Przystosowanie się do zmiany klimatu poprzez poprawę praktyki nawadniania w dolinie Vipava w Słowenii

Postęp rolnictwa w dolinie Vipava (Cvejići in., 2020) jest zagrożony suszą, powodziami i silnymi wiatrami, które spowodowały szkody o wartości ponad 15 mln EUR w latach 2012–2014. Najnowsze prognozy dotyczące zmiany klimatu na XXI^wiek wskazują na dalsze pogarszanie się zagrożeń klimatycznych w obecnych warunkach rolniczych. Średnia roczna temperatura i ewapotranspiracja latem wzrosną odpowiednio o 1,8 °C i 6%, zgodnie z symulacjami klimatycznymi, w których zastosowano umiarkowanie optymistyczny scenariusz RCP4.5. Ponadto prognozy dotyczące zmiany klimatu w dolinie Vipava wskazują, że rolnictwo będzie narażone na większe fale upałów i dłuższe okresy bez deszczu, co spowoduje większe zapotrzebowanie na wodę w uprawach. Symulacje przewidują wzrost temperatury w ciepłych (maksymalna temperatura przekraczająca 25 °C) i gorących dniach (maksymalna temperatura przekraczająca 30 °C). Słoweńska Agencja Środowiska informuje, że liczba palących maksymalnych dziennych temperatur wzrośnie z 12 do 24 razy w roku do końca XXI wieku.

Ponadto rolnicy będą musieli zmierzyć się ze zwiększoną liczbą dni z ekstremalnymi opadami (Cvejići in., 2020), co doprowadzi do większej erozji gleby i trudniejszych warunków wzrostu upraw. Przewiduje się wzrost liczby dni z opadami powyżej 20 mm w dolinie do końca XXI^wieku.

Wpływ zmiany klimatu na rolnictwo został oceniony i zmapowany podczas projektu LIFE VIVaCCAdapt, co ujawniło dużą podatność sektora w dolinie Vipava ze względu na jego wysoką ekspozycję, wysoką czułość i niską zdolność adaptacyjną. Ewapotranspiracja zwiększy zapotrzebowanie roślin na wodę i presję na lokalne zasoby wodne. Dzięki nawadnianiu rolnicy zapewniają roślinom odpowiednią ilość wody do wzrostu w krytycznych okresach rozwoju. Jednak gospodarstwa, które stosują harmonogram nawadniania oparty na doświadczeniu i założeniach w celu uregulowania dostępności wody dla roślin, mają tendencję zarówno do nadmiernego wykorzystania zasobów wodnych, jak i zbyt późnego dostarczania wody.

Celem jest poprawa gotowości na suszę wraz z rolnikami poprzez wprowadzenie systemu wspomagania decyzji w zakresie nawadniania (DSSI), aby dostarczać wodę do roślin zarówno w odpowiednim czasie, jak i w optymalnej ilości. Celem było zoptymalizowanie zużycia wody i energii, a także zmniejszenie emisji CO2. Ostatecznym celem jest zwiększenie zarówno odporności rolnictwa w dolinie na zmianę klimatu, jak i przyczynienie się do łagodzenia zmiany klimatu.

W ramach projektu LIFE VIVaCCAdapt zastosowano nowo opracowany system wspomagania decyzji w zakresie nawadniania (DSSI), aby zapewnić środki przystosowania się do zmiany klimatu obejmujące terminowe i skuteczne nawadnianie upraw.

System (Cvejići in., 2020) zawiera zalecenie dotyczące nawadniania na podstawie prognozy pogody, właściwości retencji wody w glebie, pomiaru zawartości wody w glebie w czasie rzeczywistym (dane z monitorowania), zapotrzebowania roślin na wodę w danych fazach fenologicznych, rodzaju rośliny i systemu nawadniania. Dane są gromadzone na działkach za pośrednictwem czujnika zawartości gleby i wody, który przesyła zebrane dane do centralnego serwera za pośrednictwem jednostki komunikacyjnej. Na podstawie danych zebranych na działce rolnika system oblicza zalecany czas i ilość wody do nawadniania. Obliczenia rozpoczęto dla każdego dnia w sezonie wegetacyjnym. Wyniki przekazano 35 rolnikom (o powierzchni około 40 ha), którzy uczestniczyli w projekcie, po podpisaniu szczegółowej umowy. Rolnicy otrzymują zalecaną ilość wody do nawadniania z pięciodniowym wyprzedzeniem. Rolnicy otrzymują również wykres pokazujący zmierzoną ilość wody w glebie w ciągu ostatnich pięciu dni oraz zmiany w fazach fenologicznych roślin. Rolnicy mogą uzyskać dostęp do tych danych za pośrednictwem poczty elektronicznej lub interfejsu internetowego i przeglądać dane na różnych urządzeniach.

Wszystkie zalecenia zostały dostarczone bezpłatnie podczas projektu LIFE ViVaCCAdapt. Po zakończeniu projektu DSSI został przeniesiony na szczebel krajowy, gdzie jest zarządzany przez Słoweńską Agencję Środowiska. Agencja jest częścią Ministerstwa Środowiska i Planowania Przestrzennego Republiki Słowenii. DSSI jest obecnie publicznym systemem dostępnym bezpłatnie dla każdego rolnika w Słowenii.

Zespół wdrożeniowy DSSI został utworzony w ramach projektu LIFE ViVaCCAdapt i składa się z pracowników Uniwersytetu w Lublanie, gminy Ajdovščina, agencji rozwoju regionalnego ROD Ajdovščina i przedsiębiorstwa BO-MO Ltd. Zespół pomógł we wdrożeniu DSSI wraz z 35 lokalnymi rolnikami, którzy od samego początku byli w centrum procesu innowacji.

Aby zwiększyć odporność na zmianę klimatu, rolnicy w dolinie Vipava zaczęli uczestniczyć w projekcie LIFE ViVa CCAdapt w 2016 r., przyczyniając się do opracowania strategii przystosowania się do zmiany klimatu i do rankingu ponad 40 środków przystosowawczych poprzez przypisanie priorytetów.

W trakcie trwania projektu 35 rolników podpisało umowę o uczestnictwie w procesie rozwoju DSSI. Określono właściwości gleby w gospodarstwie (tekstura gleby, charakterystyka retencji gleba-woda) oraz fenofazy roślinne. Następnie w każdym gospodarstwie zainstalowano czujniki wilgotności gleby do pomiaru zawartości wody w glebie na różnych głębokościach. Oprócz indywidualnych konsultacji na miejscu i telefonicznych, dostosowanych do praktyki w gospodarstwie, każdego rolnika zachęcano do zadawania wszelkich pytań związanych z funkcjonowaniem DSSI, swobodnego korzystania z narzędzia i ciągłego przekazywania informacji zwrotnych na temat tego, w jaki sposób DSSI był wykorzystywany i zmieniał codzienną praktykę nawadniania. Wszystkie sugestie zostały natychmiast skierowane na rozwój i doskonalenie DSSI.

W trakcie sześcioletniego procesu rolnicy zaczęli stopniowo stosować DSSI. Przed przystąpieniem do projektu rolnicy opierali swoje decyzje dotyczące nawadniania na swoich doświadczeniach i ogólnych założeniach. Następnie rolnicy zaczęli włączać dane z monitorowania gleby i wody w czasie rzeczywistym do swoich decyzji. Kiedy wprowadzono DSSI, rolnicy powoli zaczęli stosować codzienne zalecenia dotyczące nawadniania. Ocena śródokresowa, oparta na danych terenowych i symulacjach z 2019 r., wykazała, że jeśli rolnicy będą nadal korzystać z DSSI, osiągną 25-procentowy spadek całkowitego zużycia nawadniania, 24-procentowy spadek zapotrzebowania na energię i 24-procentowy spadek emisji CO2 (Cvejić i in., 2020). Chociaż ocena końcowa z lat 2020–2021 jest nadal w toku, wstępne wyniki wskazują, że niektórzy rolnicy przekroczyli dobre wyniki z 2019 r.

Niektóre z czynników ograniczających, które stanowią wyzwanie dla wdrożenia DSSI i przyszłego rozwoju, obejmują:

• funkcjonowanie sprzętu terenowego; ich regularna konserwacja jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania DSSI;
• rzeczywista możliwość wykorzystania wody do nawadniania: czasami potrzebna woda nie była dostępna do nawadniania ze względu na utrzymanie systemów nawadniania i powiązanej infrastruktury wodnej;
• przyszłe finansowanie utrzymania i rozwoju publicznych DSSI.

Całkowity budżet projektu ViVaCCAdapt wynosi 869028 EUR. Komisja Europejska wniosła 60%, Ministerstwo Środowiska i Planowania Przestrzennego Republiki Słowenii 20% kosztów kwalifikowalnych projektu. Resztę dostarczyli partnerzy projektu. Z całkowitej wartości projektu na utworzenie DSSI przeznaczono 147 200 euro.

DSSI umożliwia oszczędzanie zasobów wodnych w przyszłości w perspektywie wzrostu temperatury i zmniejszenia opadów. Inne dodatkowe korzyści wynikające z bardziej efektywnego nawadniania obejmują oszczędność energii, a także powiązane korzyści pod względem kosztów i emisji gazów cieplarnianych. Inicjatywa ta doprowadziła również do zwiększenia świadomości rolników na temat zmiany klimatu. Oczekuje się, że wspólne opracowanie i uszeregowanie środków przystosowawczych poprzez zaangażowanie rolników z doliny Vipava doprowadzi do zwiększenia poczucia odpowiedzialności za strategię przystosowawczą opracowaną w ramach projektu oraz do zwrócenia większej uwagi na wykorzystanie zasobów wodnych.

W ramach projektu LIFE ViVaCCAdapt opracowano strategię klimatyczną i plan przystosowania się do zmiany klimatu dla doliny Vipava (2017–2021), które zapewniły ramy dla DSSI. Strategia dotyczy suszy, fal upałów, silnych wiatrów, ekstremalnych opadów i powodzi. Nie jest ona prawnie wiążąca, ale może pomóc w dalszym rozwijaniu krajowej polityki rolnej w przyszłości i uzyskiwaniu wsparcia z inicjatyw europejskich.

Opracowanie i wdrożenie DSSI w dolinie Vipava było sześcioletnim procesem rozpoczynającym się w drugiej połowie 2016 r. i zakończonym w czerwcu 2021 r. Niemniej jednak oczekuje się, że wykorzystanie DSSI opracowanego w trakcie projektu będzie nadal rosło. Może się to zdarzyć, gdy nowi użytkownicy dołączą do programu publicznego DSSI na szczeblu rządowym, który będzie funkcjonował od 2022 r.

Opracowywany jest szczegółowy plan konserwacji systemu DSSI, który będzie operacyjny od 2022 r. wKrajowejSłużbie Meteorologicznej Słowenii (ARSO).

Patricija Štor, Rozalija Cvejić, Luka Honzak,

Regional development agency ROD Ajdovščina

Vipavska cesta 4, 5270 Ajdovščina, Slovenia

e-mail: patricija.stor@rra-rod.si

e-mail: info@rra-rod.si

Web: https://rra-rod.si/