Krajobraz retencji wody Tamera w celu przywrócenia obiegu wody i zmniejszenia podatności na susze
Tamera, gospodarstwo o powierzchni 154 ha, znajduje się w najbardziej suchym regionie Portugalii (Alentejo). Obszar ten wykazał znaczące tendencje w zakresie rosnącej erozji i pustynnienia. Zaledwie kilkadziesiąt lat temu Alentejo było regionem, w którym strumienie przepływały wodą przez cały rok, nawet latem. Dziś strumienie pęcznieją tylko w porze deszczowej, a potem znów wyschną. System całkowicie odpadł w równowadze i oczekuje się, że zmiany klimatyczne zaostrzą sytuację. Tamera zdołała przeciwdziałać erozji i pustynnieniu poprzez stworzenie „krajobrazu retencji wody” (WRL), składającego się z systemu jezior i innych systemów retencyjnych, a także obejmującego inne konstrukcje, takie jak tarasy, łupki i stawy rotacyjne. Takie podejście do gospodarki wodnej stworzyło regeneracyjną podstawę dla autonomicznych dostaw wody, regeneracji gleby, lasów, pastwisk i żywności oraz większej różnorodności dzikich gatunków. Obecnie projekt Tamera jest w trakcie restrukturyzacji, głównie w dziedzinie edukacji, finansów i sieci kontaktów.
Opis studium przypadku
Wyzwania
Postępująca pustynnienie jest obecnie jednym z największych problemów w południowych krajach UE. Na Półwyspie Iberyjskim, zwłaszcza na południu, dziesięciolecia niewłaściwego gospodarowania wodą i użytkowaniem gruntów wywołały dramatyczny proces pustynnienia.
Alentejo jest uważany 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°C) i okresowymi suszami. Region charakteryzuje się wysokim ryzykiem pustynnienia ze względu na obecną niską jakość gleb, wzorce użytkowania gruntów oraz gorący i suchy klimat. Proces erozji postępował tak szybko i intensywnie w tym obszarze, że górna gleba próchnicy zniknęła. Ta warstwa gleby próchnicy, która została zacieniona i zakorzeniona przez rośliny, ma podstawowe znaczenie dla moczenia wody deszczowej, a tym samym do nadania wody czasu, aby przeniknąć do głębszych warstw gruntowych i wypełnić podziemne warstwy wodonośne. Ponadto działa jako bufor przyczyniający się do zapobiegania powodziom oraz do poprawy jakości wody w strumieniach i warstwach wodonośnych.
Oczekuje się, że zmiany klimatyczne jeszcze bardziej zwiększą pustynnienie na tym obszarze. Suche obszary Morza Śródziemnego uznano za jeden z najważniejszych regionów dotkniętych zmianami klimatu w Europie, w szczególności ze względu na wzrost temperatury. Jak stwierdzono w portugalskim krajowym planie adaptacji (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, najbardziej emisyjny scenariusz klimatyczny) do 2100 r., szczególnie w sezonie letnim i na śródlądowych obszarach kraju. Struktura opadów wykazuje znaczne zmniejszenie rocznych wartości na całym terytorium, zarówno w ramach RCP 4.5, jak i RCP 8.5; straty sezonowe (w okresie wiosennym, letnim i jesiennym) 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 nasilenia zdarzeń suszy może mieć silny wpływ na erozję gleby, utratę najwyższej jakości gleby i dostępności składników odżywczych. Zmniejszenie opadów wpłynie również na ładowanie warstw wodonośnych, zwiększając degradację jakości 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 ludzi w południowej Portugalii.
Cele
Stworzenie krajobrazu retencji wody miało na celu przeciwdziałanie rosnącym trendom erozji, pustynnienia i suszy obserwowanych na tym obszarze. To z kolei pozwoliło Tamera stać się samowystarczalnym pod względem wody i żywności oraz zmniejszyć jej podatność na zmiany klimatu i ekstremalne zjawiska związane z wodą, takie jak susze, niedobór wody i powodzie. Tamera miała również na celu zademonstrowanie modelu, który ma być wdrożony na innych obszarach śródziemnomorskich podatnych na pustynnienie.
Taktyki adaptacyjne wdrożone w tym przypadku
Rozwiązania
Krajobrazy retencji 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, gdzie ziemia opuszcza tylko woda źródlana. Deszcz, który pada na taki obszar, jest pochłaniany przez roślinność lub wody-ciała i ładuje wody gruntowe. Obszary retencji działają zamiast delikatnej warstwy próchnicy, a dzięki dużej zdolności pochłaniania wody pomagają również zapobiegać śmiertelnym osuwiskom i powodziom, które w dzisiejszych czasach są coraz częściej spowodowane intensywnymi opadami deszczu. Istnieje wiele środków, które można wykorzystać w różnych kombinacjach do tworzenia WRL (kilka z nich zostało użytych również w Tamera):
- Budowa przestrzeni retencji wody w postaci jezior i stawów;
- Ponowne zalesianie i sadzenie roślinności mieszanej ziemi;
- Holistyczne zarządzanie wypasem;
- Keyline design: technika planowania w celu maksymalizacji korzystnego wykorzystania zasobów wodnych, uwzględniająca topografię i cechy krajobrazu, takie jak grzbiety, doliny i naturalne cieki wodne, poszukiwanie optymalnych miejsc przechowywania wody i potencjalnych kanałów wzajemnych połączeń;
- Terracing;
- Swales: niskie połacie ziemi, zwykle wilgotne lub bagienne. Sztuczne łupki są często zaprojektowane do zarządzania spływem wody, filtrowania zanieczyszczeń i zwiększania infiltracji wody deszczowej;
- Infiltracja wody spływającej z drogi i dachu za pomocą różnych środków.
Cztery elementy są szczególnie ważne dla kształtowania takich przestrzeni retencji wody:
- Pionowa warstwa uszczelniająca zapory (przestrzeni retencji 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 warstwa po warstwie z drobnym, wilgotnym materiałem. Następnie jest ułożony z obu stron mieszanym materiałem ziemnym, pokryty próchnicą lub wierzchnią glebą, a następnie może być zagospodarowany i posadzony. Dzięki tej naturalnej metodzie retencji wody przestrzenie zatrzymywania wody pasują do krajobrazu i nie stają się niezgodne z ich otoczeniem.
- Dłuższa strona przestrzeni retencyjnej jest, jeśli to możliwe, ułożona w tym samym kierunku, co wiatr przeważający. Następnie wiatr wieje nad długą powierzchnią, tworząc w ten sposób 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 wchłaniane.
- Banki nigdy nie są sztucznie wyprostowane ani wzmocnione, ale tworzone w meandering formach zarówno stromych, jak i delikatnie pochyłych części, aby woda mogła toczyć się i wirować. Co najmniej jedna część brzegu jest sadzona roślinami wodnymi i wodnymi.
- Powstają głębokie i płytkie strefy. W ten sposób powstają różne strefy temperatury zapewniające zdrową termodynamikę w wodzie. Zacienione obszary brzegowe wspierają ten proces. W związku z tym różnorodność siedlisk pozwala na ustanowienie dużej różnorodności organizmów wodnych.
W Tamera 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 na najbardziej erozyjnych obszarach. Szereg połączonych ze sobą obszarów retencyjnych (od skali skalnej do wielkości stawu po wielkość jeziora) utworzono przy użyciu lokalnej ziemi i materiału kamiennego. Budowa pierwszej przestrzeni retencji wody „Jezioro 1”, znajdującej się w centrum zakładu Tamera, została zrealizowana w 2007 roku. „Lake 1”, o łącznej pojemności 6 400 m2, został całkowicie wypełniony podczas drugiej zimy po jego utworzeniu. Już w pierwszym roku pojawiła się nowa wiosna, która od tego czasu płynie nieprzerwanie przez cały rok z Tamera do pobliskich gospodarstw. W 2011 r. wybudowano kolejny obszar retencji, o pojemności około trzykrotnie większej niż „Jezioro 1”.
W latach 2006-2015 utworzono 29 jezior i przestrzeni retencyjnych, a obszar jednolitych części wód zwiększono z 0,62 ha w 2006 r. do około 8,32 ha. Po 2015 r. wysiłki przesunęły się z budowy otwartych jednolitych części wód i koncentrowały się głównie na innych interwencjach mających na celu wspieranie infiltracji wody, uprawy roślinności i tworzenia gleby, takich jak łupki, sadzenie rowów, mulczowanie zrębkami drzewnymi i węglem drzewnym oraz kontrola i konserwacja zapór.
Tamera jest teraz gotowa do pełnego wchłaniania nawet silnych ciągłych opadów deszczu. Ten duży obszar retencji znajduje się w najwyższym punkcie doliny. Ciśnienie wody jest zatem wystarczająco wysokie, aby nawadniać całą ziemię, bez dodatkowych potrzeb energetycznych do pompowania. Ta najwyżej usytuowana przestrzeń retencyjna może zapewnić wystarczającą ilość wody, aby utrzymać stabilną przez cały rok poziom wody w dalszych przestrzeniach retencji w dół. Krajobraz zatrzymywania wody tworzy przestrzeń dla roślin leśnych nadrzecznych 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 jednolitych części wód posadzono drzewa oliwne, dęby korkowe i ogromną różnorodność rodzimych drzew, aby zwiększyć różnorodność i produktywność.
Przydatność
Przypadek został opracowany i wdrożony głównie ze względu na inne cele polityki, ale ze znacznym uwzględnieniem aspektów adaptacji do zmiany klimatu
Dodatkowe Szczegóły
Udział zainteresowanych stron
Projekt został otwarty i omówiony z ludnością regionu. Współpraca ze strony sąsiadów była ważna na kilku etapach wdrażania. Trwająca restrukturyzacja inicjatywy Tamera koncentruje się również na poprawie edukacji i tworzenia sieci kontaktów.
Czynniki sukcesu i czynniki ograniczające
Inwestycje finansowe niezbędne do budowy krajobrazów zatrzymywania wody mogą wynieść pół miliona euro i mogą stanowić jedną z głównych przeszkód w realizacji tego rodzaju środków. W odniesieniu do tej przeszkody ekowioska Tamera wykorzystała swoją zdolność komunikacyjną i reklamową do pozyskania prywatnych funduszy i darczyńców do sponsorowania swojej wizji.
Kolejną istotną przeszkodą były złożone ramy prawne i regulacyjne.
Dwa czynniki sukcesu uznano za szczególnie istotne dla przyjęcia podejścia opartego na krajobrazie zatrzymywania wody i realizacji powiązanych działań w Tamerze:
- wiedzę i informacje osób odpowiedzialnych za projektowanie WRL, w szczególności tworzenie krajobrazów dostosowanych do lokalnego klimatu;
- zdolność przekonać i zmobilizować ekowizę Tamery do podjęcia tej wielofunkcyjnej inwestycji.
Koszty i korzyści
Kiedy projekt Tamera rozpoczął analizę kosztów i korzyści, opracowano analizę kosztów i korzyści. W ocenie tej wykorzystano wartość bieżącą netto (NPV), która stanowi sumę wszystkich zdyskontowanych korzyści za okres analizy pomniejszoną o sumę wszystkich zdyskontowanych kosztów w jednej wspólnej jednostce monetarnej (Euro). W analizie wykorzystano okres 2015–2050 i stopę dyskontową w wysokości 3 %. W obliczeniach całkowitych kosztów uwzględniono: koszty budowy, licencje, opłaty i podatki. Nie można było uwzględnić innych kosztów, takich jak redukcja dobrostanu i zanieczyszczenie na etapie budowy. Zidentyfikowane korzyści płynące z wdrożenia WRL obejmowały:
- Zwiększone składowanie dwutlenku węgla;
- Poprawa jakości wody;
- Korzyści ze zwiększonej liczby odwiedzających, w szczególności w przypadku imprez związanych z wodą;
- Zmniejszone potrzeby nawadniania, ponieważ gleba jest nasycona wodą, a warstwy wodonośne są wypełnione;
- Świadczenia socjalne (np. wartość rekreacyjna jezior; poprawa jakości życia w ekowiozie);
- Korzyści dla rolnictwa, w tym zwiększenie wydajności, dywersyfikacja produktów i wzrost dochodów;
- Zmniejszona podatność na skutki zmiany klimatu, takie jak te związane ze zwiększoną częstotliwością i intensywnością suszy oraz ograniczeniem rocznych opadów, ponieważ jeziora zapewniają dobrej jakości wodę dla upraw i zwierząt gospodarskich oraz zmniejszają 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 stołu wód podziemnych. Od 2011 r. społeczność Tamera dostarcza wszystkie swoje zapotrzebowanie na wodę pitną ze studni, które są zasilane przez Krajobraz Zatrzymania Wody. Wkrótce po utworzeniu „Jeziora 1” pojawiła się nowa wiosna, karmiąca niewielki strumień, który płynie z Tamery do sąsiedniej ziemi przez cały rok. W ten sposób jeziora wspierają sąsiadów i strażaków w czasach suszy lub pożaru.
Ocena ekonomiczna została przeprowadzona tylko w odniesieniu do niektórych z tych korzyści, ponieważ niektóre inne nie mogły zostać określone ilościowo. Wymierne korzyści były następujące:
- Przejściowe obszary leśne wzrosły 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.
- Szacunkowy 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, biorąc pod uwagę, że wycena rynkowa gruntów i elastyczność cenowa nieruchomości wiejskich jest ściśle związana z dostępnością wody, magazynowaniem i jakością wody. Świadczenia szacuje się na 150 000 EUR do 400 000 EUR.
Wartość bieżąca netto w odniesieniu do zmiennych i rozpatrywanych wskaźników zastępczych była ujemna (- 261,551 EUR), co oznacza, że wysokie koszty związane z budową jezior nie są wyprzedzone przez zdyskontowane korzyści, co byłoby silnym argumentem przeciwko rozwojowi tego typu projektów. Należy jednak przyznać, że niewielkie zmiany w dyskontowaniu świadczeń miałyby istotny wpływ na wartość bieżącą netto.
Ponadto, a co ważniejsze, należy wziąć pod uwagę fakt, że wiele korzyści nie można określić ilościowo. Ważną zmienną, która została wykluczona z analizy kosztów i korzyści ze względu na brak wiarygodnych danych, był wzrost produkcji rolnej, która ma być bardzo wysoka. Oczekuje się również, że cena wody wzrośnie w najbliższych latach, a wartość odpornych ekosystemów będzie bardzo ceniona w takich półsuchych regionach. Ponieważ takie prognozy są niepewne, nie zostały one określone ilościowo.
Aspekty Prawne
Z prawnego i regulacyjnego punktu widzenia ważne było określenie, że nowe 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 Eucalyptus). W rezultacie priorytetowo potraktowano nowe środki (takie jak utrzymywanie wilgotności w glebie poprzez mulczowanie i chop-drop, dobre praktyki przycinania drzew, zwiększanie różnorodności na obszarach o wysokim ryzyku pożarowym, edukację społeczności i rozłożoną odpowiedzialność), aby uczynić obszar Tamera mniej podatnym na pożary.
Czas wdrożenia
Projektowanie i tworzenie krajobrazu retencji wody Tamera rozpoczęto w 2006 r. i ukończono w 2015 r. Po 2015 r. działania były przeznaczone głównie na realizację mniejszych interwencji wspierających infiltrację wody, uprawę roślinności i budowę gleby, a także na konserwację.
Okres użytkowania
Żywotność może mieścić się w przedziale 20 lat lub więcej, w zależności od zdolności zarządzania i konserwacji.
Źródło informacji
Kontakt
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
Strony internetowe
Źródło
Tamera initiative, Circle 2 Inspiration Book and BASE 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 )
Wpływ na zdrowie:
Słowa kluczowe:
Elementy adaptacyjne:
Sektory:
Wpływ klimatu:
Poziom zarządzania:
Charakterystyka geograficzna:
Europe