Informacje
  • Skąd sinice w Bałtyku? Wpływa na to "nierozwiązany problem" rolnictwa

    29-03-2021 13:53 Ekohydrolog PAN o możliwych wyjściach z sytuacji
    Zmiany klimatu a rolnictwo Foto: Shutterstock | Video: TVN24

    W polskim rolnictwie brakuje praktyk oczyszczania wody z azotu i fosforu, stosowanych do nawożenia pól - twierdzą eksperci. Zanieczyszczenia wsiąkają w ziemię lub spływają do rzek i morza, a to w konsekwencji wzbogaca zbiorniki właśnie o fosfor i azot, powodując zakwitanie sinic. Maciej Zalewski, dyrektor Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk, zaproponował kilka rozwiązań tego problemu.

    Oczyszczanie pochodzących z rolnictwa wód z azotu i fosforu, które są stosowane do nawożenia pól, jest konieczne, aby zapobiec między innymi powstawaniu toksycznych zakwitów sinic w Bałtyku - wskazał profesor Maciej Zalewski, dyrektor Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk (ERCE PAN). Pomocne w tym są biotechnologie ekohydrologiczne, takie jak strefy buforowe między polem a strumieniem.

    Problem może narastać

    Problem oczyszczania wód pochodzących z rolnictwa wciąż nie został nierozwiązany. Chodzi głównie o oczyszczanie wód z azotu i fosforu, czyli pierwiastków stosowanych do nawożenia pól.

    - Pozostałości tych nawozów przedostają się do rzek, a następnie powodują przeżyźnienie zbiorników wodnych i zakwit w nich toksycznych sinic - powiedział.

    Dodał, że problem może narastać w związku z rozwojem rolnictwa przemysłowego. Tutaj - tłumaczył profesor - ciężkim sprzętem ubija się podglebie i zmniejsza w ten sposób infiltrację (zdolność do przenikania wody w głąb ziemi). Ponadto wycina się zadrzewienia śródpolne, które dotąd tworzyły naturalną barierę przed wiatrem i utrzymywały wilgotność gleb. Bez drzew przyspieszający na tym terenie wiatr tworzy efekt "suszarki", powodując zwiększenie procesu parowania oraz utratę materii organicznej z gleby. To z kolei prowadzi do jałowienia gleb, które trzeba mocniej nawozić.

    Jak pomóc naturze?

    W rozwiązaniu tego problemu pomocne są między innymi biotechnologie ekohydrologiczne, czyli rozwiązania oparte na naturze, wykorzystujące własności ekosystemów jako narzędzi regulujących. Ich opracowywaniem i wdrażaniem zajmują się naukowcy z Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii PAN, prowadzonego przez prof. Zalewskiego.

    Przykładem takich rozwiązań są wysokoefektywne strefy buforowe konstruowane między polem a strumieniem.

    - Duże ładunki azotanów (będące aktywnym paliwem dla toksycznych zakwitów) przedostają się do wód powierzchniowych wraz z płytkimi wodami podziemnymi. Dlatego w miejscach granicznych, na styku lądu i wody, konstruujemy bariery denitryfikacyjne, które dzięki zastosowaniu odpowiednich substratów działają jak bioreaktor, zamieniając azotany na azot gazowy. Barierę stanowi rów wypełniony m.in. trocinami, węglem brunatnym, dolomitem - w zależności od gleby. To tanie rozwiązanie, a redukuje azotan o nawet 80-90 procent - wskazał ekspert.

    Z kolei przy oczyszczaniu wód z fosforu działa bariera geochemiczna.

    - Do tego świetnie się nadaje dolomit, wapień, który wiąże fosfor, a którego mamy w Polsce mnóstwo - powiedział.

    Dobre praktyki rolnicze

    Profesor dodał, że ważnym uzupełnieniem tych dwóch barier powinny być bariery roślinne na przykład w postaci wierzb, które mają rozbudowany system korzeniowy, sięgający nawet osiem metrów w głąb ziemi.

    - Dzięki tym rozwiązaniom usuwane są azot i fosfor, zanim dostaną się do systemu rzecznego. Warto podkreślić, że nie trzeba tego typu stref konstruować wzdłuż wszystkich strumieni, ale tam, gdzie intensywnie uprawiane i nawożone pola stykają się z nimi, co stanowi kilkanaście procent zlewni. Te krytyczne obszary można precyzyjnie zidentyfikować za pomocą zdjęć satelitarnych i ekohydrologicznych modeli matematycznych. Model taki opracowaliśmy dla dorzecza Pilicy z profesor Katarzyną Izydorczyk przy współpracy ze Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego w ramach programu Europejskiego LIFE+EKOROB. Projekt ten został w 2018 roku nagrodzony przez Komisję Europejską jako Best of LIFE+ - podkreślił prof. Zalewski.

    Podstawą efektywnej redukcji zanieczyszczeń pochodzenia rolniczego jest więc wdrażanie rozwiązań ekohydrologiczno-biotechnologicznych, a także stosowanie dobrych praktyk rolniczych.

    Unowocześnienie pracy oczyszczalni ścieków

    Biotechnologie ekohydrologiczne nie tylko ograniczają zanieczyszczenia obszarowe np. z pól uprawnych, ale również punktowe na przykład zrzut ścieków z oczyszczalni.

    - Badania przeprowadzone w ERCE przez profesor Edytę Kiedrzyńską wykazały, iż średnie i małe oczyszczalnie ścieków mają niską efektywność działania, przez co stanowią ważne źródło zanieczyszczeń w zlewni, w tym również bakteriami antybiotykoodpornymi. Można temu zaradzić dzięki konstrukcji sekwencyjnego systemu sedymentacyjno-biofiltracyjnego, który wspomaga pracę oczyszczalni, redukując ilość zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych do rzeki. Działający prototyp takiego systemu skonstruowano przy oczyszczalni ścieków w Rozpszy - mówił prof. Zalewski.

    Rozwiązania "bliskie naturze"

    W ostatnich latach naukowcy z zespołu prof. Zalewskiego optymalizują ekohydrologiczne rozwiązania również w kierunku usuwania zanieczyszczeń pestycydowych, których głównym emiterem pozostaje rolnictwo. Jak mówił profesor, opracowany w 2018 roku preparat BioKer, który pozwala usuwać związki fosforu i pestycydów, został nagrodzony m.in. złotym medalem na międzynarodowych targach innowacyjności "Concours Lepine" w Paryżu.

    Rozwiązania opracowane w ERCE są wciąż rozwijane przez poszerzanie zakresu badań o dziedziny takie jak biologia molekularna, mikrobiologia oraz fitotechnologie.

    - Ogromne znaczenie dla ich szerokiego stosowania ma budowanie zaufania do rozwiązań opartych na przyrodzie oraz podnoszenie świadomości społeczeństwa. Właśnie w tym celu w ERCE PAN ruszają prace nad dostosowaniem 16 gospodarstw rolnych o różnym profilu produkcji do pełnienia funkcji Demonstracyjnych Gospodarstw Projektu LIFE Pilica. Wśród planowanych do zastosowania rozwiązań są wysokoefektywne strefy buforowe, w skład których wchodzą wspomniane bariery czy zadrzewienia/zakrzaczenia śródpolne – powiedział.

    Jak podsumował, zespół pracuje właśnie nad rozwiązaniami bliskimi naturze, których podstawą jest zrozumienie procesów występujących w ekosystemach.

    - Chcemy je nie tylko rozwijać, ale również przekonać decydentów i społeczeństwo, że są skuteczne - stwierdził prof. Maciej Zalewski.

Podziel się:

Prognoza pogody na Facebooku:

Byłeś świadkiem ciekawego wydarzenia?

Zostań Reporterem 24 - wyślij nam swój materiał przez Kontakt24 lub kontakt24@tvn.pl!

Blogi

Tomasz Wasilewski

alt

Zaraz po ciepłym weekendzie czeka nas szokująca zmiana temperatury....

Wojciech Raczyński

alt

Polska jest pod wpływem wyżu Nicole znad Rumunii. Napływa do nas ciepłe powietrz...

Arleta Unton-Pyziołek

alt

Nastała astronomiczna wiosna. Jednak patrząc na piątkową pogodę, zimowa aura nie...