Krajobraz retencyjny Tamera w celu przywrócenia obiegu wody i zmniejszenia podatności na susze

Postępujące pustynnienie jest obecnie jednym z największych problemów w południowych krajach UE. Na Półwyspie Iberyjskim, zwłaszcza na południu, dziesięciolecia niewłaściwego gospodarowania wodą i użytkowania gruntów wywołały dramatyczny proces pustynnienia.

Alentejo jest uważane za suchy region charakteryzujący się bardzo gorącymi i suchymi latami (maksymalne temperatury > 30 ° C) z długimi okresami bez opadów, zmniejszonymi rocznymi opadami (średnio około 600 mm / m²⁇ rok) i okresowymi suszami. Region charakteryzuje się na ogół wysokim ryzykiem pustynnienia ze względu na obecną niską jakość gleb, wzorce użytkowania gruntów oraz gorący i suchy klimat. Proces erozji postępuje tak szybko i szeroko w tym obszarze, że wierzchnia gleba próchnicy zniknęła. Ta próchnicowa warstwa gleby, która była zacieniona i zakorzeniona przez rośliny, ma zasadnicze znaczenie dla wchłaniania wody deszczowej, a tym samym daje czas wodzie na przesiąkanie do głębszych warstw gruntu i wypełnianie podziemnych warstw wodonośnych. Ponadto działa jako bufor przyczyniający się do zapobiegania powodziom i poprawy jakości wody w strumieniach i warstwach wodonośnych.

Oczekuje się, że zmiany klimatu jeszcze bardziej zwiększą pustynnienie na tym obszarze. Suche tereny Morza Śródziemnego zostały uznane za jeden z najbardziej znaczących regionów dotkniętych zmianą klimatu w Europie, w szczególności ze względu na wzrost temperatury. Jak wskazano w portugalskim krajowym planie przystosowania się do zmiany klimatu (NAP), przewiduje się, że temperatury w Portugalii wzrosną z 2–3 °C (w ramach RCP 4.5, scenariusz umiarkowanej emisji) do 5 °C (w ramach RCP 8.5, scenariusza klimatu o największej emisji) do 2100 r., w szczególności w sezonie letnim i na obszarach śródlądowych kraju. Schemat opadów wykazuje znaczne zmniejszenie wartości rocznych na całym terytorium, zarówno w ramach RCP 4.5, jak i RCP 8.5; straty sezonowe (wiosną, latem i jesienią) wahają się od -10 % do -50 % do końca stulecia w scenariuszu RCP8,5. Wzrost fal upałów, wraz ze spadkiem opadów, przewiduje przyszłość zwiększonego ryzyka pustynnienia i utraty różnorodności biologicznej dla większości południowej Portugalii. Przewidywany wzrost częstotliwości i dotkliwości suszy może mieć silny wpływ na erozję gleby, utratę wierzchniej warstwy gleby i dostępności składników odżywczych. Zmniejszenie opadów wpłynie również na ładowanie warstw wodonośnych, zwiększając degradację jakości zasobów wód powierzchniowych i podziemnych. Kwestie te są bezpośrednio związane ze zdolnością ekosystemów do świadczenia kluczowych usług, takich jak oczyszczanie wody, oraz z wydajnością rolnictwa i możliwością zamieszkania przez ludzi w południowej Portugalii.

Stworzenie krajobrazu retencyjnego miało na celu przeciwdziałanie rosnącym trendom erozji, pustynnienia i susz obserwowanym na tym obszarze. To z kolei pozwoliło Tamerze stać się samowystarczalną pod względem wody i żywności oraz zmniejszyć jej podatność na zmiany klimatu i ekstremalne zdarzenia związane z wodą, takie jak susze, niedobór wody i powodzie. Tamera miała również na celu zademonstrowanie modelu, który ma zostać wdrożony na innych obszarach śródziemnomorskich podatnych na pustynnienie.

Krajobrazy retencyjne wody (WRL) to systemy przywracania pełnego obiegu wody poprzez zatrzymywanie wody w obszarach, w których pada jako deszcz. WRL to krajobraz bez spływu wody deszczowej, w którym tylko woda źródlana opuszcza ziemię. Deszcz, który pada na taki obszar, jest pochłaniany przez roślinność lub zbiorniki wodne i zasila wody gruntowe. Obszary retencyjne zastępują delikatną warstwę próchnicy, a dzięki wysokiej zdolności pochłaniania wody przyczyniają się również do zapobiegania śmiertelnym osuwiskom i powodziom, które obecnie są coraz częściej spowodowane intensywnymi opadami deszczu. Istnieje wiele miar, które można wykorzystać w różnych kombinacjach do tworzenia WRL (kilka z nich zostało również użytych w Tamerze):

• Budowa przestrzeni retencyjnych w postaci jezior i stawów;
• ponowne zalesianie i sadzenie mieszanej roślinności pokrywającej grunty uprawne;
• Holistyczne zarządzanie wypasem;
• Projekt linii klucza: technika planowania mająca na celu maksymalizację korzystnego wykorzystania zasobów wodnych, uwzględniająca topografię i cechy krajobrazu, takie jak grzbiety, doliny i naturalne cieki wodne, przy poszukiwaniu optymalnych miejsc magazynowania wody i potencjalnych kanałów łączących;
• tarasowanie;
• Swales: niskie połacie ziemi, zwykle wilgotne lub bagienne. Sztuczne potoki są często zaprojektowane do zarządzania spływem wody, filtrowania zanieczyszczeń i zwiększania infiltracji wody deszczowej;
• Infiltracja wody spływającej z dróg i dachów różnymi sposobami.

Dla kształtowania takich przestrzeni retencyjnych szczególnie ważne są cztery elementy:

• Pionowa warstwa uszczelniająca zapory (przestrzeni retencyjnej wody) składa się z drobnych materiałów (najlepiej gliny), zwykle przy użyciu materiału wydobytego z głębokich stref. Jest połączony z wodoszczelną warstwą podglebia, która czasami leży kilka metrów pod powierzchnią. Warstwa uszczelniająca jest zagęszczona i zabudowana warstwą po warstwie z drobnym, wilgotnym materiałem ziemi. Następnie jest piętrzony z obu stron mieszanym materiałem ziemnym, pokryty próchnicą lub wierzchnią warstwą gleby, a następnie może być zagospodarowany i zasadzony. Dzięki tej naturalnej metodzie budowy przestrzenie retencyjne wody pasują do krajobrazu i nie stają się niezgodne z otoczeniem.
• Dłuższa strona przestrzeni retencyjnej jest, jeśli to możliwe, umieszczona w tym samym kierunku, co dominujący wiatr. Następnie wiatr wieje nad długą powierzchnią, tworząc fale, które dotleniają wodę: tlen jest ważnym elementem oczyszczania wody. Wiatr i fale przenoszą cząstki gruzu do brzegów, gdzie są uwięzione przez rośliny wodne i ostatecznie przez nie absorbowane.
• Banki nigdy nie są sztucznie prostowane ani wzmacniane, ale tworzone w meandrujących formach zarówno ze stromymi, jak i delikatnie pochyłymi częściami, aby woda mogła się toczyć i wirować. Co najmniej jedna część brzegu jest obsadzona roślinami wodnymi i przybrzeżnymi.
• Powstają głębokie i płytkie strefy. W ten sposób powstają różne strefy temperaturowe zapewniające zdrową termodynamikę w wodzie. Zacienione obszary brzegowe wspierają ten proces. W ten sposób różnorodność siedlisk pozwala na stworzenie dużej różnorodności organizmów wodnych.

W Tamerze tworzenie jezior okazało się szybszą i skuteczniejszą metodą ograniczania erozji niż ponowne zalesianie, które jest znacznie wolniejszym procesem. Został on wykorzystany jako pierwszy krok, aby umożliwić ponowne zalesianie w najbardziej zniszczonych obszarach. Seria połączonych obszarów retencyjnych (od wielkości jałowca do wielkości stawu do wielkości jeziora) została stworzona przy użyciu lokalnego materiału ziemnego i kamiennego. W 2007 r. zrealizowano budowę pierwszej przestrzeni retencyjnej „Jeziora 1”, zlokalizowanej w centrum zakładu w Tamerze. „Jezioro 1” o łącznej pojemności 6 400 m2 zostało całkowicie zapełnione podczas drugiej zimy po jego utworzeniu. Już w pierwszym roku pojawiła się nowa wiosna przesiąkania, która od tego czasu płynęła nieprzerwanie przez cały rok z Tamery do pobliskich gospodarstw. W 2011 r. wybudowano kolejny obszar retencyjny o pojemności około trzykrotnie większej niż „Jezioro 1”.

W latach 2006–2015 utworzono 29 jezior i przestrzeni retencyjnych, a powierzchnię jednolitych części wód zwiększono z 0,62 ha w 2006 r. do około 8,32 ha. Po 2015 r. wysiłki przesunięto z budowy jednolitych części wód otwartych i skupiono się głównie na innych interwencjach mających na celu wspieranie infiltracji wody, wzrostu roślinności i tworzenia gleby, takich jak powale, sadzenie rowów, ściółkowanie zrębkami drzewnymi i węglem drzewnym oraz sprawdzanie i konserwacja zapór.

Tamera jest teraz przygotowana do pełnego wchłonięcia nawet silnych ciągłych opadów. Ten duży obszar retencyjny znajduje się w najwyższym punkcie doliny. Ciśnienie wody jest zatem wystarczająco wysokie, aby nawadniać całą ziemię, bez dodatkowego zapotrzebowania na energię do pompowania. Ta najwyżej położona przestrzeń retencyjna może następnie zapewnić wystarczającą ilość wody, aby utrzymać stabilny przez cały rok poziom wody w dalszych przestrzeniach retencyjnych. Krajobraz retencji wody tworzy przestrzeń dla nadrzecznych roślin leśnych i drzew owocowych; w Tamerze posadzono kasztan, olchę, jesion i starsze drzewo. Korytarze leśne oferują chronioną ścieżkę dla dzikich zwierząt, aby dotrzeć do jezior i stawów. Ponadto, z dala od zbiorników wodnych, posadzono drzewa oliwne, dęby korkowe i ogromną różnorodność rodzimych drzew, aby zwiększyć różnorodność i wydajność.

Projekt został otwarty i omówiony z mieszkańcami regionu. Współpraca ze strony sąsiadów była ważna na kilku etapach wdrażania. Trwająca restrukturyzacja inicjatywy Tamera koncentruje się również na poprawie edukacji i tworzeniu sieci kontaktów.

Inwestycje finansowe potrzebne do budowy krajobrazów retencyjnych mogą wynosić około pół miliona euro i mogą stanowić jedną z głównych przeszkód we wdrażaniu tego rodzaju środków. Jeśli chodzi o tę przeszkodę, ekowioska Tamera wykorzystała swoją zdolność komunikacyjną i reklamową do pozyskania prywatnego finansowania i darczyńców, aby sponsorować swoją wizję.

Kolejną istotną przeszkodą były złożone ramy prawne i regulacyjne.

Dwa czynniki sukcesu uznano za szczególnie istotne dla przyjęcia podejścia opartego na krajobrazach retencyjnych i realizacji powiązanych działań w Tamerze:

• wiedzy i informacji osób odpowiedzialnych za projektowanie WRL, w szczególności za tworzenie krajobrazów dostosowanych do lokalnego klimatu;
• zdolność do przekonania i zmobilizowania ekowioski Tamera do podjęcia tej wielofunkcyjnej inwestycji.

Kiedy rozpoczęto realizację projektu Tamera, opracowano analizę kosztów i korzyści. W ocenie tej wykorzystano wartość bieżącą netto (NPV), która stanowi sumę wszystkich zdyskontowanych korzyści za okres analizowany pomniejszoną o sumę wszystkich zdyskontowanych kosztów w jednej wspólnej jednostce monetarnej (Euro). W analizie wykorzystano okres 2015-2050 oraz stopę dyskontową w wysokości 3%. Obliczenie kosztów całkowitych obejmowało: koszty budowy, licencje, opłaty i podatki. Inne związane z tym koszty, takie jak zmniejszenie dobrostanu i zanieczyszczenie na etapach budowy, nie mogły zostać uwzględnione. Zidentyfikowane korzyści z wdrożenia WRL obejmowały:

• zwiększone składowanie dwutlenku węgla;
• poprawa jakości wody;
• korzyści wynikające ze zwiększonej liczby odwiedzających, w szczególności w przypadku wydarzeń związanych z wodą;
• Zmniejszone potrzeby nawadniania, ponieważ gleba jest nasycona wodą, a warstwy wodonośne są wypełnione;
• Świadczenia społeczne (np. wartość rekreacyjna jezior; podniesienie jakości życia w ekowiosce);
• korzyści dla rolnictwa, w tym zwiększona wydajność, dywersyfikacja produktów i zwiększone dochody;
• zmniejszenie podatności na skutki zmiany klimatu, takie jak te związane ze zwiększoną częstotliwością i intensywnością suszy oraz zmniejszonymi rocznymi opadami, ponieważ jeziora zapewniają dobrej jakości wodę dla upraw i zwierząt gospodarskich oraz ograniczają straty spowodowane długimi suszami;
• Zwiększona różnorodność biologiczna, ponieważ WRL tworzy zróżnicowany zestaw siedlisk, w których mogą żyć gatunki dzikiej fauny i flory. Działa również w zakresie zwalczania agrofagów i zwiększania zapylania;
• Stabilizacja zwierciadła wód podziemnych. Od 2011 r. społeczność Tamera zaspokaja wszystkie swoje potrzeby w zakresie wody pitnej ze studni zasilanych przez Krajobraz Zatrzymania Wody. Wkrótce po utworzeniu „Jeziora 1” pojawiła się nowa wiosna, zasilająca mały strumień, który płynie z Tamery do sąsiednich terenów przez cały rok. W ten sposób jeziora wspierają również sąsiadów i strażaków w czasach suszy lub pożaru.

Ocenę ekonomiczną przeprowadzono jedynie w odniesieniu do niektórych z tych korzyści, ponieważ niektórych innych nie można było określić ilościowo. Określone ilościowo korzyści to:

• Lasy przejściowe zwiększyły się z 9,34 ha do 19,50 ha, głównie na obszarach wcześniej zajmowanych przez naturalne użytki zielone. Doprowadziło to do ogólnego wzrostu składowania dwutlenku węgla o 9,4 % rocznie w latach 2006–2014.
• Szacowany dochód netto na lata 2014-2050 w turystyce i wydarzeniach związanych z wodą, takich jak sympozjum wodne i seminaria permakultury, wynosi 810 000 EUR.
• Rola wody w krajobrazie jako kluczowego elementu dobrobytu społecznego i środowiskowego oraz kwitnącego społeczeństwa, zwłaszcza w regionach półsuchych, została zinternalizowana poprzez uwzględnienie faktu, że wycena rynkowa gruntów i elastyczność cenowa nieruchomości wiejskich jest ściśle związana z dostępnością, magazynowaniem i jakością wody. Korzyści oszacowano na 150 000–400 000 EUR.

Wartość bieżąca netto w odniesieniu do rozważanych zmiennych i wskaźników zastępczych była ujemna (-261 551 EUR), co oznacza, że wysokie koszty związane z budową jezior nie są wyprzedzane przez zdyskontowane korzyści, co byłoby silnym argumentem przeciwko rozwojowi tego rodzaju projektów. Należy jednak przyznać, że niewielkie zmiany w dyskontowaniu świadczeń miałyby istotny wpływ na wartość bieżącą netto.

Ponadto, co jeszcze ważniejsze, należy wziąć pod uwagę, że wielu korzyści nie można określić ilościowo. Istotną zmienną, która została wyłączona z analizy kosztów i korzyści ze względu na brak wiarygodnych danych, był wzrost produkcji rolnej, który ma być bardzo wysoki. Oczekuje się również, że cena wody wzrośnie w ciągu najbliższych lat, a wartość odpornych ekosystemów będzie bardzo ceniona w takich półpustynnych regionach. Ponieważ takie prognozy są niepewne, nie zostały one określone ilościowo.

Z prawnego i regulacyjnego punktu widzenia ważne było sprecyzowanie, że nowe jednolite części wód WRL są przestrzeniami retencyjnymi, a nie jeziorami.

W ostatnich latach przepisy dotyczące zapobiegania pożarom stały się bardziej rygorystyczne ze względu na wiele niszczycielskich pożarów na dużą skalę (zwłaszcza w monokulturze eukaliptusa). W rezultacie nowe środki (takie jak utrzymywanie wilgotności w glebie poprzez ściółkowanie i ściółkowanie, dobre praktyki przycinania drzew, zwiększanie różnorodności na obszarach o wysokim ryzyku pożarowym oraz edukacja społeczności i rozproszona odpowiedzialność) zostały uznane za priorytetowe i wdrożone, aby obszar Tamera był mniej podatny na ogień.

Projektowanie i tworzenie krajobrazu retencyjnego Tamera rozpoczęto w 2006 r., a zakończono w 2015 r. Po 2015 r. działania koncentrowały się głównie na wdrażaniu mniejszych interwencji wspierających infiltrację wody, uprawę roślinności i budowę gleby, a także na utrzymaniu.

Żywotność może wynosić 20 lat lub więcej, w zależności od możliwości zarządzania i konserwacji.

Christoph Ulbig
Coordinator of Education and Research
Tamera - Peace Research Center
Monte do Cerro, Portugal, 7630-303 Colos
E-mail: christoph.ulbig@tamera.org 

Generic e-mail: office@tamera.org 

Inicjatywa Tamera, Circle 2 Inspiration Book i projekt BASE