Tomasz Sakowski
Instytut Genetyki i Biotechnologii Zwierząt PAN w Jastrzębcu
Emilia Bagnicka
Komisja Genetyki i Hodowli Komitetu Nauk Zootechnicznych i Akwakultury
Wyglądając przez okno czy to zimie, czy w lecie możemy łatwo zauważyć, że coś z pogodą dzieje się niedobrego. W telewizji i prasie znajdujemy coraz więcej wiadomości o narastającym kryzysie klimatycznym spowodowanym nadmierną emisją gazów cieplarnianych do atmosfery. Gazy te są jedną z przyczyn braku opadów śniegu w zimie, długich okresów suszy w lecie czy gwałtownych zjawisk pogodowych w postaci nawalnych deszczy, gwałtownych burz z gradem, czy pojawiających się regularnie tornad, również na terenie Polski.
Wykres 1. Koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze Ziemi
Analizując wykres 1 widać wyraźnie, że zmiany w składzie powietrza zachodzą niezależnie od powszechnie powtarzanych prawd i półprawd o okresowych ociepleniach i ochłodzeniach klimatu. Tutaj często przywołuje się uprawę winorośli w Skanii we wczesnym średniowieczu i mroźne zimy w XVI wieku, kiedy to przez Bałtyk do Szwecji można było przeprawić się saniami. Dzisiaj jest to niewyobrażalne. W Polsce mamy do czynienia z permanentną suszą hydrologiczną. Wystarczy tylko spojrzeć na poziom Wisły, który osiąga kolejne swoje minimum, nie w skali roku, ale na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci. Kwestionowanie zatem Zielonego Ładu jest bardzo nieodpowiedzialne, choćby z tego punktu widzenia, że zmusza do refleksji na temat otaczającego nas środowiska i tego co pozostawimy w spadku następnym pokoleniom Polek i Polaków. Zielony Ład zakłada optymistycznie zwiększenie powierzchni upraw ekologicznych, czy produkcji certyfikowanej żywności do 25% użytków rolnych (w Polsce planuje się w tym czasie osiągnięcie 7% z obecnych 3,5%) i redukcję zużycia nawozów sztucznych o połowę tak samo jak antybiotyków w produkcji zwierzęcej. Produkcja nawozów, a zwłaszcza nawozów azotowych oparta jest o wykorzystanie gazu ziemnego. Mało kto wie, że polski przemysł nawozowy zużywa w tym celu około ¾ importowanego gazu. Gospodarka komunalna i transport, na tym tle, w dużo mniejszym stopniu przyczyniają się do wzrostu emisji gazów cieplarnianych. Dla nawozów azotowych istnieje alternatywa w postaci upraw roślin bobowatych w płodozmianie, czy nawożenie pól gnojowicą. Zmniejszenie intensywności produkcji wcale nie musi odbić się na spadku dochodów rozlicznych. Mniejsza podaż produktów rolnych automatycznie winduje ich ceny w górę. Dodatkowo poprawi się stan środowiska poprzez mniejsze zużycie środków produkcji w przeliczeniu na ekwiwalent wyemitowanego do atmosfery dwutlenku węgla.
Wykres 2. Bilans masy pokrywy lodowej Grenlandii i jej wpływ na wzrost poziomu morza
Potwierdza to również powyższy wykres przestawiający wpływ topniejących lodowców Grenlandii na wzrost poziomu wód w ocenach. Wynika z tego, że na przestrzeni ostatnich 50 lat poziom wody w morzach i oceanach podniósł się o 18 mm a Grenlandia straciła w tym czasie 7000 Gt swojego zapasu słodkiej wody w postaci topniejących lodowców. Klimatolodzy alarmują, że jest to wyraźny sygnał o zakłóceniu kruchej równowagi środowiska. Nie tylko ludzie zaczną się przemieszczać do stref o bardziej przyjaznym do życia klimacie. Spowoduje to nie tylko zwiększoną falę migracji z południa na północ. Za ludźmi ruszą też zwierzęta w poszukiwaniu wody i pożywienia. Już możemy zaobserwować na terenie Europy przeloty sępa szarego czy pojawienie się szerszenia azjatyckiego, jelenia sika, norki amerykańskiej, raka niebieskiego czy żółwia ozdobnego, które są poważnym zagrożeniem dla rodzimej fauny i flory. Obecnie na liście Komisji Europejskiej figuruje 88 gatunków inwazyjnych, a planowane jest dodanie kolejnych 27 (w większości zwierząt). Są to na przykład: wrona orientalna, mangusta mała, jenot azjatycki, szakal złocisty czy szop pracz. Nowe, inwazyjne gatunki zwierząt coraz bardziej uprzykrzają życie mieszkańcom. Jednym z nich jest roznoszący groźne choroby tropikalne (denga) komar tygrysi (Aedes albopictus). Nasiona rośli inwazyjnych mogą przenosić ptaki albo południowe wiatry. Zwierzęta, zwłaszcza owady, dostają się najczęściej w środkach transportu wraz z importowaną żywnością. Oprócz przeludnienia i migracji spowodowanej zmianami klimatycznymi grozi Ziemi pustynnienie olbrzymich obszarów, w których człowiek jak i rośliny i zwierzęta nie znajdą korzystanych warunków do życia. Oczywiście nie mamy lekarstwa na rozwiązanie problemów całego świata, ale można zrobić coś w najbliższym otoczeniu, aby zadbać o środowisko i ograniczyć emisję gazów cieplarnianych do atmosfery. Z punktu widzenia jednego gospodarstwa rolnego może wydawać się, że nie będzie to miało dużego znaczenia, ale jak zsumujemy wpływ tylko polskich dwóch milionów zarejestrowanych gospodarstw, będzie już to poważny udział w ratowaniu zasobów naszej planety.
Wykres 3. Emisje gazów cieplarnianych w UE wg sektora
Wykres 3 pokazuje udział poszczególnych sektorów gospodarki Unii Europejskiej w całkowitej emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. W europejskiej gospodarce produkcja energii i transport odpowiedzialne są za połowę wielkości tej emisji. Rolnictwo znajduje się na piątej pozycji z udziałem 10,8% w emisji gazów cieplarnianych. Podobne wskaźniki dotyczą Polski, z tym że w naszym kraju przypisuje się rolnictwu 8% wielkości emisji. Jednym z proponowanych rozwiań, w celu jej obniżenia, jest skrócenie łańcucha dostaw od pola do stołu, rozwój lokalnego przetwórstwa i usług. Dobrym przykładem może być tutaj Austria, która nie specjalizuje się w eksporcie nadwyżek żywnościowych, ale rozwinęła na tyle turystykę, zarówno zimową jak letnią, że żywność wyprodukowana przez tamtejszych rolników spożywana jest w miejscowych hotelach, gospodarstwach czy pensjonatach. Żeby spróbować austriackiego wina, obstlera (wódka pędzona z owoców), czy zjeść dobrą wołowinę z przysłowiowym knedlem a na deser strudla jabłkowego z sosem waniliowym musimy pojechać do Austrii, bo w naszych sklepach lub restauracjach z trudem znaleźlibyśmy coś podobnego. Wymaga to jednak zmiany funkcjonowania rynku żywnościowego w Polsce i silniejszego zaangażowania się samorządów w promocję regionu, jego dziedzictwa kulturowego z kulinarnym włącznie.
Im więcej roślin bobowatych w runi pastwiskowej tym mniejsza emisja metanu jelitowego do atmosfery,
powstającego u przeżuwaczy w procesie trawienia paszy
Drugim sposobem ograniczenia emisji gazów cieplarnianych z produkcji rolnej jest właśnie ograniczenie zużycia energochłonnych nawozów sztucznych i zastąpienie ich nawozami naturalnymi, optymalizowanie prac agrotechnicznych, czy wreszcie produkcja energii ze źródeł odnawialnych na własne potrzeby. Nadwyżki można będzie przechować w coraz pojemniejszych magazynach energii. Wymaga to jednak modernizacji sieci przesyłowych, jak i zmiany podejścia państwa do energetyki prosumenckiej i koncepcji rozwoju energetyki – ze scentralizowanej opartej na elektrowniach o dużych mocach – na rozproszoną opartą na OZE i magazynach energii lub produkcji wodoru. Na powyższym wykresie zaznaczono pomarańczowym kolorem zysk z tytułu obniżenia emisji CO2 po wprowadzeniu odpowiednich zmian w uprawie ziemi i leśnictwie (-7%). Obecnie dochód rolniczy w coraz większym stopniu pochodzi z działalności produkcyjnej i usługowej. Mając do czynienia z niestabilnymi warunkami klimatycznymi, straty spowodowane suszą czy gradobiciem muszą być zrekompensowane rolnikowi z polisy ubezpieczeniowej albo z dodatkowych dochodów z tytułu usług transportowych, hotelarskich czy produkcji i sprzedaży energii z OZE. Tak dzieje się już w wielu krajach Unii Europejskiej i dlaczego w Polsce gospodarstwa rolne nie miałyby się przekształcać w firmy o zróżnicowanym portfelu dochodów?
Duże, wyspecjalizowane w produkcji rolnej gospodarstwa łatwiej sobie poradzą z wahaniami cen skupu, które również w dużej mierze zależą od pogody w okresie wzrostu i pylenia roślin oraz terminu zbiorów. Tymczasem gospodarstwom średnim i małym coraz trudniej jest sprostać wymaganiom rynkowym. Nie wszyscy rolnicy mogą rozwijać swoją produkcję głównie ze względu na ograniczenia w dostępie do ziemi, niekorzystną lokalizację gospodarstwa (środek wsi czy bliskość miejskich zabudowań) czy wreszcie z powodu ograniczonych zdolności kredytowych. Ryzyko strat ponoszonych w produkcji nie zachęca też młodego pokolenia do kontynuacji tradycji rodzinnych i pracy w gospodarstwie. Jeśli takie tendencje będą nadal utrzymywały się polskim rolnictwie to samoistnie będzie można osiągnąć zakładaną 50% redukcję emisji gazów cieplarnianych dzięki spadkowi pogłowia zwierząt hodowlanych i zaniechaniu produkcji przez rolników przechodzących na emeryturę.
Czy jest zatem możliwe osiągniecie zakładanej zero emisyjności w rolnictwie do 2050 roku? Wbrew opiniom pesymistów nie jest to cel nierealny. Dzięki ciągłemu obniżaniu energochłonności produkcji, optymalizacji kosztów transportu i zużycia środków produkcji, na przykład przez zastąpienie nawozów sztucznych nawozami naturalnymi powstającymi w gospodarstwach prowadzących produkcję zwierzęcą. Niezbędne do tego jest również stosowanie płodozmianu zwiększającego żyzność gleb. Szereg praktyk rolniczych wspomaga rolnika w osiągnięciu tego celu. Jednym z takich rozwiązań może też być agroleśnictwo lub rolnictwo regeneratywne. Do tego dochodzi wsparcie gospodarowania ze środków wspólnej polityki rolnej, coraz bardziej nakierowana na konserwację i odtwarzanie środowiska, a zwłaszcza jego bioróżnorodności. Polityka ta wspiera chów zdrowych i odpornych, dobrze dostosowanych do warunków środowiska zwierząt. Kosztem spadku wydajności, czyli intensyfikacji produkcji, uzyskuje się lepszą odporność zwierząt i roślin na chorobotwórcze patogeny i tym samym spada zużycie antybiotyków w terapiach leczniczych zwierząt jak i zużycie środków ochronnych upraw polowych w produkcji roślinnej.
Wykres 4. Ryzyko związane z gruntami rolnymi i zmianami klimatu
Wykres 4 przedstawia cztery główne obszary klimatyczne Europy, zaznaczone odpowiednimi kolorami, w których gospodarstwa narażone są na zróżnicowanie ryzyka związanego z postępującymi zmianami klimatycznymi. Na obszarze państw basenu morza Śródziemnego (kolor brązowy) będą to przed wszystkim ograniczenia w dostępie do wody, wzrost ryzyka występowania długich okresów suszy i fal upałów. Tym samym zwiększy się ryzyko erozji gleby. Upały będą miały również negatywny wpływ na długość sezonu wegetacyjnego i wydajność produkcji zbożowej. Zmniejszy się areał uprawy zbóż. Kolorem żółtym oznaczono obszary państw leżących w basenie morza Północnego i kanału La Manche. Tutaj największym zagrożeniem będzie zwiększone ryzyko występowania powodzi oraz gorącego i suchego lata. Dla krajów takich jak Belgia czy Holandia, a nawet Fryzja w Niemczech poważnym niebezpieczeństwem jest stale podnoszący się poziom morza. Wzrośnie też niebezpieczeństwo atakowania upraw przez szkodniki. Zmiany klimatyczne będą miały też negatywny wpływ na zdrowie i dobrostan zwierząt w tym regionie. Kraje basenu morza Bałtyckiego, z wyjątkiem Polski (kolor niebieski), narażone będą na zwiększone ryzyko niedostatecznych letnich opadów deszczu, Zwiększy się zagrożenie wystąpienia zimowych burz i powodzi. Wydłuży się w tym regionie sezon wegetacyjny przy jednoczesnym zwiększonym ryzyku częstszego występowania chorób i gradacji szkodników. Przy czym wzrośnie areał dostępnej ziemi uprawnej. Ostatnim, zaznaczonym na zielono, regionem jest środkowoeuropejska część kontynentu, do której należy też Polska. Tutaj możemy się spodziewać zwiększonej ilości opadów deszczu w zimie i tym samym wystąpienia powodzi. Lato ma być, w przeciwieństwie do zimy, suche. Spowoduje to pojawienie się dłuższych okresów suszy i związanego z tym deficytu wody. W Polsce widać już wyraźnie, że okresowe opady deszczu nie są w stanie rekompensować ubytków wody w wyniku jej gospodarczego wykorzystywania i parowania. Takim ewidentnym przykładem jest pusty zbiornik retencyjny w Klimkówce na rzece Ropie. Zbiornik został opróżniony w zeszłym roku ze względu na zagrożenie powodziowe spowodowane niżem genueńskim, który spustoszył kotlinę Kłodzką i Głuchołazy. Na szczęście fala opadów nie dotarła do Beskidu Niskiego, ale zbiornik nadal jest pusty bo rzeka Ropa, z powodu małych tegorocznych opadów deszczu i braku opadów śniegu w zimie, nie była w stanie ponownie go napełnić. To samo dotyczy innych zbiorników retencyjnych i jezior mazurskich, w których poziom wody na przestrzeni lat obniżył się nawet o 2 metry. Susza hydrologiczna jest przyczyną zwiększonej erozji gleb, wspomaganej również przez wiatr. Zmieniające się w Europie środkowej warunki klimatyczne zwiększają również niepewność co do wielkości i jakości uzyskiwanych plonów.
Tab. 1. Scenariusz przyszłości dla wybranych wskaźników zmian klimatu
Przedstawione w tabeli liczby to prognozowane zmiany wartości mediany pomiędzy niedawną przeszłością (1985-2000), a najbliższą przyszłością (2021-2050) według scenariusza RCP4.5 (pośredniego). W pierwszym wierszu tabeli przedstawione są prognozowane wartości dla Niemiec a w drugim dla Polski (oznaczone PL). Wynikają z nich podobne wielkości prognozowanych opadów zimowych, ale już widoczne różnice w wartościach innych wskaźników. Według tego scenariusza nie powinien Polsce grozić ani letni ani roczny deficyt wody. Większe, w porównaniu z Niemcami, opady deszczu mogą być spowodowane wyższą o około 0,5°C średnią roczną temperaturą powietrza. Wyższa temperatura powietrza wskazuje na większe wyparowanie wody z powierzchni kraju, a tym samym zwiększone prawdopodobieństwo wystąpienia opadów i burz. Jednocześnie mogą to być intensywne opady nawalne z gradem i porywistym wiatrem, co paradoksalnie może nie sprzyjać produkcji rolnej.
Rolnictwo ekologiczne emituje do atmosfery o 1 082 kilogramów mniej ekwiwalentu CO2 na hektar i rok ze względu na wyższy wskaźnik sekwestracji dwutlenku węgla i zmniejszoną emisję podtlenku azotu. Zawartość próchnicy w glebie jest przeciętnie wyższa o 26%, stabilność agregatu wyższa o 15% a współczynnik infiltracji wody wyższy o 137%, co w dużo większym stopniu przyczynia się do zmniejszenia spływu powierzchniowego wody i erozji gleby. W rolnictwie ekologicznym, dzięki zastosowaniu płodozmianu, naturalnego nawożenia i zmian w technice uprawy gleby, efektywność wykorzystania azotu była o 12% wyższa, a wykorzystania energii wyższa o 19% w porównaniu z rolnictwem konwencjonalnym.
Uprawy polowe można udoskonalić w kierunku redukcji emisji gazów cieplarnianych stosując ograniczoną uprawę roli, siew bezpośredni zamiast orki, uprawę współrzędową, siejąc rośliny okrywowe, pasy kwietne, rośliny wieloletnie, agroleśnictwo, dywersyfikując produkcję, wybierając odmiany przystosowane do stresu wodnego lub cieplnego.
W produkcji zwierzęcej, w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, głównie metanu i podtlenku azotu, można optymalizować zarządzenie wypasem (wypas kwaterowy), mieć własną produkcję pasz białkowych, ograniczyć stosowanie pasz treściwych, udoskonalić metody aplikacji nawozów naturalnych do gleby, chować rasy dwustronnie użytkowe, zredukować liczbę zwierząt hodowlanych i przejść na produkcję opartą w większym stopniu na roślinach.
Krowy rasy holsztyńsko-fryzyjskiej powracające z pastwiska w ekologicznym gospodarstwie mlecznym Grossbarkau w Szlezwiku-Holsztynie (Niemcy)
Rolnictwo ekologiczne jak i pro środowiskowe metody produkcji w gospodarstwach konwencjonalnych zmierzające do ograniczenia zużycia nawozów, środków ochrony roślin i antybiotyków, nie zawsze spotykają się ze zrozumieniem środowiska rolniczego. Rolnicy między sobą ścigają się na wydajność, efektywność rozumianą jako przychód, a nie dochód z gospodarowania. Liczy się skala produkcji – a nie jej jakość – nie mówiąc już o skutkach środowiskowych i dobrostanie zwierząt. Znane powszechnie powiedzenie „mieć czy być” zastępowane jest przez „mniej a dobrze” nawiązujące do szeroko rozumianej konsumpcji. Nie jest żadną tajemnicą, że w Polsce marnujemy około 30% żywności. Jest to olbrzymi margines dla bezpieczeństwa żywnościowego kraju, jeśliby podjęto działania na rzecz ograniczenia tego marnotrawstwa. To prawda, że krowy żywione kiszonką z traw z niewielkim dodatkiem paszy treściwej zmniejszą wydajność mleczną w porównaniu z krowami żywionymi TMR-em z udziałem kukurydzy, dodatków białkowych i energetycznych. Dodatki paszowe nie są jednak za darmo. Jednym z podstawowych czynników limitujących wydajność jest również dostęp krów do wody. Ta jednak, w sytuacji suszy hydrologicznej, staje się dobrem deficytowym. Kolejnym istotnym czynnikiem, który decyduje o ich wydajności jest zdrowie krów, zwłaszcza ich płodność i odporność na zapalenie wymienia. Zdrowie krowy i jej wydajność wzajemnie zależą od siebie. Wysoka wydajność mleczna wiąże się z zaspakajaniem potrzeb żywieniowych zwierzęcia a te rosną wprost proporcjonalnie, zwłaszcza po przekroczeniu granicy 8000-9000 kg mleka za laktację. Wtedy zysk z kolejnego dodatkowego kilograma mleka spada, bo obarczony jest dodatkowym obciążeniem w postaci wspomnianych wcześniej zakupów dodatków paszowych, powtarzanych inseminacji, czy ochroną lub walką z zapaleniem wymienia.
Poprawiając infrastrukturę gospodarstwa poprzez konwersję na zieloną energię elektryczną, odzysk ciepła z chłodzenia mleka lub kurników, wykorzystanie i produkcję energii w gospodarstwie (np. fotowoltaika), zmniejszenie ilości tworzyw sztucznych w gospodarstwie lub zastępując stary park maszynowy pojazdami elektrycznymi można w znaczący sposób również wpłynąć na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych.
Przytoczne w artykule dane o zmianach klimatycznych i przyczynach, które je wywołują zebrane zostały na przestrzeni dziesiątków lat obserwacji meteorologicznych i rozwoju gospodarczego świata. Obiektywnie mamy do czynienia ze wzrostem zawartości dwutlenku węgla w atmosferze, wycinką lasów tropikalnych pod plantacje soi i palm olejowych. Rośnie też szybko populacja ludzka. Jeszcze w roku 1960 było nas na Ziemi – 3 mld, a obecnie dobijamy do 9 miliardów. Zasoby planety są jednak ograniczone, a w wielu miejscach już wyczerpane (woda, gleba). Stosując odpowiednie techniki upraw i produkcji zwierzęcej możemy te zasoby chronić i w części odtworzyć. Wiele metod przywracających żyzność glebie, zwiększających zawartość węgla (próchnicy), jest znanych od dawna. Powrót do ich stosowania w zmienionej i unowocześnionej formie pozwoli na odtwarzanie zasobów jakimi są ziemia uprawna i woda. Należy przywrócić koniecznie wodochłonność glebom, bo bez niej nie zapanujemy nad nadmiernym spływem wody i nie odtworzymy odpowiedniej wilgotności ziemi uprawnej. Należy również pomyśleć o sposobach retencjonowania wody. Wielu rolników skarży się na dewastację urządzeń melioracyjnych, głównie zastawek, bez których wody opadowe odpływają bezpowrotnie z pól i rowów. Europejska Wspólna Polityka Rolna, nad której formą w nowej perspektywie płatniczej po roku 2027 dyskutuje się od dawna, będzie zmierzała ku większej ekstensyfikacji produkcji rolnej i wspierania działań na rzecz aktywnej ochrony środowiska. Dotyczyć to ma przede wszystkim zasobów jakimi są gleba i woda. Metody pielęgnacji gleby i retencjonowania wody są ogólnie dostępne i opisane. Wystarczy po nie tylko sięgać.
Podziękowania
Artykuł ten napisano korzystając z materiałów opracowanych w ramach projektu o akronimie „OCNET” dofinansowanego z programu badań naukowych i innowacji Horyzont Europa Unii Europejskiej na podstawie umowy o dotację nr 101136880.
