Bosco Limite - participativní strategie úspory vody a umělého doplňování vodonosných vrstev v severní Itálii

Zvodně horních plání Benátska a Friuli poskytují zásobování pitnou vodou pro většinu z obou regionů. Řada průmyslových odvětví odebírá podzemní vody, jakož i zemědělské odvětví, které odebírá podzemní vody nad rámec množství pro zavlažování odebraného z povrchových vod. Horní pláň je zároveň hlavním dobíjecím prostorem pro systémy spodních zvodnělých vrstev. Ochrana a zachování neuzavřené zvodnělé vrstvy jsou proto nezbytné pro zajištění budoucí dostupnosti vody. Poptávka po sladké vodě však roste s růstem populace, změnami ve využívání půdy a předpokládaným nárůstem proměnlivosti klimatu, což pod tlakem vytváří dostupnost a kvalitu vody. Zejména změny regionálního hydrologického cyklu související se změnou klimatu (zejména intenzita, poloha a sezónní proměnlivost srážek) představují výzvy pro udržitelné hospodaření se zdroji podzemních vod a souvisejícími ekosystémy.

V posledních 30-40 letech se rizika pro ekosystémy v závislosti na zvodnělých vrstvách v horních pláních regionů Benátsko a Friuli vyjasnila. Pokles hladiny vodní hladiny v důsledku nadměrného využívání vedl k vymizení mokřadů a pramenů, zatímco dopady zemědělských činností (např. v důsledku hnojení) přispěly ke zhoršování kvality podzemních vod. Tyto negativní účinky se pravděpodobně v příštích desetiletích zhorší, neboť se očekává, že četnost a intenzita sucha a nedostatku vody zesílí (Baruffi et al., 2012).

Komplexní posouzení dopadů změny klimatu na zdroje podzemních vod bylo poskytnuto v souvislosti s projektem Life+ TRUST, jehož cílem je analyzovat potenciální dopady a rizika změny klimatu na podzemní vody ve vysokohorském Benátsku a Friuli Plain (Severní Itálie) s cílem řešit adaptační strategie, jako jsou techniky řízeného umělého doplňování (MAR). Projekce změny klimatu (2071–2100, klimatický scénář A1B) ukazují, že doplňování podzemních vod, a to jak v Benátsku, tak ve studijních oblastech Friuli na konci období zavlažování, se ve srovnání s referenčním obdobím (1971–2000) sníží o více než 70 %. Během zimy se zdá, že budoucí průměrné srážky nad oblastí TRUST jsou přibližně o 20 % vyšší než v kontrolním období. Naopak dešťové srážky mají tendenci klesat v ostatních ročních obdobích, zejména v létě, kdy se srážky zdají být o 15 % slabší. Řízení doplňování zvodnělých vrstev je složitým problémem kvůli různým zdrojům nejistoty souvisejícím s prostorovým a časovým rozložením vody, zakrýváním půdy a chováním zvodnělých vrstev při odběrech pro účely pitné vody a zavlažování.

 Environmentální a sociální cíle zalesněné infiltrační oblasti Bosco Limite jsou:

• Podporovat zachování vodních zdrojů úsporou přibližně 12 000 m3 vody ročně a rovněž zlepšit přizpůsobení se suchu a dopadům změny klimatu na nedostatek vody;
• Zvýšit biologickou rozmanitost podporou osídlení původních rostlin a živočichů v regionu;
• chránit krajinu zavedením nového dubového a trnitého lesa, který je typický pro údolí Pádu, čímž se obnoví historická krajina, která téměř zanikla;
• zachytí 50 tun oxidu uhličitého ročně za 30 let;
• zavést nový zdroj obnovitelné energie z dřevní biomasy pro domácí použití;
• zlepšit oblast tím, že se obnoví její přírodní hodnota a školám a místním sdružením se nabídnou iniciativy v oblasti environmentální výchovy; a
• Zlepšit kvalitu života místního obyvatelstva vytvořením nových zelených ploch.

Systém zalesněných infiltračních oblastí byl poprvé navržen a vyvinut v roce 2007 benátským regionálním úřadem Veneto Agricoltura odpovědným za aspekty související se zemědělským, lesnickým a zemědělsko-potravinářským rozvojem.

Koncepce FIA se zaměřuje na maximalizaci environmentálních a hospodářsko-produktivních funkcí. Přitom musí být plocha půdy uspořádána tak, aby umožňovala pěstování konkrétních plodin a co nejvíce využívala vysokou míru infiltrace, která odlišuje půdu v oblasti Bosco Limite, s cílem zajistit doplňování podzemních vod. Infrastruktura a následné řízení FIA se musí řídit a dodržovat řadu hydraulických, environmentálních, agronomických a lesnických zásad, které jsou úzce propojeny.

Inovativní metoda spočívá v pozitivním využití vysoké míry infiltrace půd nad pásem obnovy a přiděluje jejich povrch kultivaci lesa, která umožňuje maximalizovat rychlost infiltrace. Řešení se skládají z infiltračních oblastí, které mají celkem 10 podélných infiltračních kanálů sinusového tvaru se širokými křivkami. Každý kanál má délku přibližně 93 metrů a je od sebe vzdálen asi 14 metrů (meziosý). Čtyři z těchto kanálů běží východ-západ (první oblast) a šest běží sever-jih (druhá oblast). Voda je rovnoměrně rozložena v oblasti doplňování pomocí systému regulace hladiny vody, který rozděluje dostupný průtok rovnoměrně mezi jednotlivé vsakovací kanály. Každý infiltrační kanál má struktury řízení hladiny vody, které jsou od sebe vzdáleny 30 metrů. Tyto struktury umožňují systému vytvořit „nádrž“, což zvyšuje účinnost infiltrace.

Na FIA musí být dohlíženo proti proudu pomocí systému pro kontrolu vstupních sedimentů a systému pro monitorování infiltračních vod. Odlučovač sedimentů, nebo spíše malý bazén o ploše přibližně 50 m2, shromažďuje suspendované pevné látky přítomné v nasávané vodě. To snižuje zablokování kanálů a zajišťuje delší životnost systému. Přebytečný výkopový materiál se používá k vytvoření vzestupu na severozápadní straně infiltračního prostoru, který poskytuje vizuální a akustickou bariéru mezi zalesněnou oblastí a přilehlou veřejnou komunikací.

Zalesněná oblast je naturalistický les, který se skládá z úseků čtyř paralelních řad vegetace střídajících se s kanály. Jeden ze čtyř řádků každého úseku je určen k pravidelnému kácení (k umožnění údržby kanálů Radou pro rekultivaci půdy), zatímco ostatní tři obsahují vysoké stromy. Řádky rovnoběžné s kanály, které jsou také sinusové, jsou vysazeny dvěma různými způsoby. Řádky, které mají být pravidelně řezány (umístěné na jihu nebo na východě: přibližně 1 400 rostlin/ha věnovaných pětiletému lesnictví s krátkou rotací) obsahuje střídavé druhotné druhy stromů (popel s úzkými listy a habr obecný), které lze řezat podle potřeby pro údržbu. Ve třech středních řadách vysokých stromů se primární druhy stromů (dub obecný, dub durmastový, popel obecný, jilm polní, topol a lípa) střídají s druhotnými druhy (od minimálně 1 200 rostlin/ha po maximálně 2 400 rostlin/ha, což jsou popel s úzkými listy a habr obecný). Lískový oříšek, olše rakytník, obyčejný rakytník, blackthorn, divoký privet a rohovníky jsou vysazeny podél vnějších hranic lesa.

Použití hydraulického systému FIA funguje tak, že naplní kanalizaci po dobu až 200 dnů (od září do dubna), pokud lze z řek čerpat vodu, aniž by to nepříznivě ovlivnilo její hydrologický režim. Možné využití systému FIA se pravidelně vyskytuje během zavlažovací sezóny (od dubna do září).

Zvodnělou vrstvu spravuje rada pro rekultivaci půdy Brenta společně s Veneto Agricoltura a místními orgány. Projekt Bosco Limite podpořili různí sponzoři, kteří se aktivně zapojili do projektu na zmírnění části svých emisí CO2.

S podporou Etifor Srl (odštěpení University of Padova, která poskytuje mezinárodní poradenské služby, které pomáhají organizacím pochopit plnou hodnotu produktů a služeb poskytovaných přírodou) existuje plán na realizaci nové zalesněné infiltrační oblasti 7ha na úrovni Medio-Brenta, největší, která kdy byla realizována v regionu Benátsko. V této souvislosti Etra SpA (vodohospodářská společnost), Coldiretti Veneto (odborová zemědělská organizace), Etifor Srl (odštěpení univerzity v Padua pro hodnocení ekosystémů) a zainteresovaní zemědělci pracují v rámci operační skupiny „GruppoOperativo Brenta 2020 (GO Brenta 2020)“, kterou financuje Misura 16.1 programu rozvoje venkova na období 2014–2020 (PRV). GO Brenta 2020 plánuje identifikovat oblasti a vlastníky, kteří by mohli hostit novou FIA a prozkoumat inovativní mechanismy financování. Etifor Srl se v současné době zaměřuje na správu mezi místními orgány, rozvoj plateb za ekosystémové služby a prověřování evropského a regionálního financování. Etifor Srl bude podporovat Etra Spa a Consiglio di Bacino Brenta (odpovědné za místní vodohospodářství) v ekonomických, právních a fundraisingových činnostech pro případné vytvoření specializovaného fondu. Uplatněním „zeleného poplatku“ na účet za vodu by fond mohl vybírat kapitál na environmentální projekty ve spádových a dobíjecích oblastech. Webová stránka společnosti Bosco Limite na Facebooku je neustále aktualizována o všechny aktivity organizované v této oblasti.

Zalesněná infiltrační oblast, stejně jako všechny ostatní typy řízeného doplňování zvodnělých vrstev (MAR), je slibným adaptačním opatřením pro zranitelnost vůči změně klimatu související s vodním hospodářstvím. Případ Bosco Limite dokazuje, že FIA má zásadní význam pro kontrolu nadměrného odběru a pro obnovu rovnováhy podzemních vod a zároveň zlepšuje kvalitu podzemních vod a část funkcí ekosystémů. Lesy navíc přispívají ke snížení vln veder a ke zmírnění emisí CO2.

Naměřená data v implementovaném FIA vedou k velmi povzbudivým hodnotám, pokud jde o infiltrační kapacitu na hektar, která se pohybuje v rozmezí 20 - 50 l/s/ha v závislosti na propustnosti půdy. Hodnoty infiltrace mají tendenci se v průběhu času zvyšovat díky kořenovému efektu rostlin přiléhajících k zákopům. Stejný přínos je obtížné nalézt u jiných typů systémů MAR, které místo toho vykazují významný pokles infiltrační kapacity v průběhu času v důsledku postupného ucpávání, což vyžaduje dodatečnou a nákladnou údržbu nezbytnou k obnovení původních hodnot.

Síť zúčastněných stran a nová místní partnerství jsou navíc klíčem k úspěchu FIA. Bylo prokázáno, že příjmy z FIA jsou vyšší než u jiných typických plodin, jako je kukuřice nebo sója.

Omezující faktory závisí na specifických vlastnostech oblasti využívané pro FIA, mezi něž patří: i) charakteristiky podloží a půdy, tj. jejich pedologické a hydrogeologické aspekty, které určují infiltrační kapacitu oblasti; ii) využívání půdy, tj. to, co stojí na povrchu půdy, což opět ovlivňuje procesy vsakování vody; iii) dostupnost pozemků pro instalaci dobíjecích systémů a další.

V roce 1999 přijala rada regionu Benátsko projekt nazvaný „MO.S.A.V. – Strukturální model akvaduktů“ (ModelloStrutturale degli Aquedotti del Veneto), jehož cílem je snížit roztříštěnost akvaduktových struktur a zvýšit účinnost a bezpečnost systémů zásobování pitnou vodou a úpravy vody nejméně o 15 %. MO.S.A.V. je strukturován do tří propojených vodních zdrojů, kde je větší centrální benátský akvadukt (SAVEC), který zahrnuje území vhodné pro řízené doplňování zvodnělých vrstev. Cílem nového projektu souvisejícího se sdružením SAVEC je zajistit přibližně 30 % dodávek pitné vody v Benátsku, zejména do oblasti Polesine, a stát se tak strategickým a zásadním zdrojem pro tento region. To představuje některá další související rizika, která je třeba řešit, jako je vyčerpání podzemních vod, snížení životně důležitého odtoku řek a zvýšení znečišťujících látek ze zemědělských činností a odvodňování z městských oblastí.

Ve skutečnosti FIA není lékem na nedostatek vody ve všech oblastech. Podmínky vodonosné vrstvy musí být vhodné a musí být přítomna (přebytečná) zdrojová voda. Je proto důležité předem posoudit potenciál žádostí FIA před zahájením terénních činností.

Infrastrukturní část infiltračního systému (infiltrační kanály, systém kontroly sedimentů a systém monitorování infiltračních vod) byla financována z projektu Life+ AQUOR (LIFE 2010 ENV/IT/380) „Provádění strategie úspory vody a umělého doplňování se podílelo na kvantitativním obnovení rovnováhy vrstvy podzemní vody v planině horní Vicenza“ (2011–2015, celkový rozpočet 1 814 548 EUR). Náklady na zalesněnou část FIA byly hrazeny z prostředků poskytnutých Veneto Agricoltura (prostřednictvím Programu rozvoje venkova - 2007-2013) v rámci již existujícího projektu zalesňování obdělávané půdy a zakládání trvalých lesů. Vytvoření společnosti Bosco Limite zahrnovalo také finanční prostředky poskytnuté místními orgány a soukromými podniky, které do tohoto projektu investovaly s cílem kompenzovat emise a dopady jejich činností na životní prostředí.

Podle informací shromážděných prostřednictvím rozhovorů podepsal majitel společnosti Bosco Limite v roce 2011 dvě desetileté dohody. Od obce Carmignano di Brenta dostává majitel 1,500 EUR ročně za každodenní otevření Bosco Limite místní komunitě a umožnění pořádání rekreačních a vzdělávacích aktivit. Na základě druhé dohody s radou pro rekultivaci půdy Brenta získává vlastník za poskytování služby infiltrační vody ekvivalent 1 200 EUR/ha ročně.

Společnost Bosco Limite kromě toho vyrábí palivové dřevo získané běžnou údržbou lesa, které postačuje k uspokojení roční potřeby rodiny vlastníka. Odměna za dřevo bude vyčíslena k 30. roku. Na konci roku 2018 bude pravděpodobně první příjem z přítomnosti stromů produkujících lanýže.

V Itálii neexistují žádné právní předpisy ad hoc týkající se systémů doplňování spravovaných zvodnělých vrstev. V současné době lze příslušná ustanovení o hospodaření s vodou nalézt v tzv. „zákoně o životním prostředí“ č. 152/2006 (EnC). Cílem článků 104 a 105 je ochrana úrovně kvality vodních zdrojů a stanovení zvláštních opatření pro řízení vypouštění do povrchových a podzemních vod. Další příslušná ustanovení lze nalézt v regionálních plánech ochrany vod přijatých italskými regiony, včetně Benátska, v souladu s EnC. Tyto plány stanoví opatření na ochranu kvality a množství vodních zdrojů. Na vnitrostátní úrovni vedla nedávná změna článku 104 EnC k přijetí odstavce 4a, podle něhož může příslušný orgán povolit rozšíření útvarů podzemních vod za kontrolovaných podmínek v souladu s kritérii stanovenými ministerstvem životního prostředí.

2 roky (od roku 2011 do roku 2013) včetně návrhu a zavedení dobíjecího mechanismu pro vodonosné vrstvy.

Skutečná životnost FIA je 30 let. Po tomto období budou zváženy nové podmínky pro vyhodnocení budoucnosti oblasti: je-li zachován jako FIA nebo je-li určen k jiným účelům.

Giulia Amato
ETIFOR | Valuing Nature
Padova University Spin-off
Viale dell'Università 16
c/o Agripolis - Department TESAF
35120 Legnaro (Padova), Italy
E-mail: giulia.amato@etifor.com 

Umberto Niceforo
Consorzio di Bonifica Brenta
Riva IV novembre,15
35013 Cittadella (Padova), Italy
E-mail: info@consorziobrenta.it 

Veneto Agricoltura, Etifor Srl, rada pro rekultivaci půdy Brenta, projekt AQUOR