SPOŁECZNOŚĆ    login: hasło: zapamiętaj: REJESTRACJA | NEWSLETTER
sobota, 30 sierpnia 2014 roku
Imieniny: Benona, Jowity, Szczęsnego
regioportal.pl - rozwój lokalny i regionalny
dodaj do ulubionych podyskutuj na forum mapa portaluformularz kontaktowy
SZUKAJ W:  tekstach
szukana fraza:
występująca w:
w dziale:
autor:
sortuj według:
znajdujesz się w:
piątek, 11 grudnia 2009

Zmiany klimatyczne i ich wpływ na rolnictwo w Polsce - część 1

autor: Janusz Olejnik
polecany:  
  • aktualna ocena: 3.29/6
Facebook Twitter drukuj artykuł do PDF drukuj artykuł wyślij link do artykułu
rozmiar tekstu: powiększ czcionkę tekstu pomniejsz czcionkę tekstu

Dziś z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, iż globalne ocieplenie jest spowodowane przez działalność człowieka. Z powodu wzmożonego efektu cieplarnianego, już dziś obserwujemy wiele zjawisk świadczących o zachodzących zmianach klimatycznych w różnych miejscach świata w tym również w Polsce. Niestety, bardzo często efekt cieplarniany jest przedstawiany w taki sposób, iż jest to zjawisko powodujące jedynie problemy.

Tymczasem jest to zjawisko pozytywne, dzięki któremu na większości obszarów naszej planety panują przyjazne rozwojowi życia temperatury. Zachodzące ocieplenie klimatu wynika głównie z coraz intensywniejszego efektu cieplarnianego na skutek zwiększenia stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze Ziemi oraz z niekorzystnych zmian w strukturze użytkowania gruntów na naszej planecie. Niespotykana w historii szybkość wzrostu temperatury powoduje występowanie wielu ekstremalnych zjawisk w atmosferze, z którymi w przeszłości albo nie mieliśmy do czynienia (rekordowe notowania), albo pewne zjawiska zdarzały się niezmiernie rzadko. Również w Polsce obserwujemy cały szereg ekstremalnych zjawisk związanych ze zmianami klimatycznymi i wzrostem temperatury szczególnie w okresie wiosennym. Zauważalna jest również zmiana w ilości sezonowych opadów, ponieważ maleje przewaga opadów półrocza ciepłego nad półroczem chłodnym. Dodatkowo rośnie ilość opadów intensywnych (często nawalnych), po których następują dłuższe okresy bezopadowe. Taki rozkład opadów może podnosić ryzyko wystąpienia dwóch ekstremalnych warunków hydrologicznych: powodzi oraz suszy. Również w naszym kraju możemy już dziś obserwować zjawiska i procesy wywołane zmianami klimatu, które w sposób pośredni lub bezpośredni wpływają pozytywnie lub negatywnie na warunki produkcji rolniczej w Polsce. Jednym z pozytywnych przykładów takich zmian jest wydłużenie okresu sezonu wegetacyjnego na skutek wzrostu temperatury. Wzrost temperatury spowoduje jednak wzrost ewapotranspiracji, co przy braku znaczącego wzrostu opadu w Polsce doprowadzi do wyjątkowo niekorzystnego bilansu wodnego niektórych obszarów. Oprócz braku wody istnieje cały szereg dodatkowych niebezpieczeństw dla stabilnej i przewidywalnej produkcji rolniczej. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć wydłużenie okresów suszy, zwiększenie ilości opadów nawalnych, znaczący wzrost wariancji niektórych elementów meteorologicznych (np. temperatur ekstremalnych - przymrozki), zwiększenie ilości ekstremalnych zjawisk pogodowych (np. wichury) oraz pojawienie się nowych problemów związanych z agrofagami (szkodnikami i chorobami roślin). Powszechnie uważa się, iż wzrost temperatury będzie sprzyjał przezimowaniu owadów, które są wektorami wirusów, i ich migracji w okresie wiosennym. Konsekwencją tego będzie zwiększenie zagrożenia rozprzestrzeniania się chorób wirusowych roślin oraz potrzeba wytworzenia nowych sposobów walki z tymi chorobami.
W razie braku odpowiednich programów działania, z jednej strony ograniczających negatywne skutki zmian klimatu, a z drugiej programów adaptacyjnych do nowych warunków klimatycznych, skutki ocieplenia klimatu w wielu miejscach na świecie mogą okazać się wręcz katastrofalne w bardzo wielu dziedzinach życia. Niestety, rolnictwo w Polsce może być jednym z obszarów bardzo mocno dotkniętym negatywnymi skutkami ocieplenia klimatu, co może w konsekwencji mieć znaczący wpływ na jego efekty produkcyjne.
Wyniki badań klimatologicznych wykazały, że klimat ociepla się, a za winowajców tego procesu uznano nasilanie się efektu cieplarnianego spowodowane wzmożoną emisją gazów szklarniowych do atmosfery oraz zmiany sposobu użytkowania gruntów na naszej planecie. Badania te potwierdziły również niespotykanie szybki wzrost globalnej temperatury powietrza. Dzięki symulacjom komputerowym skonstruowano scenariusze zmian klimatycznych na najbliższe kilkadziesiąt lat. Scenariusze te przewidują, że przy podwojeniu stężenia dwutlenku węgla w atmosferze w stosunku do poziomu z 1900roku, ocieplenie klimatu na naszej planecie wyniesie od 2 do 6 oC [7]
Te alarmistyczne scenariusze, których część już znalazła potwierdzenie w rzeczywistości, stosunkowo szybko zmobilizowały świat polityków do podjęcia wspólnych działań na rzecz zatrzymania zmian klimatu lub, przynajmniej zminimalizowania ich negatywnych skutków dla środowiska i człowieka. Już w roku 1992 z ramienia ONZ podpisana została w Rio de Janeiro przez większość przywódców państw całego świata tzw. "Konwencja Klimatyczna" (Ramowa Konwencja ONZ w sprawie Zmian Klimatu (UNFCCC)). Jednym z głównych celów UNFCCC jest ustabilizowanie emisji gazów cieplarnianych w takim okresie, by ekosystemy w sposób naturalny mogły przystosować się do prognozowanych zmian klimatu. UNFCCC wychodzi z założenia, iż bogate, uprzemysłowione państwa są najbardziej odpowiedzialne za zmiany klimatu, natomiast z ich powodu ucierpią głównie kraje biedne i rozwijające się. Dlatego Konwencja głosi, iż państwa uprzemysłowione muszą, jako pierwsze podjąć działania zapewniające zredukowanie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.
Ramową Konwencję klimatyczną uważa się za jedną z największych światowych umów ekologicznych. Weszła ona w życie 21 marca 1994 roku (Polska ratyfikowała Konwencję 26 października 1994 roku). Ogólne postanowienia Konwencji precyzują dodatkowe porozumienia, z których najważniejszy pozostaje Protokół z Kioto wypracowany w grudniu 1997 roku. Sygnatariusze Protokołu zobowiązali się do sumarycznej redukcji emisji gazów szklarniowych w latach 2008-2012 o 5,% względem poziomu z 1990 roku. Protokół z Kioto wszedł w życie 16 lutego 2005 roku i został ratyfikowany przez 141 krajów, wytwarzających w sumie 61% światowej emisji gazów cieplarnianych (szklarniowych).
Emisję gazów szklarniowych przyjęto przeliczać w tzw. ekwiwalentach CO2 aby określać tzw. Potencjał Globalnego Ocieplenia (GWP, Global Warming Potential) wszystkich gazów szklarniowych jako całości. Koszyk gazów szklarniowych rozszerzono do sześciu, obecnie są to: dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), podtlenek azotu (N2O), fluorowcopochodne węglowodorów (HFCs), perfluorowęglowodory (PFCs), sześciofluorek siarki (SF6) [1].
Dziś z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, iż globalne ocieplenie jest spowodowane przez działalność człowieka (Raport Międzyrządowego Panelu do Spraw Zmian Klimatycznych [7]. Przyczyną ocieplenia są: wzmożony efekt cieplarniany spowodowany wyższą koncentracją gazów szklarniowych w atmosferze oraz zmiany struktury użytkowania terenów na Ziemi (np. wylesienie). Dodatkowe strumienia gazów szklarniowych pochodzą głównie: ze spalania paliw kopalnych (węgiel, ropa, gaz), z procesów przemysłowych (np. wyrób cementu) oraz z działalności rolniczej.
W niedalekiej przyszłości, a częściowo już obecnie, ocieplenie klimatu spowoduje topnienie lodowców i wzrost poziomu morza. Przesuną się strefy klimatyczne i dużej zmianie ulegną rozkłady opadów, co w wielu regionach świata zagrozi produkcji żywności. Częściej będą występowały ekstremalne zjawiska pogodowe takie jak susze, powodzie, huragany. Z powodu wzmożonego efektu cieplarnianego, już dziś obserwujemy wiele zjawisk świadczących o zachodzących zmianach klimatycznych w różnych miejscach świata w tym również w Polsce.
O efekcie cieplarnianym można dziś usłyszeć, lub przeczytać w bardzo wielu publikatorach. Niestety, bardzo często efekt ten jest przedstawiany w taki sposób, że można odnieść wrażenie, iż jest to zjawisko powodujące jedynie problemy, głównie związane z naszą atmosferą i odpowiedzialne za bardzo wiele negatywnych zmian zachodzących na naszej planecie. Efekt cieplarniany (inaczej szklarniowy) jest w sposób schematyczny często przedstawiany tak, że promieniowanie dochodzące od Słońca dociera do atmosfery, przechodzi przez nią, a następnie - po odbiciu od powierzchni Ziemi - nie może się wydostać z układu Ziemia–atmosfera. Wygląda to tak, jak gdyby jakaś nieznana siła powodowała, że w jedną stronę promieniowanie słoneczne (światło) przechodzi przez atmosferę bezproblemowo, a w drugą stronę jest przez atmosferą zatrzymywane. To oczywisty nonsens. Gdyby tak było, to ilość energii, która wchodzi do układu byłaby większa od energii opuszczającej ten układ, zaś temperatura na naszej planecie ciągle i błyskawicznie by rosła. Na czym więc polega efekt szklarniowy? Na rysunku 1 przedstawiono bilans energii dla układu Ziemia-atmosfera. Energia promienista w zakresie fal krótkich (z pewnym przybliżeniem można przyjąć, że jest to światło) dociera do powierzchni Ziemi, przez którą jest albo odbijana, albo pochłaniana. Odbita część promieniowania, z podobną łatwością jak energia padająca, przechodzi przez atmosferę i opuszcza układ Ziemia-atmosfera. Część pochłonięta zwiększa poziom energii powierzchni Ziemi, co powoduje wzmożoną emisję promieniowania długofalowego (ciepła) przez tę powierzchnię. Promieniowanie cieplne Ziemi nie może tak łatwo jak światło przejść przez atmosferę, ponieważ jest pochłaniane przez tzw. gazy szklarniowe, głównie parę wodną i dwutlenek węgla znajdujące się w atmosferze. Pochłanianie tej energii powoduje, że atmosfera staje się cieplejsza. Niezależnie od drogi, promieniowanie cieplne Ziemi prędzej czy później musi opuścić układ Ziemia-atmosfera. Tak więc, energia docierająca ze Słońca musi być równa sumie energii odbitej od powierzchni Ziemi i energii cieplnej wyemitowanej przez układ Ziemia-atmosfera (Rys. 1). Zjawisko takie nazywamy właśnie efektem cieplarnianym i to dzięki pochłanianiu cieplnego promieniowania Ziemi przez gazy szklarniowe na naszej planecie panuje raczej przyjazna dla człowieka temperatura [6].
 
Rys.1. Efekt cieplarniany w atmosferze Ziemi
Na rysunku 2 przedstawiono średnią temperaturę powietrza przy powierzchni Ziemi, jako funkcję różnego stężenia, lub braku gazów szklarniowych w atmosferze. W pierwszej części rysunku przedstawiono atmosferę pozbawioną gazów szklarniowych (przedstawiono to symbolicznie jako stężenie CO2 o wartości 0 ppm – zero części na milion). W takiej sytuacji promieniowanie cieplne Ziemi, równie szybko jak odbite od jej powierzchni promieniowanie słoneczne, opuszczałoby układ Ziemia-atmosfera i nie byłoby absorbowane przez atmosferę. Łatwo obliczyć, że wtedy średnia temperatura na powierzchni naszej planety wynosiłaby –18oC. Z pewnym przybliżeniem można stwierdzić, że na początku ubiegłego stulecia stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wynosiło około 300 ppm. Takie stężenie dwutlenku węgla wraz z innymi gazami szklarniowymi, ukształtowało średnią temperaturę powietrza na powierzchni Ziemi na poziomie 15oC [6]. Można więc powiedzieć, że efekt cieplarniany to dobrodziejstwo, dzięki któremu na Ziemi nie panuje temperatura –18oC, lecz temperatura jest o całe 33 stopnie wyższa. Czy w takim razie nie ma problemu i wszystko jest w porządku?
 
Rys.2. Średnia temperatura powierzchni Ziemi w zależności od stężenia GS.
Niestety nie! W ostatnim stuleciu niepokojąco wzrastało stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, co powodowało i powoduje nadal nasilenie efektu szklarniowego. Oszacowano, że jeśli emisja dwutlenku węgla nie zostanie zredukowana, to już około 2040 roku jego stężenie podwoi się w stosunku do roku 1900. Spowoduje to podwyższenie temperatury powietrza przy powierzchni Ziemi o 2 do 6oC. Skąd wiemy, że stężenie CO2 wzrosło tak dramatycznie? Dysponujemy danymi z analizy składu powietrza atmosferycznego pochodzącego z rdzeni lodowych oraz dwoma najdłuższymi zbiorami ciągłych pomiarów stężenia tego gazu w atmosferze, od połowy lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku. Wiadomo już dzisiaj, że w ostatnich 50 latach stężenie CO2 w atmosferze Ziemi wzrosło niemal o około 80 ppm (około 30%! w stosunku do czasów przed rozwojem przemysłu- schyłek XVIII wieku). Ten dramatyczny wzrost stężenia CO2 spowodowany jest działalnością człowieka.
Czy te zmiany stężenia dwutlenku węgla oraz związany z tym intensywniejszy efekt szklarniowy spowodowały już zauważalne zmiany w atmosferze, w temperaturze powietrza przy powierzchni Ziemi oraz czy mają one wpływ na zmiany globalne zachodzące na naszej planecie? Niewątpliwie tak, bowiem już od dłuższego czasu obserwuje się wzrost temperatury globalnej na Ziemi. W początku lat dziewięćdziesiątych opublikowano dane dotyczące średniej globalnej temperatury powietrza na Ziemi od roku 1860. Kilkanaście lat temu zaobserwowaną tendencję wzrostu temperatury poddano analizie, z zastosowaniem komputerowych modeli klimatu (Global Circulation Model, GCM) i podjęto próbę obliczenia tej tendencji oraz przewidzenia dalszych zmian w temperaturze na naszej planecie. Obecnie wiemy, że przewidywania te były trafne. Z całą pewnością możemy stwierdzić, że dziś na naszej planecie panuje już temperatura wyższa o około 0,8-1,0oC w stosunku do okresu porównawczego [7].
Niespotykana w historii szybkość wzrostu temperatury powoduje występowanie wielu ekstremalnych zjawisk w atmosferze, z którymi w przeszłości albo nie mieliśmy do czynienia (rekordowe notowania), albo pewne zjawiska zdarzały się niezmiernie rzadko. Zjawiska te nazywane są anomaliami pogodowymi.
Oprócz dramatycznych zjawisk o charakterze lokalnym, zachodzących w krótkim okresie czasu, już dziś znamy wiele zjawisk o charakterze globalnym, które prowadzą do długofalowych i często nieodwracalnych zmian w środowisku, a spowodowanych wzrostem temperatury. Przykładem takiego zjawiska są znikające części miedzy innymi Alpejskich lodowców, które „kurczą się” w dużym tempie. Podobne zjawisko obserwujemy analizując wielkość pokrywy lodowej w Arktyce.
Czy rzeczywiście wzmożony efekt szklarniowy może przerodzić się z naszego sprzymierzeńca w naszego wroga? Wzrost stężenia CO2 w atmosferze spowodowany jest niezrównoważonym bilansem tego gazu – więcej wydzielane jest do atmosfery niż z atmosfery pobierane. Zwiększające się stężenie CO2 i związany z nim wzrost temperatury powoduje również istotne zmiany w świecie roślin – już następują widoczne zmiany fenologiczne, zmiany zasięgu występowania pewnych gatunków roślin, a co się z tym również wiąże, migracja drobnoustrojów, pasożytów itd.
Często, jako jeden z takich przykładów podaje się zmiany fenologiczne w ostatnich 200 latach, na przykładzie daty pojawienia się pierwszych liści kasztanowca w Genewie (Rys.3). Na rysunku widać, że do roku 1820 pierwsze liście kasztanowca pojawiały się między 80 a 100 dniem roku (przełom marca i kwietnia). Od 1920 roku, na skutek wzrostu temperatury, czas jakby przyspieszył. W ostatnich 30 latach liście kasztanowca pojawiały się między 40 a 60 dniem roku (luty!).
Zanotowane w ostatnich latach efekty zmian klimatycznych oprócz zmian i strat w środowisku powodują również wymierne straty ekonomiczne związane głównie z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi (susze, powodzie, huragany itd.)
 
Rys.3. Zmiany daty pojawiania się liści kasztanowca w Genewie w okresie 200 lat (na podstawie danych z [10]).
Również w Polsce obserwujemy cały szereg ekstremalnych zjawisk związanych ze zmianami klimatycznymi i wzrostem temperatury szczególnie w okresie wiosennym. Najpełniejszy obraz zmian temperatury na terenie naszego kraju jest w posiadaniu Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW). Długookresowe badania różnych parametrów pogodowych potwierdzają hipotezy o ociepleniu klimatu w Polsce. Z pewnym przybliżeniem, można stwierdzić, że temperatura powietrza nad Polską rośnie stosunkowo szybko, a suma rocznego opadu jest prawie niezmienna, lub ma słabą tendencję malejącą. W różnych miejscach naszego kraju intensywność i szybkość zmian temperatury jest różna, stwierdzono jednak, że w wieloleciu 1966-2006 średnia roczna temperatura powietrza dla Polski wzrastała średnio o 0,25°C na 10 lat. Porównując dwa piętnastolecia: 1966-1980 i 1992 2006, wzrost temperatury wyniósł 0,7°C. Na podstawie danych z 49 stacji meteorologicznych należących do IMGW wynika, że ten średni roczny wzrost temperatur nie był stały w przebiegu rocznym: najbardziej temperatury wzrosły w najcieplejszym i najzimniejszym miesiącu w roku (lipiec i styczeń). Średnio, najniższe wzrosty temperatury odnotowano jesienią (0,1°C). Podane liczby odnoszą się do wartości średnich dla terytorium Polski. Trzeba jednak brać pod uwagę fakt, że zmiany te w skali lokalnej (regionu czy województwa) mogą mieć znacząco różne przebiegi. Jako przykład na rysunku 4 podano przebiegi wartości średnich rocznych oraz średnich wiosennych temperatur wyliczonych na podstawie pomiarów na stacji meteorologicznej w Turwi (środkowa Wielkopolska) w latach od 1972 do 2005. Widać wyraźnie, że w ostatnich 30 latach średnia temperatura powietrza na tym obszarze wzrosła o około 1,0°C (z 8,4 do 9,4°C), ale średnia wiosenna temperatura wzrosła aż prawie o 2°C. Tak szybki wzrost temperatury, w tak krótkim okresie musi spowodować, często zaskakujące, zmiany środowiskowe.
 
Rys.4. Wzrost temperatury na stacji meteorologicznej w Turwi (Wielkopolska) w latach 1972-2005.
Drugim niezmiernie ważnym parametrem meteorologicznym wpływającym na warunki środowiskowe jest opad atmosferyczny. Choć nie stwierdzono istotnych zmian w wartości sum rocznych opadów na terenie Polski, to jednak i ten parametr ulega pewnym zmianom – nie tyle ilościowym, ile raczej jakościowym. Zauważalna jest zmiana w ilości sezonowych opadów, ponieważ maleje przewaga opadów półrocza ciepłego nad półroczem chłodnym. Dodatkowo rośnie ilość opadów intensywnych (często nawalnych), po których następują dłuższe okresy bezopadowe. Taki rozkład opadów może podnosić ryzyko wystąpienia dwóch ekstremalnych warunków hydrologicznych: powodzi oraz suszy. Zaobserwowane już, oraz oczekiwane w przyszłości, zmiany temperatury i rozkłady opadów powodują między

polecam tekst:  
  • aktualna ocena: 3.29/6
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
ocena: 3.3 / 6 - głosowano 28 razy
liczba komentarzy do tego tekstu: 0

Do tej pory nikt jeszcze nie skomentował tego tekstu.
Możesz być pierwszy, wyraź swoją opinię.

  

Sierpień 2014
PWŚCPSN
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Wrzesień 2014
PWŚCPSN
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930 
ZOSTAŃ NASZYM FANEM
Valid XHTML 1.0 Transitional Poprawny CSS!
© 2007-2014 RegioConsulting.pl
ISSN 1897-3639.