Programy

Efekt cieplarniany i jego skutki
Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym. Ważną rolę wśród gazów śladowych, wchodzących w skład atmosfery, zajmują gazy określane jako cieplarniane lub szklarniowe m.in.: para wodna, dwutlenek węgla, ozon, metan i podtlenek azotu. Ich cechą charakterystyczną jest to, że przepuszczają w całości słoneczne promieniowanie krótkofalowe (0,15-4,0 nm), które ogrzewa Ziemię. Długofalowe promieniowanie cieplne emitowane następnie z powierzchni Ziemi zatrzymywane jest przez te gazy, które częściowo reemitują je ku powierzchni naszej planety, dodatkowo ją ogrzewając; reszta tego promieniowania uchodzi ku kosmosowi. Dzięki obecności w atmosferze gazów szklarniowych temperatura powietrza panująca przy powierzchni ziemi (globalna średnia około 288 oK) umożliwia istnienie i rozwijanie się życia. Gdyby gazów tych nie było, temperatura ta byłaby o około 33o niższa i wynosiłaby około 255 oK (IPCC 1990).

Klimat Ziemi, tak jak i cała planeta ulegają nieustannym zmianom. Mają one różne przyczyny i dotyczą różnych skal czasowych: od cyklu rocznego wynikającego z ruchu Ziemi wokół Słońca, przez cykle kilkuletnie, do cykli trwających setki milionów lat. Jedną z przyczyn zmian warunków klimatycznych jest zmiana składu chemicznego atmosfery (Barth, Titus 1984). Zwiększona zawartość gazów szklarniowych w atmosferze powoduje, że większa ilość promieniowania długofalowego jest z powrotem kierowana ku powierzchni planety. W drugiej połowie XX wieku stwierdzono m.in., że masowe spalanie węgla spowodowało wzrost koncentracji CO2 w atmosferze. Jeśli nie zostaną podjęte działania na rzecz ograniczenia emisji gazów szklarniowych grozi nam podwyższenie globalnej temperatury atmosfery. Jako głównych sprawców globalnego ocieplenia wskazuje się – dwutlenek węgla i metan, podtlenek azotu, a także gazy przemysłowe – freony i halony (IPCC 1990, Climate Change 1992).

System klimatyczny zależy od pięciu elementów: atmosfery, oceanu, kriosfery, biosfery i litosfery. Powiązane są one licznymi sprzężeniami i dlatego określenie skutków zmian klimatu jest niezmiernie trudne. Spośród istniejących modeli globalnej zmiany klimatu, większość wskazuje, że podwojenie koncentracji CO2 spowoduje wzrost globalnej temperatury o 1,7-5,3oC, przy najczęściej powtarzającym się wyniku około 2,3oC. Wzrost temperatury będzie różny w różnych częściach globu. Największy w strefach polarnych, nieco mniejszy w Ameryce Północnej (4-8oC) oraz w Europie i Azji. Dostępne modele wskazują, że przyrost temperatury powietrza wyniesie około 0,3oC na dziesięciolecie w skali globalnej (IPCC 2001).

Globalne ocieplenie obserwowane jest już obecnie: od 1850 r nastąpił wzrost średniej globalnej temperatury o 0,76 °C. Prognozy, zawarte w czwartym sprawozdaniu z oceny Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC 4AR, grupa robocza I), przewidują wzrost globalnego ocieplenia do roku 2100 o 1,8°C - 4°C w porównaniu z poziomem z 1900 r. Efekty podniesienia średniej temperatury atmosfery dostrzegane są już obecnie. Będą nadal się pogłębiać jeżeli nie zostaną podjęte radykalne i stanowcze działania mające na celu ograniczenie antropogennej emisji (m.in. chemiczna konwersja paliw, wydobycie i transport surowców, przemysł chemiczny, rafineryjny i metalurgiczny, cementownie, składowiska surowców i odpadów, motoryzacja) gazów cieplarnianych Negatywne skutki podniesienia temperatury mogą być bardzo szerokie:

• Ekosystemy i różnorodność biologiczna: około 20-30 % gatunków roślin i zwierząt będzie prawdopodobnie zagrożonych wyginięciem, jeżeli wzrost średniej globalnej temperatury przekroczy 1,5 – 2,5°C.
• Woda: zmiany klimatyczne jeszcze bardziej ograniczą dostęp do bezpiecznej wody pitnej. Woda pochodząca z lodowców dostarcza obecnie wody pitnej ponad miliardowi ludzi; ich zaniknięcie będzie miało więc niezwykle istotne skutki społeczne i gospodarcze. Prawdopodobnie powiększą się obszary dotknięte suszami.
• Obszary przybrzeżne: podwyższenie poziomu morza zagrozi obszarom położonym w deltach wielkich rzek m.in.: Nilu, Gangesu/Brahmaputry i Mekongu. Zagrożone zostaną najbardziej zainwestowane tereny przybrzeżne (np. centrum Gdańska położone jest średnio 0,8 m npm)
• Żywność: zmiany klimatyczne prawdopodobnie podwyższą ryzyko wystąpienia klęski głodu.
• Zdrowie: zmiany klimatyczne wywrą bezpośredni i pośredni wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt. Do najpoważniejszych zagrożeń w tym kontekście należy zaliczyć skutki ekstremalnych zjawisk pogodowych i nasilenie chorób zakaźnych.

Ponieważ rolnictwo jest tym rodzajem działalności człowieka, którego powodzenie w znaczący sposób uzależnione jest od warunków klimatycznych należy się spodziewać, że zmiana klimatu spowodowana wzrostem stężenia w atmosferze gazów cieplarnianych w znacznym stopniu wpłynie na wyniki działalności rolniczej.

Działania w rolnictwie
Dla ograniczenia szybkości zachodzących zmian klimatu niezbędne jest podjęcie pilnych i radykalnych działań, które spowodują, że globalny wzrost średniej temperatury atmosfery nie przekroczy + 2ºC. Wzrost przekraczający 2 ºC zwiększa zagrożenie związane z groźnymi i nieprzewidywalnymi zmianami klimatycznymi oraz zdecydowanie podwyższa koszty adaptacji. Aby osiągnąć ten cel głowy państw i rządów UE jednomyślnie postanowiły na wiosennym szczycie Rady w 2007 r. ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, w ramach międzynarodowych działań, o co najmniej 20 % do 2020 r., a w przypadku globalnego i wszechstronnego porozumienia o 30 % do 2020 r. Wezwano przy tym do globalnego ograniczenia emisji do roku 2050 o 50 % w porównaniu z poziomem z 1990 r. Wielkość niezbędnej redukcji jednoznacznie wskazuje przed jak poważnym problemem stoi ludzkość.
Dlatego działania muszą objąć wszystkie sektory gospodarki, w tym także rolnictwo, które jest źródłem (IPPC 2001, Smith i in. 2007) około 52% całkowitej emisji metanu (CH4) i około 84% podtlenku azotu (N2O). Sektor ten jest także istotnym źródłem emisji dwutlenku węgla, zarówno w wyniku wykorzystywania paliw kopalnych jak i w efekcie spalania materii organicznej czy zubażania gleby w substancje organiczną. W Polsce rolnictwo jest źródłem 74% całkowitej emisji podtlenku azotu i 23% metanu, udział w emisji innych gazów szklarniowych jest znacząco mniejszy (Trzeci raport....2001).
Tak znaczny udział w emisji – zwłaszcza metanu i podtlenku azotu tj. gazów cieplarnianych o znacznie wyższym niż dwutlenek węgla wskaźniku ocieplenia (Wartość wskaźnika GWP - Global Warming Potential - wskaźnik globalnego ocieplenia- dla metanu wynosi 35, a dla N20 – 270)1 wskazuje, że podejmowanie działań w sektorze rolniczym jest sprawą ważną.
Można wskazać trzy główne kierunki działań w rolnictwie, które mogą przyczynić się do skuteczniejszej ochrony klimatu (Karaczun 2006, Smith i in. 2007):

1. Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.
2. Zwiększanie ilości wiązanego w biosferze węgla.
3. Unikanie emisji gazów cieplarnianych.

Do najważniejszych prac w rolnictwie, mających na celu ochronę klimatu zaliczyć należy:
Zmiany w agrotechnice, m.in. w odniesieniu do:

• działań na rzecz zwiększenia efektywności wykorzystania nawozów azotowych. Może być to dokonane np. poprzez zastosowanie ulepszonej technologii stosowania azotu, dostosowanie zaopatrzenia w azot do zapotrzebowania roślin, dostosowanie systemów produkcji do maksymalizacji wykorzystywania odchodów zwierzęcych w uprawie roślin, pozostawianie resztek roślinnych zawierających azot na polu, czy wreszcie zmniejszanie zużycia nawozów azotowych. Niezwykle ważne jest prowadzenie nawożenia w oparciu o plany nawozowe i na podstawie potrzeb nawozowych uprawianych roślin;
• przestrzegania właściwego płodozmianu i wprowadzanie wsiewek międzyplonowych, które powodują zwiększenie wiązania węgla w biosferze i mogą ograniczać zapotrzebowanie gleb na mineralne nawozy azotowe;
• stosowania technik uprawy bezorkowej, co pozwala na zmniejszenie strat węgla z gleby i ogranicza emisję N20;
• poprawy efektywności technik nawadniania i irygacji. Około 18% powierzchni upraw na świecie jest sztucznie nawadnianych, często w sposób nieefektywny, co prowadzi do strat energii i może powodować wzrost emisji podtlenku azotu z tych terenów;
• zwiększania wiązania węgla przez biomasę, np. poprzez zwiększanie ilości próchnicy zawartej w glebach użytków rolnych, wspieranie upraw wieloletnich (sady, szkółki roślin ozdobnych). Szczególną rolę odgrywać tu będą działania na rzecz wprowadzania nowych i ochrony istniejących zadrzewień śródpolnych, użytków ekologicznych, trwałych użytków zielonych;

Zmiany w sposobie hodowli zwierząt:

• poprawa technik karmienia zwierząt poprzez lepsze zbilansowanie dawek pokarmowych zapewniające lepsze wykorzystywanie pasz, w tym eliminowanie z dawek pokarmowych zbędnych ilości aminokwasów oraz dodawanie do paszy preparatów wiążących związki azotowe będące źródłem emisji N2O;
• doskonalenie systemów utrzymania zwierząt gospodarskich poprzez dodawanie do odchodów i ściółek preparatów biotechnologicznych ograniczających emisję N2O, zmniejszanie powierzchni parowania odchodów z legowisk i ściółek;
• obniżanie emisji z przechowywanych: obornika i gnojowicy poprzez obniżanie temperatury składowanych odchodów, odzysk i kumulację energii cieplnej, czy też budowę instalacji do odzysku biogazu z fermentacji gnojowicy;

Wspieranie bioenergii i efektywnego wykorzystania energii

• promocja wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE). Rolnictwo może być źródłem surowców odnawialnych do produkcji energii (uprawy energetyczne, biopaliwa), istnieje także możliwość wykorzystywania OZE jako źródła energii wykorzystywanego w produkcji rolniczej;
• stosowanie zachęt do wdrażania inwestycji energooszczędnych w rolnictwie. Działania w tym zakresie są typowymi pracami o podwójnej korzyści – pozwalają nie tylko na ograniczanie wielkości emisji, ale przynoszą one korzyść osobom je podejmującym. Chociaż rolnictwo nie należy do bardzo energochłonnych działów gospodarki, daje jednak wiele możliwości podniesienia efektywności wykorzystania energii – m.in. w hodowli zwierząt, w uprawie pod osłonami, czy przy pracach uprawowych.

Powyższe przykłady działań nie wyczerpują wszystkich możliwych sposobów ochrony klimatu w działalności rolniczej, wskazują jednak jak szeroki jest zakres możliwych działań w tym sektorze, których wdrożenie może przyczynić się do skutecznej ochrony klimatu.
Potencjał ograniczenia emisji gazów szklarniowych z rolnictwa szacowany jest na 1,5 – 4,3 miliardy ton CO2 eq rocznie (w zależności od kosztu takiej redukcji: przy akceptowanym koszcie redukcji emisji dwutlenku węgla w wysokości 20 $/t CO2 eq potencjał światowy wynosi ok. 1,54 – 1,64 mld ton, przy akceptowanej cenie na poziomie 100 $/t CO2 eq potencjał redukcyjny sięga 4,03 – 4,34 mld ton CO2 eq rocznie (Smith i in. 2007).

Podsumowanie
Omówione powyżej zagadnienia wskazują, jak znaczącą rolę rolnictwo odgrywa w ochronie klimatu. Podjęcie działań na skalę globalną może ograniczyć ilość węgla odprowadzanego do atmosfery o 25 – 30% rocznie. Ze względu na zakres zagrożenia, jakie stanowi globalna zmiana klimatu ważne jest, aby działania, mające na celu ograniczenie wielkości emisji gazów cieplarnianych z sektora rolnego, były podejmowane już dzisiaj.
Dlatego ważną rolę odgrywać powinna zarówno edukacja i doradztwo rolnicze jak i – przede wszystkim – praktyka. Należy dążyć do tego, aby rolnicy prowadzili działania sprzyjające ochronie klimatu, a jednocześnie przygotowywali się do podejmowania działań adaptacyjnych, które przystosują polskie ogrodnictwo i rolnictwo do oczekiwanych zmian klimatu.


Wykaz bibliografii:
1.IPCC, 1990: Climate Change First Assessment Report. Cambridge University Press. New York
2.IPCC, 2001: Thrid Assessment Report. Climate Change: Impacts, Adaptation
and Vulnerability. Cambridge University Press. New York
3.Karaczun Z, 2006: Rolnictwo wobec problemu globalnego ocieplenia. Elektroniczny Biuletyn Klimatyczny. 3 (18)/2006: 4 – 6 (www.ine_isd.org.pl)
4.Smith P. i in., 2007: Greenhouse gas mitigation in agriculture. Philosophical Transactions of Royal Society B (preprint)
5.Trzeci raport rządowy dla Konferencji Stron Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmiany klimatu, 2001. Wyd. IOŚ. Warszawa
6.Zielona księga Komisji dla Rady, Parlamentu Europejskiego, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów: Adaptacja do zmian klimatycznych w Europie – warianty działań na szczeblu UE Bruksela, dnia 29.6.2007 r.. KOM(2007) 354 wersja ostateczna