanych gleb może przyczynić się do usunięcia aż 63 mln ton węgla, co zrekompensuje mały ale istotny odsetek światowych emisji gazów cieplarnianych. Po drugie, zdrowe gleby zatrzymują węgiel pod ziemią. Po trzecie, wiele obszarów naturalnych i pół-naturalnych stanowi potężną ochronę przed skutkami zmian klimatu.

Istnieje wiele przykładów korzyści. Na przykład obszary położone w sąsiedztwie rzek (strefy nadrzeczne) i tereny zieleni w miastach mogą stanowić opłacalną ochronę przed powodziami i falami upałów. Zdrowe grunty i gleby mogą wchłaniać i magazynować nadmiar wody oraz łagodzić skutki powodzi. Parki i inne obszary naturalne w miastach również mogą pomóc w łagodzeniu fal upałów, częściowo z uwagi na wodę obecną w znajdujących się na nich glebach. Podczas pory suchej zdrowe ekosystemy mogą powoli uwalniać wodę, którą magazynują pod ziemią, łagodząc tym samym najgorsze skutki susz.

Pochłanianie węgla z powietrza

Istnieją również różne metody zwiększania zdolności gruntów do pochłaniania dwutlenku węgla z powietrza. W ramach ostatniego europejskiego projektu badawczego (badania Caprese) wykazano, że przekształcenie gruntów ornych w użytki zielone jest najszybszym sposobem na zwiększenie ilości węgla w glebie. W przypadku gruntów ornych zastosowanie upraw okrywowych – roślin, takich jak koniczyna, uprawianych w okresie między zbiorem plonów a siewem kolejnych upraw głównie w celu zwiększenia żyzności gleby i uniknięcia erozji – było najskuteczniejszym sposobem na wzrost zasobów węgla w glebie.

Decyzje o zmianie użytkowania gruntów mogą również przyczynić się do przekształcenia ich w źródła emisji. Istotne przykłady obejmują osuszanie torfowisk, wypalanie torfu z bagien do celów grzewczych, zaorywanie użytków zielonych i gruntów uprawnych, które przyczyniają się do uwalniania uprzednio składowanego węgla. W przypadku lasów dynamika jest taka sama, ale skala czasowa jest inna. Lasy, podobnie jak gleba, są zarówno zasobami węgla, jak i pochłaniaczami dwutlenku węgla, co oznacza, że zarówno magazynują węgiel, jak i wychwytują go z powietrza. W wielu przypadkach młode, rosnące lasy wychwytują węgiel szybciej niż stare, ale wycinanie starych lasów usuwa zasoby węgla z lasu. W zależności od sposobu wykorzystania drewna, węgiel może być uwalniany wcześniej, jak w przypadku spalania drewna do celów grzewczych, lub znacznie później, jak wówczas, gdy drewno jest wykorzystywane np. do budowy domów.

Zdrowsze gleby i ekosystemy lądowe mogłyby pochłaniać i magazynować więcej dwutlenku węgla z atmosfery niż obecnie. Tereny zieleni i obszary naturalne mogłyby również pomagać ludziom i przyrodzie dostosować się do nieuniknionych zmian naszego klimatu. Sama gleba nie rozwiąże problemu zmian klimatu, ale należy wziąć ją pod uwagę – może być silnym partnerem w naszych staraniach.

Działania UE i prace EEA w zakresie gleb i zmian klimatu

W strategii tematycznej UE na rzecz ochrony gleb oraz sprawozdaniu z jej realizacji podkreślono znaczenie zdrowych gleb dla ograniczenia zmian klimatu i adaptacji do nich. W porozumieniu paryskim zwrócono uwagę na kluczową rolę sektora użytkowania gruntów w działaniach na rzecz klimatu.

Idąc tym tropem, przepisy nowego rozporządzenia UE dotyczącego użytkowania gruntów, zmiany użytkowania gruntów i leśnictwa wymagają od państw członkowskich, aby co najmniej w pełni zrekompensowały emisje gazów cieplarnianych sektora w latach 2021–2030.

Wdrożenie nowego rozporządzenia wymaga stworzenia mechanizmu sprawozdawczości i monitorowania, które będą wspierane przez EEA. Ponadto EEA nadal pogłębia wiedzę na temat relacji między środowiskiem a  użytkowaniem gruntów i leśnictwem oraz związanymi z nimi praktykami gospodarowania gruntami, w tym przez stosowanie danych pochodzących z obserwacji Ziemi uzyskanych w ramach usługi programu Copernicus w zakresie monitorowania obszarów lądowych. Wiele ocen, wskaźników i danych EEA dotyczących gleb, gruntów, ekosystemów, rolnictwa, leśnictwa, zielonej infrastruktury i innych tematów jest również silnie związanych ze zmianami klimatu.

Wiele kwestii pozostaje nieznanych, ale im lepiej rozumiemy dynamikę między glebami i gruntami a zmianami klimatu, tym większe mamy szanse na opracowanie i wdrożenie zrównoważonych rozwiązań.