Środki oparte na zasobach przyrody przeciwko opadom skał nad lasami w regionie Engadin, Szwajcaria
Lasy mogą zapewnić skuteczną ochronę przed opadami skał, osuwiskami i lawinami; ich zachowanie i właściwe zarządzanie może utrzymać te usługi i funkcje, które mają znaczenie również w perspektywie przystosowania się do obecnych ekstremalnych zdarzeń i przyszłych zmian klimatu. Metoda Protect Bio umożliwia ocenę tych usług ekosystemowych. Metoda ta ma na celu ocenę, czy w lasach należy wdrożyć techniczne (i kosztowne) środki ochrony (tj. struktury techniczne), aby zapewnić ochronę przed opadami skał lub czy lasy mogą naturalnie zapobiegać szkodom spowodowanym przez te zdarzenia.
Metoda została wdrożona w praktyce po raz pierwszy w lesie ochronnym (tj. lasach utrzymywanych do celów ochronnych) na drodze Fuorn Pass w regionie Engadin w Szwajcarii. Metoda Protect Bio umożliwiła promowanie funkcji ochrony lasów jako skutecznego środka adaptacyjnego w celu radzenia sobie z zagrożeniami naturalnymi typowymi dla regionów górskich.
Opis studium przypadku
Wyzwania
Lasy są szczególnie narażone na zdarzenia ekstremalne. W porównaniu z powolnymi procesami w lesie (wzrost, dystrybucja nasion, zdolność adaptacji genetycznej itp.), zmiany klimatu mogą wystąpić w tempie, który przytłacza naturalne procesy adaptacyjne. Istotne produkty i usługi leśne, takie jak ochrona przed zagrożeniami naturalnymi, mogłyby zostać ograniczone lub zniknąć z powodu zmiany klimatu. Alpejskie ekosystemy leśne są już dotknięte wieloma skutkami wywołanymi przez klimat, np. większą śmiertelnością drzew, większą liczbą klęsk gatunków szkodników, większym stresem wodnym i większą częstotliwością pożarów lasów, zmniejszając tym samym rolę lasów w ochronie przed osuwiskami, osuwiskami i lawinami. Na przykład w lasach ochronnych w Szwajcarii zaobserwowano poważne ogniska chrząszczy korowych, wynikające z zimowej burzy Lotharu w 1999 r. i suchego lata w 2003 r. Takie ogniska nigdy wcześniej nie miały miejsca na tej wysokości.
Jak stwierdzono w sprawozdaniu EEA pt. „Zmiana klimatu, skutki i podatność na zagrożenia w Europie”, głównymi czynnikami klimatycznymi wpływającymi na lasy alpejskie są: i) wzrost temperatury wyższy niż średnia globalna; od końcaXIX wieku do końca XXwieku region alpejski odnotował całkowity roczny wzrost średniej temperatury o około 2 °C, prawie dwukrotnie wyższy od średniej na półkuli północnej, (ii) obserwowany wzrost rocznych opadów na północnym zachodzie i spadek południowo-wschodniej części Alp, (iii) wyraźna zmienność wzorców opadów (tj. spadek opadów sezonowych w okresie letnim i wzrost opadów w zimie na północnym zachodzie), a także zmiana intensywności ekstremalnych zjawisk pogodowych.
Przewiduje się ogólne przesunięcie szczytów opadów z lata na zimę dla większości Alp, podczas gdy południe i południowy wschód staną się znacznie bardziej suche we wszystkich porach roku. Ponadto w całym regionie alpejskim oczekuje się wzrostu intensywności i częstotliwości ekstremalnych zjawisk pogodowych (ciężkich opadów, okresów suszy, fal upałów i ewentualnie burz), co prowadzi do zwiększenia wrażliwości systemu hydrologicznego lasów na ekstremalne zjawiska pogodowe.
Ponadto, inne niż zagrożenia związane z klimatem, takie jak grawitacyjne ruchy masowe (np. przepływy gruzu i osuwiska), procesy utokowe i powodzie, lasy alpejskie są wysoce podatne na powiązane skutki klimatyczne, takie jak zwiększona erozja gleby, degradacja zmarzliny i destabilizacja zboczy górskich. Ekstremalne zdarzenia, takie jak intensywne opady i burze, mogą następnie określić zwiększone ryzyko upadków skał i osunięcia się ziemi w tak zdegradowanej glebie i z lasami w warunkach skrajnych. Zmniejsza to odpowiednie obszary do zasiedlenia, wzmacniając konkurencję między różnymi formami użytkowania gruntów i bezpośrednio wpływając na infrastrukturę transportu i dystrybucji energii. Ryzyko Rockfall – od kawałków żwiru po skały wielkości pięści, które mogą przenikać przez dach samochodu – również wymaga regularnego oczyszczania jezdni. Znaki na asfalcie i naprawionych obszarach również świadczą o takich wydarzeniach. Na drodze Fuorn Pass w regionie Engadin w Szwajcarii potencjalna strefa inicjacji masywnych ścian skalnych nad przełęczą rozciąga się od około 600 m do 2 100 m n.p.m. Nachylenie w tym obszarze częściowo przekracza 45 stopni.
Środki dostosowawcze powinny zmniejszyć istniejące zagrożenia, zwiększyć zdolność dostosowawczą poprzez starannie zaplanowaną rewitalizację gatunków leśnych i ograniczyć przyszłe zagrożenia. Zidentyfikowane obszary działania obejmują krytyczną ochronę lasów o funkcji ochronnej, w której występuje połączenie niewystarczającej regeneracji (tj. zmiana klimatu występuje w tempie, który przytłacza naturalne procesy adaptacyjne w porównaniu z powolnymi procesami w lesie, takimi jak wzrost roślin, dystrybucja nasion, zdolność adaptacji genetycznej itp.) oraz zmniejszona stabilność.
Cele
Lasy zapewniają skuteczniejszą ochronę przed zagrożeniami naturalnymi niż dotąd nawet eksperci w tej dziedzinie. Utrzymanie lasów jest znacznie tańsze niż budowa kosztownych obiektów technicznych. Ale czy las może zagwarantować podobny poziom bezpieczeństwa do środków strukturalnych? Metoda Protect Bio umożliwia ocenę tej usługi ochrony opartej na przyrodzie. W ramach tego projektu opracowano metodę umożliwiającą określenie wpływu lasu i innych środków ochrony biologicznej oraz ich dokładne uwzględnienie w projektach ochrony zagrożeń. Celem tej metody jest ocena funkcji ochrony lasów przed zagrożeniami naturalnymi lub koniecznością wdrożenia technicznych środków ochronnych (tj. barier lub sieci) w celu zapobiegania uszkodzeniom skał. Metoda została wykorzystana w praktyce po raz pierwszy na drodze Fuorn Pass, która łączy Zernez w dolinie Engadin z Val Müstair.
Taktyki adaptacyjne wdrożone w tym przypadku
Rozwiązania
Droga Fuorn Pass, w pobliżu Zernez w regionie Engadin (Szwajcaria), to około 800-metrowy odcinek drogi. Ryzyko Rockfalla w tym obszarze zostało przeanalizowane za pomocą metody Protect Bio. Zdarzenia Rockfalls zarejestrowane w przeszłości, mapy przeszłych zdarzeń i scenariusze wynikające z strukturalnych obserwacji geologicznych pozwalają opisać ryzyko upadku skał: analiza pokazuje obszary, w których można się spodziewać skale i jak często takie zdarzenia mogą się pojawić. Model matematyczny został również wykorzystany do symulacji konsekwencji zdarzeń rockfall. W oparciu o trójwymiarowy model terenu komputer oblicza tor rockfall i siły uwalniane przez różne rozmiary skał i głazów.
Metoda Protect Bio umożliwia również uwzględnienie w ocenie ryzyka roli biologicznych środków ochronnych zapewnianych przez lasy przed zagrożeniami naturalnymi (rzekomy, osuwiska, lawiny itp.). Gradient terenu, gęstość łodygi i inne czynniki są włączone do symulacji określania zdolności ochronnych lasu.
W przypadku drogi Fuorn Pass w pobliżu Zernez wyniki wykazały, że na około połowie dotkniętego odcinka drogi nie są potrzebne sieci skalne. W tej części funkcja ochrony zapewniana przez istniejące lasy jest wystarczająca, aby zapewnić ochronę przed zdarzeniami o okresie powrotu krótszym niż od 1 do 30 lat. Jako środek uzupełniający niskokosztowy, ścięte drzewa mogą być rozmieszczone na skrzyżowaniu do zbocza. Środki techniczne i droższe (takie jak sieci) są potrzebne tylko na odcinkach drogi, na których las jest cienki.
W oparciu o wcześniejsze oceny, w których często ignorowano niedostatecznie wymierny wpływ lasu ochronnego jako przeszkody naturalnej, sieci skalne lub inne bariery ochronne musiałyby być budowane wzdłuż większości przedmiotowych dróg. Za pomocą metody Protect Bio funkcja ochrony lasów została oceniona i promowana jako środek adaptacyjny oparty na dokładnej ocenie ryzyka i analizie kosztów i korzyści. Zastosowanie tej metody pozwoliło zatem zaoszczędzić miliony euro na technicznych konstrukcjach ochronnych, które zostały ocenione jako niepotrzebne.
Przydatność
Przypadek opracowany, wdrożony i częściowo sfinansowany jako środek przystosowania się do zmiany klimatu.
Dodatkowe Szczegóły
Udział zainteresowanych stron
W projekcie „Skuteczność środków ochrony biologicznej” (znany również jako Protect Bio) uczestniczyli następujący partnerzy:
- FOEN – Federalny Urząd ds. Środowiska: Osuwiska, lawiny i część lasów ochronnych;
- Kanton Grisons: Urząd ds. lasów – zagrożenia naturalne; Urząd ds. inżynierii lądowej i wodnej;
- Gmina Zernez: Służba leśna.
Czynniki sukcesu i czynniki ograniczające
Opracowana metoda obejmuje różne narzędzia i podejście analityczne, które umożliwiają określenie wpływu lasu i innych środków ochrony biologicznej oraz ich dokładne uwzględnienie w projektach ochrony zagrożeń, oszczędzając koszty związane z wdrożeniem niepotrzebnych technicznych struktur ochronnych.
Jednak rola ochrony usług leśnych przed zagrożeniami naturalnymi, takimi jak lawiny, osuwiska i przepływy śmieci, jest raczej trudna do oceny i określenia ilościowego; dane nie są dostępne we wszystkich lokalizacjach.
Koszty i korzyści
Około połowa obszaru leśnego Szwajcarii jest zaklasyfikowana jako las ochronny. Lasy ochronne były zaniedbane przez dziesięciolecia do czasu, gdy podejście oparte na zmienionym prawodawstwie dotyczącym leśnictwa wprowadzonego w 1991 r. zmusiło kantony do zapewnienia utrzymania lasów ochronnych. Las ochronny został zdefiniowany jako „las, który może zapobiec uznanym potencjalnym szkodom spowodowanym istniejącym zagrożeniem naturalnym lub zmniejszyć związane z tym ryzyko”. Od tego czasu władze federalne, kantony i gminy zapewniły roczne finansowanie w wysokości około 145 mln EUR na utrzymanie lasów ochronnych. Stanowi to dobrą inwestycję, ponieważ wartość ekonomiczna lasu ochronnego, która jest związana ze zmniejszeniem ryzyka dla osiedli i szlaków komunikacyjnych, szacuje się na 3,8 mld EUR rocznie.
Konsekwentne stosowanie Protect Bio w całej Szwajcarii mogłoby umożliwić zaoszczędzenie milionów euro technicznych struktur ochronnych; to jeszcze bardziej zwiększa wartość lasu ochronnego.
Aspekty Prawne
Kamień milowy w wykorzystywaniu zasobów naturalnych został osiągnięty w XIX wiekuwraz z decyzją o wprowadzeniu praktyk zrównoważonego zarządzania w celu ochrony lasów. Obecnie szwajcarskie ustawodawstwo leśne jest uznawane na arenie międzynarodowej i reguluje w sposób kompleksowy różne funkcje lasu zarówno dla ludzi, jak i jako siedliska dla zwierząt i roślin. Zachęcając do naturalnej i zrównoważonej gospodarki leśnej, zapewnia również stałe wykorzystanie drewna, lokalnego zasobu naturalnego. Ponadto ustawa o lasach (ForA) odnosi się do kluczowej roli lasów w ochronie przed zagrożeniami naturalnymi. ForA przyznaje lasowi wyjątkową pozycję w użytkowaniu gruntów: chroni ją zarówno pod względem jego rozprzestrzeniania się, jak i rozmieszczenia przestrzennego. Głównym instrumentem jest ogólny zakaz wylesiania. Oprócz ochrony lasów i różnych funkcji, które pełnią, ForA ma również na celu zarządzanie lasem w odniesieniu do przyrody i zachęcanie do zrównoważonego wykorzystywania drewna jako zasobu naturalnego.
Powodzie, lawiny, osuwiska i skały często występują w Szwajcarii i są często znaczne. Ustawa o inżynierii hydraulicznej (HEA) i ForA regulują, jak zorganizować ochronę przed tymi zagrożeniami naturalnymi, które są wymagane dla kantonów. Budując struktury ochronne i sporządzając mapy zagrożeń naturalnych, mogą zwrócić się do Konfederacji o wsparcie eksperckie i finansowe. Różne środki mają na celu ochronę ludzi i cennego mienia. Najlepszym sposobem na to jest odpowiednie wykorzystanie przestrzeni. Planowanie przestrzenne musi gwarantować, że na obszarach podatnych na zagrożenia naturalne nie powstają żadne budynki ani infrastruktura. Lasy ochronne są również uważane za środek poprawy ochrony przed lawinami, opadami skał i osuwiskami.
Czas wdrożenia
Protect Bio to pionierskie podejście opracowane w Szwajcarii. Oprócz drogi Fuorn Pass metoda została zaimplementowana na przykład w Gruobenwald, Klosters i Orvin, Täsch, Schmitten. Planuje się stosowanie Protect Bio w innych lokalizacjach, a w szczególności w kontekście lawin, opadów skał i strumieni błota w nadchodzących latach oraz w celu poprawy ich walidacji.
Okres użytkowania
Lasy ochronne nie mają ustalonej żywotności. Budowle ochronne i lasy ochronne muszą być przez cały czas dobrze utrzymane, tak aby mogły pełnić swoją funkcję ochronną i utrzymać usługi leśne.
Źródło informacji
Kontakt
Arthur Sandri
Head of the Landslides, Avalanches and Protection Forest Section
Federal Office for the Environment (FOEN)
Tel.: +41 (0)58 465 51 70
E-mail: arthur.sandri@bafu.admin.ch
Strony internetowe
Źródło
ProtectBio project
Opublikowane w Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Ostatnia modyfikacja w Climate-ADAPT Apr 18 2024
Skontaktuj się z nami w przypadku jakichkolwiek innych zapytań na temat tego studium przypadku lub w celu udostępnienia nowego studium przypadku (e -mail climate.adapt@eea.europa.eu )
Słowa kluczowe:
Elementy adaptacyjne:
Sektory:
Wpływ klimatu:
Poziom zarządzania:
Charakterystyka geograficzna:
Europe