Lodowiec na środku pola

W świecie, w którym tempo życia staje się coraz szybsze i w którym wymagania stale rosną, trudno jest się zatrzymać, nabrać dystansu od tego, co się robi i spojrzeć na to szerzej, całościowo.

Często cała nasza uwaga koncentruje się przede wszystkim na problemie środków ochrony roślin. Tak patrzymy na to zjawisko zarówno jako społeczeństwo, zwracając uwagę na konieczność ochrony środowiska, jak i z jednostkowego ekonomicznego i technicznego punktu widzenia. Często uważa się, że ochrona roślin jest najważniejszym czynnikiem plonowania zbóż lub roślin rzędowych takich jak kukurydza. Jednak my wszyscy – agrochemicy i rolnicy – doskonale wiemy: klimat i jego niepewność, brak wody (lub jej nadmiar!), grad itp. to najczęstsze czynniki najbardziej ograniczające wysokość zbiorów.

Badanie przeprowadzone przez Biochem & Mol Biol Plants, Buchanan, Gruissem, Jones oraz Amerykańskie Towarzystwo Fizjologów Roślin nad wpływem różnych czynników stresogennych na plony kukurydzy, pszenicy, soi, sorgo, jęczmienia i owsa potwierdziło obserwacje praktyków: abiotyczne czynniki stresogenne mają znacznie większy wpływ na plony niż ich biotyczne odpowiedniki. Do abiotycznych czynników stresogennych zalicza się wszystko to, co hamuje wzrost rośliny na skutek ekstremalnych sytuacji pogodowych, np. suszy, zbyt dużej ilości wody, szczególnie niskich lub wysokich temperatur. Biotyczne czynniki stresowe obejmują wszelkiego rodzaju ataki organizmów żywych, takich jak grzyby, bakterie, owady lub chwasty. W USA grzyby i chwasty mają negatywny wpływ na zbiory, powodując straty w wysokosci od 5% do 10% wszystkich powyższych roślin. W przypadku czynników stresogennych związanych ze zmianą klimatu odsetek ten wynosi od 66% do 82%.
Co robi nauka, aby stabilizować plony w obliczu zmian klimatycznych, a przede wszystkim niedoborów wody?
Heidi Sevestre, glacjolog badająca lodowce, była głównym mówcą na konferencji poświęconej zmianom klimatycznym zorganizowanej przez firmę AGtech Elicit Plant we Francji. W szczególności powiązała konsekwencje topnienia lodowców ze zmianami klimatycznymi i użytkowaniem gruntów rolnych. Swój punkt widzenia przedstawiła w zabawny, pełen humoru sposób - w dosłownie lodowatym stylu. terraHORSCH tak podsumowuje jej prezentację.

Z kraju zwanego Svalbard

Heidi Sevestre mieszka w Arktyce, na obszarze, gdzie nie jest uprawiane zboże, tj. na Spitsbergenie. „To grupa wysp zdominowanych przez lód. Ziemia jest tam trwale zamarznięta. To raj dla glacjologów. Żyje tam więcej niedźwiedzi polarnych niż ludzi. Znajduje się on bezpośrednio na paku lodowym. Mieszkamy w Longyearbyen, epicentrum zmian klimatycznych. Czy wiesz, że Europa nagrzewa się szybciej niż reszta świata? Na Svalbardzie, jak nazywa się po norwesku ten archipelag, ocieplenie postępuje pięć do sześciu razy szybciej niż w pozostałej części świata. W ciągu ostatnich 50 lat temperatura wzrosła tam o 3-5°C. Dlatego mamy wrażenie, że żyjemy w świecie przyszłości. Konsekwencje ocieplenia widzimy codziennie: roztopy, lawiny, opady deszczu zimą. Co jest powodem tak szybkiego topnienia lodowców? Im większa i starsza jest kra lodowa, tym jest bielsza i bardziej odbija promienie słoneczne – w ten sposób schładza się planeta. Potrzebujemy zatem tych białych powierzchni. Jednak w ciągu ostatnich kilku dekad zniszczyliśmy je. Kilka miesięcy temu opublikowano badanie, z którego wynika, że istnieje możliwość, że do 2030 roku doczekamy lata, podczas którego nie będzie lodu. Stopniowo przekraczamy klimatyczny punkt krytyczny”.

Znaczenie lodowców

„Co łączy świat lodowców z rolnictwem? Wspólnym motywem, który jednoczy nas wszystkich obecnych na tej sali, jest woda. Bez wody nie zajdziemy daleko. Obecnie to głównie w kontekście wody widzimy siłę zmian klimatycznych. Wyobraźcie sobie nasze zasoby wody, nasze rzeki, główne arterie naszego kraju” – kontynuuje. „Woda to życie, które napędza nasze codzienne działania. Przyzwyczailiśmy się, że zawsze mamy zapas wody, deszcz i podziemne rezerwy. Jednak to się obecnie zmienia. Najbardziej zauważalne jest cofanie się lodowców, np. lodowca Trient w Alpach Szwajcarskich. To najlepszy barometr klimatyczny. Można oczywiście mierzyć wzrost CO₂, ale tego nie widać gołym okiem. Jednak gdy zniknie lodowiec, jest to zauważalne. Wraz z zanikaniem lodowców znikają także naturalne zasoby wody pitnej. Skąd jednak bierze się woda w Europie? Głównie z gór. Potrzebujemy jej do: picia, wytwarzania energii, chłodzenia naszych elektrowni jądrowych oraz turystyki i rolnictwa. Jednak każda tona CO₂ uwolniona do atmosfery powoduje topnienie zasobów wody i śniegu. Nie ma wątpliwości, że stracimy lodowce Pirenejów. Do końca stulecia znikną także lodowce w Alpach”.

Wpływ wiatrów

„To, jak rozwijają się wiatry na Ziemi pomiędzy Europą a Arktyką, zależy częściowo od tego, czy Arktyka jest zamarznięta. Jeśli tak, to możemy zaobserwować stabilny wir polarny. Mówiąc prościej: im zimniejsza jest Arktyka, tym szybciej poruszają się wiatry. Tak powstają pory roku” – wyjaśnia Heidi Sevestre. Tak zwany prąd strumieniowy, na który składają się prądy polarne i subtropikalne, powoduje, że zjawiska pogodowe zachodzące w Europie przemieszczają się równomiernie z zachodu na wschód. Układ niżowy oznacza deszczową i wietrzną pogodę, a układ wyżowy przynosi ze sobą klarowną pogodę. Prąd strumieniowy jest odpowiedzialny na cykliczność obszarów niskiego i wysokiego ciśnienia, które tworzą nasze pory roku.

Jednak różnica temperatur między Arktyką a Europą staje się coraz mniejsza. „Im mniejsza jest różnica temperatur, tym wolniejsze wiatry. Podobnie jak rzeka, która płynie coraz wolniej, tak również wiatry zaczynają tworzyć meandry. Może się zdarzyć, że masy powietrza przepłyną z południa na północ, jak ma to miejsce w okresie upałów i suszy, lub że masy powietrza, które napływają z Arktyki, przyniosą ze sobą przymrozki jesienne lub wiosenne”. Takie warunki pogodowe mogą utrzymywać się przez kilka dni, a nawet tygodni. „Oznacza to, że obszar wysokiego ciśnienia może pozostawać w tym samym miejscu przez długi czas. W zależności od tego, gdzie się znajduje obszar wysokiego ciśnienia mogą występować trwające tygodniami okresy upałów, suszy lub intensywnych opadów deszczu”. „Odwiedzaj regularnie stronę wind.com. Pokazuje ona rozwój wiatrów na Ziemi. Ten prąd strumieniowy, którego meandry stają się coraz wyraźniejsze, ukazuje nam, jak bardzo zmienia się pogoda. Pory roku, jakie znaliśmy wcześniej, nieustannie się zmieniają. Obecnie powstaje zupełnie nowy system odniesienia.
Heidi Sevestre zastrzega jednak, że zmiany klimatyczne nie wszędzie przebiegają tak samo. Falisty prąd strumieniowy przepływa przez cały świat. Niektóre regiony są bardziej podatne na zimne okresy, podczas gdy w innych robi się coraz cieplej. Te nowe prądy wiatrowe powodują chaos. Obszary najbardziej dotknięte zmianami klimatycznymi nie zawsze są najsłabsze. W dłuższej perspektywie na nowo zostaną rozdane karty bezpieczeństwa żywnościowego, na co wyraźnie wskazują badania GIEC z 2023 roku.

Mniej wody… więcej wody?

„Topnienie lodu w połączeniu ze wzrostem temperatury oceanów powoduje podnoszenie się poziomu mórz. To nic nowego. Poziom mórz podnosi się obecnie o 3-4 mm rocznie. Jednak liczba ta może wzrosnąć w miarę topnienia lodu na Grenlandii i Antarktydzie, największych kontynentalnych rezerwach lodu na Ziemi”. Obecnie Grenlandia traci więcej lodu latem, niż tworzy zimą, więc bilans ilościowy jest ujemny. „W rezultacie podnosi się poziom mórz. Jeśli lód na Grenlandii całkowicie się stopi, wcześniej czy później poziom mórz na całym świecie podniesie się o 6-7 m. Jeśli lód na Antarktyce całkowicie zniknie, wówczas możemy wyobrazić sobie taką sytuację, że woda w morzach podniesie się o 58 m. W najlepszym przypadku pod koniec tego stulecia będziemy mieli o 50 cm więcej wody. Musimy jednak mieć świadomość, że może to nastąpić znacznie szybciej”.
Wzrost wysokości poziomu wody ma oczywiście wpływ na prądy oceaniczne, które również determinują klimat. Aby prądy funkcjonowały prawidłowo, potrzebne są różnice w temperaturze wody, a także w zasoleniu i gęstości. Woda w regionach polarnych nagrzewa się szybciej niż gdzie indziej, zaś lód sprawia, że staje się ona miękka. W tych wodach oceanicznych można również zaobserwować spowolnienie prądów. W rezultacie klimat, jaki dotychczas znaliśmy, zostanie w dużej mierze wywrócony do góry nogami.

Co uwalnia CO₂?

„W wyniku globalnego ocieplenia trwale zamarznięte gleby, czyli wieczna zmarzlina, ulegają zmianom”. Nie możemy zapominać, że 25% półkuli północnej to wieczna zmarzlina. Kiedy się topi, uwalnia duże ilości CO₂ oraz metanu, który może ocieplić klimat 80 razy intensywniej niż CO₂. „Dzisiaj wydaje się, że topniejąca wieczna zmarzlina uwalnia tyle gazów cieplarnianych, co cała Japonia. Do 2100 roku może osiągnąć poziom zbliżony do poziomu Indii, Europy, a nawet USA, w zależności od dodatkowych stopni temperatury. Będziemy musieli uporać się z emisjami z wiecznej zmarzliny. Jakie inne zjawisko jest z tym powiązane? W efekcie tego procesu mogą odsłonić się nowe obszary lądowe”.

Znaczący wpływ na rolnictwo

Według raportu komisji IPCC Organizacji Narodów Zjednoczonych z 2020 r. teoretycznie w latach 2060-2080 dostępnych będzie o 59% więcej dodatkowych gruntów rolnych. Szczególnie uprzywilejowana pod tym względem będzie Rosja, zwłaszcza jeśli chodzi o produkcję pszenicy na Syberii. Podobnie będzie wyglądała sytuacja w Kanadzie, gdzie również występuje duża ilość wiecznej zmarzliny, która będzie topnieć. „Jednak wszystkie te obszary to pochłaniacze dwutlenku węgla. Musimy zatem zachować je w nienaruszonym stanie, tak aby ograniczyć globalne ocieplenie i ostatecznie utrzymać odpowiedni poziom bezpieczeństwa żywnościowego”.
Oczywiście globalne ocieplenie otworzy przed rolnikami na półkuli północnej nowe możliwości. Jednak średnia międzynarodowych plonów będzie spadać, a światowa populacja rosnąć. Wzrosną także przepływy imigracyjne ze względu na przesunięcie się położenia gruntów rolnych i potencjału plonowania. Dlatego musimy koniecznie ograniczyć ocieplenie, a tym samym wpływ rolnictwa na te nowo dostępne obszary.
Oprócz tego, że skupiamy się na makroaspekcie, oczywiste jest, że ocieplenie klimatu, zakłócając pory roku, komplikuje cykle rozwoju wegetatywnego tradycyjnych upraw. Być może, choć nie jest to pewne, będziemy nadal mieli takie same roczne opady jak dotychczas, ale połączone z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, to jest utrzymującymi się przez dłuższy czas: mrozem, suszą i powodziami.
Jak wspomniano na początku artykułu, warto przypomnieć, że większość obecnych wydatków ponoszonych na badania i rozwój rolnictwa przeznaczana jest na herbicydy i środki grzybobójcze, choć to zmiany klimatyczne wpływają na plony w od 66% do 82%.
Jak można zaradzić temu problemowi, aby zachować wysokie plony w obliczu zmian klimatycznych, zwłaszcza w przypadku niedoborów wody? Co na ten temat mówią najnowsze badania?

Czy już jest za późno?

"Co można zrobić w tej sytuacji? Czy należy walczyć o każdy ułamek stopnia Celcjusza? Działania, które podejmiemy dzisiaj, przyniosą korzyści dużo szybciej niż za 30 lat. Jeśli popuścimy lejce i osiągniemy wzrost temperatury o 3°C, możemy być niemal pewni, że zostaną przekroczone pewne progi, co oznacza, że ekosystemy ulegną dramatycznej zmianie. Na przykład najnowsze badania naukowe wydają się wskazywać na to, że jeśli temperatura w Grenlandii wzrośnie o więcej niż 2°C, to może to doprowadzić do nieodwracalnej destabilizacji. Ta destabilizacja będzie dotyczyła również Zachodniej Antarktydy, większości tropikalnych raf koralowych, wiecznej zmarzliny na półkuli północnej, lodu na Morzu Barentsa i większości naszych górskich lodowców”. Zanik tych ekosystemów może jeszcze bardziej wpłynąć na zmianę klimatu. Dlatego musimy walczyć o każde drzewo, każdą łąkę, każdy pochłaniacz dwutlenku węgla. Każda dziesiąta stopnia Celcjusza, która nie zostanie podwyższona, przyniesie korzyści WSZYSTKIM, zwiększy bezpieczeństwo w zakresie dostępu do wody i żywności. Musimy dekarbonizować. Rządy i firmy już coś robią w tym kierunku. Możemy zatem spać spokojnie”. Dobrym przykładem omawiającym podjęcie tego typu działań jest artykuł zamieszczony w ostatnim numerze terraHORSCH na temat agrofotowoltaiki. Musimy nadal iść tą drogą. „Rolnictwo jest częścią problemu – jak my wszyscy. Jednak rolnictwo jest również rozwiązaniem!”, podsumowuje Heidi Sevestre.