Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Gliwicach

O przyszłości wody w Polsce mogą decydować nie tylko zbiorniki retencyjne i rzeki. Coraz więcej wskazuje na to, że najważniejszy magazyn wody znajduje się pod powierzchnią pól uprawnych.

Retencja zaczyna się tam, gdzie spada deszcz 

Trzy miesiące bez deszczu, a potem ulewa, która w kilka godzin przynosi tyle wody, ile dawniej spadało przez kilka tygodni. Taki scenariusz jeszcze niedawno uznano by za pogodową anomalię. Dziś staje się coraz częstszym elementem polskiego krajobrazu. 

Zmiany klimatu sprawiają, że problemem przestaje być wyłącznie ilość opadów. Coraz większe znaczenie ma to, czy potrafimy zatrzymać wodę tam, gdzie spadła. Właśnie dlatego naukowcy, hydrolodzy i rolnicy coraz częściej mówią o retencji krajobrazowej, czyli zdolności środowiska do magazynowania opadów w glebie, roślinności czy mokradłach. To zmiana sposobu myślenia. Przez lata uwagę skupiano głównie na dużych zbiornikach retencyjnych. Tymczasem coraz wyraźniej widać, że walka z suszą zaczyna się znacznie wcześniej – na każdym metrze kwadratowym gleby, na który spada deszcz. 

Polska w strefie wodnego stresu 

Polska od lat należy do krajów o stosunkowo niewielkich zasobach wodnych w przeliczeniu na mieszkańca. Jednocześnie obserwowane zmiany klimatyczne zwiększają częstotliwość i intensywność susz. Co istotne, nie zawsze oznacza to gwałtowny spadek rocznej sumy opadów. Znacznie częściej problemem staje się ich nierównomierny rozkład. 

Spokojne, wielogodzinne deszcze pozwalają wodzie stopniowo wsiąkać w ziemię. Krótkotrwałe ulewy działają inaczej. W krótkim czasie dostarczają więcej wody niż gleba jest w stanie przyjąć. Nadmiar spływa do rowów i rzek, opuszczając krajobraz. To właśnie dlatego po wyjątkowo deszczowym dniu kilka tygodni później może ponownie pojawić się susza. Hydrolodzy określają ten proces mianem utraty retencji. Woda wprawdzie spada z nieba, ale nie zostaje zatrzymana tam, gdzie mogłaby przynieść największe korzyści. 

Nieoczywisty zbiornik retencyjny 

Kiedy myślimy o magazynowaniu wody, wyobrażamy sobie jeziora, stawy lub sztuczne zbiorniki. Tymczasem zdrowa gleba pełni funkcję ogromnego rezerwuaru. Różnica polega na tym, że magazynuje wodę nie w jednym miejscu, lecz na milionach hektarów rozproszonych po całym kraju. 

Grunty rolne w Polsce zajmują około 11 milionów hektarów, czyli blisko jedną trzecią powierzchni kraju. To obszar większy od Portugalii. Jeżeli na takiej powierzchni uda się zwiększyć zdolność magazynowania wody choćby o niewielki procent, skala efektu staje się olbrzymia. Dlatego coraz częściej mówi się, że rolnictwo jest nie tylko użytkownikiem zasobów wodnych, ale również jednym z najważniejszych zarządców retencji krajobrazowej. 

Gleba to nie tylko ziemia 

W codziennym języku słowo „gleba” oznacza po prostu warstwę ziemi, w której rosną rośliny. Z punktu widzenia nauki jest to jednak niezwykle złożony ekosystem. W zdrowej glebmogą żyć miliony bakterii, tysiące gatunków mikroorganizmów, grzyby, pierwotniaki oraz liczne bezkręgowce. Wszystkie te organizmy uczestniczą w procesach odpowiedzialnych za obieg materii, powstawanie próchnicy i zdolność zatrzymywania wody. 

Dla gleboznawców zdrowa gleba nie jest więc martwym podłożem, lecz żywym organizmem, w którym nieustannie zachodzą procesy biologiczne, chemiczne i fizyczne. To właśnie ich współdziałanie decyduje o tym, czy deszcz zostanie zatrzymany, czy odpłynie. 

Magazyn wody znacznie głębszy niż się wydaje 

Większość z nas kojarzy system korzeniowy z pierwszymi kilkudziesięcioma centymetrami ziemi. Tymczasem wiele roślin uprawnych może korzystać z zasobów znajdujących się nawet na głębokości półtora lub dwóch metrów. To oznacza, że pod powierzchnią pola istnieje wielowarstwowy magazyn wody. 

We właściwie uprawianej glebie ilość zgromadzonej użytecznej wody może być nawet trzy- lub czterokrotnie większa niż w glebie zdegradowanej. W praktyce oznacza to różnicę pomiędzy około 200 litrami a zaledwie 50-70 litrami wody dostępnej dla roślin. Podczas długotrwałej suszy taka różnica może decydować o przetrwaniu całej uprawy. Nie bez powodu wielu specjalistów określa glebę mianem największego naturalnego zbiornika retencyjnego kraju. 

Dlaczego powietrze jest tak samo ważne jak woda? 

Jednym z najbardziej zaskakujących aspektów retencji glebowej jest rola powietrza. Większość ludzi intuicyjnie zakłada, że dobra gleba powinna być zwarta i jednolita. W rzeczywistości jest odwrotnie. Zdrowa gleba zawiera ogromną liczbę pustych przestrzeni pomiędzy cząstkami mineralnymi, materią organiczną i agregatami glebowymi. Gleboznawcy określają tę cechę mianem porowatości. To właśnie te przestrzenie wypełnione są powietrzem. 

Korzenie potrzebują ich do oddychania. Potrzebują go także bakterie, grzyby i inne organizmy odpowiedzialne za funkcjonowanie gleby. Kiedy przychodzi ulewa, część tych porów zostaje przejściowo wypełniona wodą. Można więc powiedzieć, że gleba magazynuje wodę właśnie dlatego, że wcześniej zawierała powietrze. Jeżeli pory zostaną zniszczone przez zagęszczenie lub niewłaściwą uprawę, gleba traci zdolność magazynowania wilgoci. Woda zaczyna spływać po powierzchni, a system retencyjny przestaje działać. 

Biopory – podziemna sieć wodociągowa 

W retencji niezwykle ważną rolę odgrywają tzw. biopory. Są to naturalne kanały pozostawiane przez korzenie roślin i organizmy żyjące w glebie. Choć pojedynczy biopor jest mikroskopijny, ich łączna sieć tworzy rozbudowany system transportowy. Podczas intensywnych opadów kanały te działają niczym tysiące małych studni chłonnych. Woda szybko przemieszcza się nimi w głąb profilu glebowego zamiast odpływać po powierzchni. Ich funkcja nie kończy się jednak na magazynowaniu wody. 

Kolejne pokolenia korzeni często wykorzystują te same kanały do wzrostu. Dzięki temu mogą szybciej docierać do głębszych warstw gleby i korzystać z zapasów wilgoci zgromadzonych wiele tygodni wcześniej. Naturalna infrastruktura stworzona przez przyrodę okazuje się często bardziej efektywna niż wiele rozwiązań technicznych. 

Dżdżownice – mali inżynierowie wielkiej retencji 

Jednym z najważniejszych budowniczych bioporów są dżdżownice. Choć zazwyczaj nie zwraca się na nie szczególnej uwagi, ich rola w funkcjonowaniu gleby jest ogromna. Drążąc tunele, poprawiają infiltrację wody, napowietrzają glebę i wspierają rozwój systemów korzeniowych. 

Dodatkowo mieszają materię organiczną z cząstkami mineralnymi, przyspieszając tworzenie próchnicy. W zdrowej glebie na jednym hektarze mogą funkcjonować setki tysięcy, a nawet miliony tych organizmów. Łączna długość tworzonych przez nie kanałów liczona jest w kilometrach. Nic dziwnego, że naukowcy określają dżdżownice mianem „inżynierów ekosystemów”. 

Próchnica – czarne złoto gleby 

Gdyby wskazać jeden element decydujący o zdolności gleby do magazynowania wody, byłaby nim próchnica. Powstaje ona w wyniku rozkładu korzeni, słomy, liści oraz innych resztek organicznych. Proces ten trwa latami, ale przynosi niezwykle cenne efekty. 

Próchnica działa jak naturalna gąbka. Potrafi wiązać znaczne ilości wody, zatrzymywać składniki pokarmowe i stabilizować strukturę gleby. Z tego powodu coraz częściej określa się ją mianem czarnego złota współczesnego rolnictwa. Im więcej próchnicy, tym większa odporność gleby na suszę. 

Słoma to nie odpad 

Przez wiele lat resztki pożniwne traktowano głównie jako pozostałość po produkcji rolnej. Dziś wiadomo, że pełnią znacznie ważniejszą funkcję. Każda pozostawiona na polu słoma, każdy korzeń i każda resztka roślinna stają się źródłem materii organicznej. To właśnie z niej powstaje próchnica. 

W zależności od gatunku uprawy na hektarze pozostaje od kilku do nawet kilkunastu ton biomasy rocznie. Można powiedzieć, że całe pole funkcjonuje jak ogromny kompostownik pracujący na potrzeby przyszłej retencji. 

Korzenie jako pompy głębinowe 

Kiedy mówimy o magazynowaniu wody, łatwo zapomnieć o tym, że musi ona zostać później wykorzystana. Tutaj kluczową rolę odgrywają korzenie. Rozbudowany system korzeniowy działa niczym sieć pomp głębinowych. Korzenie pobierają wodę zgromadzoną nawet na znacznych głębokościach i transportują ją wraz ze składnikami pokarmowymi do części nadziemnych roślin. 

W praktyce oznacza to, że opad, który wystąpił kilka miesięcy wcześniej, może nadal wpływać na rozwój roślin podczas późniejszej suszy. To właśnie dlatego dobrze rozwinięty system korzeniowy jest jednym z najważniejszych elementów odporności upraw na niedobór wody. 

Najważniejszym plonem XXI wieku może być woda 

W przeszłości o wielkości plonów decydowały głównie nawożenie, ochrona roślin czy postęp hodowlany. Dziś coraz większego znaczenia nabiera zdolność magazynowania opadów. Dobrze funkcjonująca gleba może zapewnić roślinom dostęp do wody przez sześć do ośmiu tygodni bez deszczu. W glebie zdegradowanej wyraźne objawy suszy mogą pojawiać się już po dwóch lub trzech tygodniach. W praktyce przekłada się to na znaczące różnice w plonowaniu, szczególnie w latach suchych. Produkcja żywności zależy więc w dużym stopniu od retencji wody. 

Jednak znaczenie retencji wykracza daleko poza granice pól uprawnych. Woda zatrzymana w glebie nie znika. Część z niej stopniowo zasila warstwy wodonośne, źródła, rzeki i studnie. To właśnie z tych zasobów korzystają później mieszkańcy miast i wsi. Każda kropla zatrzymana w krajobrazie pracuje więc wielokrotnie: dla rolnictwa, przyrody i człowieka. Z tego powodu retencja glebowa staje się jednym z najważniejszych narzędzi adaptacji do zmian klimatu. 

Lekcja od natury 

Przez tysiące lat w krajobrazie magazynowano wodę bez skomplikowanej infrastruktury technicznej. Działo się to dzięki korzeniom, próchnicy, mikroorganizmom i milionom kilometrów naturalnych kanałów tworzonych przez życie ukryte pod powierzchnią ziemi. 

Dziś coraz lepiej rozumiemy, że walka z suszą nie zaczyna się od budowy kolejnego zbiornika retencyjnego. Zaczyna się od odzyskania zdolności krajobrazu do zatrzymywania deszczu tam, gdzie spada. Bo największy magazyn wody w Polsce nie znajduje się na rzece, jeziorze czy zbiorniku. Znajduje się pod naszymi stopami. I być może właśnie od jego kondycji będzie zależało, jak poradzimy sobie z wyzwaniami coraz bardziej zmieniającego się klimatu.