Integrovaný systém přírodě blízkých řešení pro zmírnění rizik povodní a sucha v povodí řeky Serchio (Itálie)

Povodí řeky Serchio je podle italských právních předpisů definováno jako povodí národního zájmu. Dolní část řeky Serchio zahrnuje dílčí povodí jezera Massaciuccoli. Povodí je součástí regionálního přírodního parku Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli a zahrnuje oblasti naturalistického zájmu a s cennou biologickou rozmanitostí, mezinárodního a národního významu (součást sítě Natura 2000 jako zvláště chráněná oblast a lokalita významná pro Společenství, stejně jako lokalita RAMSAR). Od počátku dvacátého století se území vyznačuje silným procesem zemědělského rozvoje a urbanizace, který vedl k hluboké transformaci území. Jedinečná kombinace výzev, kterým dílčí povodí jezera Massaciuccoli čelí, zahrnuje:

• extrémní sucho a nedostatek vody, zejména od května do září;
• hydraulické riziko spojené se záplavami z řeky Serchio a záplavami z jezera;
• znečištění vody;
• Erozivní procesy, ztráta půdy;
• přirozené a člověkem vyvolané sesuvy půdy;
• Zhoršení kvality ekosystémů a biologické rozmanitosti.

Některé z těchto problémů ještě zhoršuje změna klimatu, která vyžaduje přizpůsobení místní komunity, zejména pokud jde o odvětví zemědělství.

Projekce změny klimatu v Itálii naznačují zvýšení teploty, změny ve struktuře srážek s vysokou prostorovou variabilitou, zvýšenou četnost a trvání extrémních povětrnostních jevů. Středozemní moře je považováno za ohnisko sucha s rostoucími hodnotami (hodnoceníukazatelů agentury EEA týkajících se sucha),a to jak z hlediska četnosti sucha, až 1,3 událostí za desetiletí v období 1950–2015, tak z hlediska závažnosti sucha. Prognózy naznačují další nárůst meteorologického sucha, a to až na +0,7 událostí za desetiletí v období 2040–2070 ve srovnání s obdobím 1980–2015, nejvýraznější u scénáře s vysokými emisemi (RCP8.5) a mírně nižší u scénáře s mírnými emisemi (RCP4.5). Rovněž se předpokládá, že výskyt a četnost říčních povodní, které jsou vyvolány intenzivními místními srážkami, se do roku 2070 zvýší (posouzeníukazatelů agentury EEA týkajících se říčních povodní).

Akční strategie prováděné v oblasti jezera Massaciuccoli vycházejí z projektu Phusicos– Podle přírody,který je financován z programu EU Horizont 2020. Jeho cílem bylo demonstrovat, jak jsou přírodě blízká řešení přiměřená, ekonomicky a environmentálně udržitelná a schopná snížit riziko extrémních povětrnostních jevů (zejména povodní a sucha) ve venkovské krajině, zvýšit odolnost a porovnat účinky změny klimatu. NbS provedená během projektu, která byla identifikována participativní cestou, může pomoci zmírnit hydrogeologické riziko a zlepšit citlivý environmentální systém oblasti jezera Massaciuccoli. NbS prováděný prostřednictvím projektu Phusicos je součástí širšího obecného intervenčního plánu povodí Serchio s celkovým cílem snížit hydrogeologické riziko oblasti a obnovit funkčnost ekosystému.

Dalším cílem řešení zavedených v tomto případě bylo otestovat uplatňování přístupu „živých laboratoří“ v tématech souvisejících s krajinou a životním prostředím a prozkoumat, jak by mohl sloužit při společném plánování NbS s cílem kontrastovat s výzvami způsobenými změnou klimatu v povodí řeky Serchio. Živá laboratoř je fyzická oblast a prostor pro interakci, v němž zúčastněné strany tvoří síť zahrnující společnosti, veřejné agentury, univerzity, uživatele generik (jako občané) a další subjekty s cílem spolupracovat na společném vytváření, ověřování a testování nových technologií, služeb, produktů a systémů v reálném životě. Taková intenzivní spolupráce mezi různými veřejnými a soukromými subjekty, jakož i občany, při společném navrhování a provádění řešení je uznávána jako účinný nástroj správy v oblasti životního prostředí a může mít zásadní význam pro úspěšné provádění NbS. Zapojení místních zúčastněných stran a komunity do společného navrhování NbS mělo rovněž za cíl usnadnit přijetí a provádění těchto inovativních a udržitelných řešení, jakož i posílit pocit sounáležitosti, sounáležitosti a ochrany území.

Konečným cílem projektu bylo dosáhnout četných zlepšení životního prostředí v povodí řeky Serchio zvýšením celkové odolnosti území vůči četným tlakům, podporou biologické rozmanitosti a využitelnosti přírodních oblastí, jakož i umožněním replikace NbS jako „osvědčeného postupu“ v jiných oblastech tím, že se zemědělským podnikům poskytnou nové příležitosti pro růst, rozvoj a revitalizaci ve fázi po pandemii COVID-19.

Široký intervenční plán pro povodí řeky Serchio a jezero Massaciuccoli zahrnuje tyto intervence:

1. Jedna fyto-vylučovací rostlina o rozloze 45 ha, ve výstavbě. Fytodepurační systém se nachází jihovýchodně od jezera Massaciuccoli a již byl částečně vybudován a aktivován na ploše 15 hektarů. Zbývající část je ve výstavbě a bude dokončena do roku 2021. Předpokládá se, že zpracuje přibližně 135 000 mc/den vody.
2. Nárazníkové pásy podél dvou hlavních oblastí sítě sekundárních kanálů. Nárazníkové pásy jsou vegetační plochy sestávající z pásů víceletých bylinných druhů a/nebo druhů stromů a keřů umístěných na okrajích obdělávaných polí. Mají tu výhodu, že jsou vratné, udržitelné v průběhu času a v součinnosti s jinými opatřeními. Nárazníkové pásy omezují erozi půdy, zachycují sedimenty a zlepšují filtraci potenciálních živin nebo znečišťujících látek proudících do vodních útvarů a přispívají ke zlepšení kvality vody a ekologického stavu jezer a okolních oblastí. V důsledku toho se očekává zvýšení celkové odolnosti území vůči vícenásobným tlakům.
3. Chráněné zemědělství se vyznačuje podstatným snížením intenzity obdělávání půdy a používáním krycích plodin, jako jsou například rostliny („Loliummultiflorum Lam“),které se vkládají mezi různé plodiny pouze pro ekologické a agronomické účely nebo pro setí sodíku. Konzervativní zemědělství je testováno na celkové ploše asi 60 hektarů na dvou farmách (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa), které se podílejí na demonstračním případu Serchio projektu Phusicos.
4. Sedimentační pánev, ve výstavbě. Povodí bylo plánováno s cílem dále omezit přepravu půdy a živin. Jedná se o nádrž na zadržování vody, která bude postavena při odtoku dílčího povodí, těsně před čerpací stanicí, která zvyšuje odvodňovací vody, aby je dopravila k jezeru Massaciuccoli. Sedimentační pánev, široká asi 4,0 ha, může výrazně snížit množství částicových materiálů pomocí sedimentačních procesů. Rostliny rostoucí kolem povodí mohou navíc přijímat dusík a fosfor, což snižuje zatížení živinami do jezera. Sedimentační pánev jistě představuje dobrý příklad win - win opatření: kromě toho, že přispívá ke zlepšení kvality vodního zdroje, představuje také povodí pro zadržování vody, zmírňuje účinek povodňových toků a působí jako rezervoár v obdobích sucha.
5. „Jemná správa kanálů“ působí na účinnou část kanálů; zejména původní lichoběžníkový úsek je zvětšen realizací záplavového území na jednom břehu, které udržuje vegetaci na březích a zabraňuje erozním procesům. Jemné řízení kanálů je udržitelná a ekologická praxe zaměřená na obnovu a / nebo zachování přírodních podmínek vodních cest, a to obnovením morfologické dynamiky, rozmanitosti životního prostředí, hydraulických a ekologických funkcí říčního systému. Vodní vegetace kanálů podporuje přirozený proces vylučování vody ze znečišťujících látek. Celkovým účelem je umožnit přirozené rozšíření řeky během povodně a zároveň zachovat vegetaci na březích s cílem zvýšit čištění vody a biologickou rozmanitost. Intervence, která je stále ve fázi plánování (aktualizace z roku 2021), byla schválena a financována.

Byly zřízeny specializované živé laboratoře se zemědělci a místními zúčastněnými stranami, které poskytly své specifické znalosti a aktivně se podílely na společném návrhu a provádění NbS na společné cestě. Proces Living Labs probíhal ve třech hlavních fázích: i) rozumět, zkoumat, plánovat a zkoumat; ii) kreativní společné navrhování a zdokonalování; iii) hodnocení a testování.

Účinnost NbS je hodnocena prostřednictvím interdisciplinárního programu monitorování, včetně odběru vzorků a analýzy půdy, měření srážkového a teplotního trendu, hydrogeologické a geochemické charakterizace půdy a vody, kvalitativně-kvantitativního monitorování transportu pevných látek a produktivity plodin.

Od února 2019 byl program prací prováděných v povodí řeky Serchio realizován prostřednictvím participativního přístupu, do něhož byla aktivně zapojena široká škála zúčastněných stran v živých laboratořích, technických diskusních tabulkách a rozhodovacím procesu. Do participativního procesu byly zapojeny zúčastněné strany ze soukromých skupin a veřejných orgánů, jako je konsorcium pro rekultivaci půdy Toscana Nord, regionální přírodní park Migliarino San Rossore Massaciuccoli, obce Vecchiano , Pisa, Viareggio a Massarosa, obchodní sdružení, sdružení na ochranu životního prostředí, zemědělci a občané.

Všechny zúčastněné strany byly zapojeny do všech fází procesu Living Lab, od definování cílů a záměrů až po řešení, včetně jejich návrhu a realizace. Zemědělci hráli v projektu klíčovou úlohu tím, že zpřístupnili svou zemědělskou půdu pro NbS a sdíleli své specifické odborné znalosti. Přetvořili kanály a nasadili typické původní druhy, aby fungovaly jako nárazníky proti odtoku živin a chemikálií (hnojiva, pesticidy) používaných při zemědělských postupech. Přispěli také k vytvoření sedimentační pánve prostřednictvím směsi vodních rostlin Phragmites australis a Thypha latifolia, které zachycují sedimenty a zastavují jejich tok do pánve.

Orgán pro oblast povodí Severní Apeniny tyto práce koordinoval a spolufinancoval, přičemž zajistil soudržnost a součinnost s dalšími činnostmi a územními plány, jako je plán rozvoje venkova, plán povodí podle evropské rámcové směrnice o vodě a plán řízení povodňových rizik podle evropské směrnice o povodních.

Faktory úspěchu této případové studie se opírají především o integrovaný přístup používaný k řešení četných problémů, kterým povodí řeky Serchio čelí. Dopady změny klimatu (zejména sucha a povodně) byly považovány za součást rozsáhlého intervenčního plánu, který se zabývá neklimatickými tlaky, jako je eutrofizace, znečištění vody, eroze půdy a úbytek biologické rozmanitosti v oblasti s mezinárodně uznávanou vysokou ekologickou hodnotou.

Další faktory úspěchu souvisejí s ekosystémovým přístupem použitým v tomto intervenčním plánu, který vybral několik synergických řešení založených na přírodě, neboť bez lítosti byla přijata udržitelná a účinná opatření s vysokým potenciálem zvýšit odolnost ekosystému.

K úspěchu plánovaných řešení přispěl i přístup Living Lab. Plné zapojení zúčastněných stran, a zejména zemědělců, přispělo k přizpůsobení řešení místnímu kontextu, podnítilo nové nápady a vytvořilo další příležitosti ke vzdělávání.

Provádění podrobného a multidisciplinárního monitorovacího programu, který může na základě vědeckých údajů prokázat účinnost prováděné NbS, může podpořit přenositelnost osvědčených postupů do jiných oblastí, které čelí podobným výzvám.

Faktory, které zpomalily provádění určených opatření, jsou především byrokratické a administrativní. V současné době italské právní předpisy považují NbS za naturalistické inženýrské práce, které vyžadují dlouhý schvalovací proces. Kromě toho bylo zapotřebí mnoho setkání prostřednictvím zasedání Living Labs, což vyžadovalo čas na posílení vztahů s některými zúčastněnými stranami a s obchodními sdruženími, aby bylo možné ilustrovat a vysvětlit projekt, NbS a jejich aplikace.

Očekává se, že zavedení NbS v povodí řeky Serchio zpomalí proces vypouštění znečišťujících látek ze zemědělské půdy do jezera, zlepší ekologický stav jezerních ekosystémů a okolních oblastí, podpoří opětovný výskyt živočišných druhů a zvýší biologickou rozmanitost. Provádění těchto opatření rovněž přispěje ke kontrole eroze půdy a ke snížení přepravy pevných látek přes kanály. Všechna tato opatření společně zvýší celkovou hydraulickou odolnost území vůči záplavám a nedostatku vody.

Z provádění intervenčního plánu se rovněž očekávají socioekonomické přínosy:

• Vytváření nových turistických a rekreačních příležitostí zejména pro místní sdružení (sledování ptáků, jízda na kajaku atd.)
• Zlepšení životních podmínek občanů
• Podpora místní zelené ekonomiky založené na udržitelných zemědělských postupech
• Vytváření větší spolupráce, nadšení a pocitu „vlastnictví“ mezi zúčastněnými stranami (zemědělci), což vede k většímu přijetí a hladkému provádění opatření
• Zvyšování povědomí zúčastněných stran o rizicích souvisejících s klimatem.

V neposlední řadě se očekávají přínosy pro zmírňování změny klimatu v důsledku většího rozšíření vegetační plochy se zvýšeným potenciálem pohlcování uhlíku.

NbS v jezerní oblasti je částečně financována z prostředků EU (1 425,00 EUR) prostřednictvím projektu EU Horizont „Phusicos – Podle přírody“. Mezi další zdroje financování patří region Toskánsko (pro projekt vylučování fytosanitárních látek a další NbS prostřednictvím projektu PIT-Pianura Pisana) a národní ministerstvo životního prostředí (nyní nazývané ministerstvo pro ekologickou transformaci) pro zlepšení hydraulické sítě.

Většina intervencí prováděných v oblasti případové studie je zahrnuta do plánu povodí a plánu řízení povodňových rizik v oblasti povodí Severních Apenin, čímž se provádí evropský rámec pro vodu a směrnice o povodních.

Většina NbS je realizována v rámci projektu PHUSICOS, který byl zahájen v roce 2018 a skončí v roce 2023.

Očekává se, že řešení zavedená v oblasti případové studie budou mít dlouhou životnost (obvykle více než 15 let u tohoto typu intervencí), zejména pokud jsou řádně monitorována a udržována. Probíhá monitorovací projekt, jehož cílem je posoudit účinnost a účelnost zavedených řešení.

Northern Apennines River Basin District Authority

Massimo Lucchesi, General Secretary and had of the Authority
E-mail: segretario@appenninosettentrionale.it

Nicola Del Seppia, Special Projects Office manager
E-mail: n.delseppia@appenninosettentrionale.it

Nicola Coscini
E-mail: n.coscini@appenninosettentrionale.it

EEA, (2021). Přírodě blízká řešení v Evropě: Politika, znalosti a praxe v oblasti přizpůsobování se změně klimatu a snižování rizika katastrof. Zpráva EEA č. 1/2021.