Perspektywy zmian agroklimatu w Polsce

Istnieje wiele dowodów na to, że klimat Polski w ciągu ostatniego tysiąclecia ulegał zmianom. Obecnie obserwuje się wzrost temperatury spowodowany tzw. efektem cieplarnianym. Koncentracja w atmosferze gazów (dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, chlorofluorowęglowce) ciągle wzrasta. Spowoduje to wzrost średniej przypowierzchniowej temperatury globu o 1,5-5,5 stopnia Celsjusza. Skutki ocieplenia coraz wyraźniej obserwuje się w świecie roślinnym.  Między innymi zmiany te mogą wpłynąć na wydłużenie okresu wegetacyjnego oraz zmniejszenie ryzyka uprawy roślin ciepłolubnych

Na podstawie wieloletnich obserwacji prowadzonych przez Zakład Agrometeorologii i Zastosowań Matematyki IUNG w Puławach można przedstawić analizę wieloletnich zmian temperatury z uwzględnieniem cyklu rocznego. Średnioroczna temperatura wykazała wyraźny wzrost do lat 50. XX wieku. Później ta tendencja została zahamowana. Dekada lat 60. była nieco chłodniejsza od poprzedniej, co przypisuje się zwiększeniu stężenia siarczanów w powietrzu. Ostatnie dwie dekady przyniosły silny wzrost temperatury o różnym natężeniu w poszczególnych miesiącach i sezonach, zwłaszcza zimą i wiosną. Identyczne zmiany obserwuje się w pozostałych stacjach w Polsce oraz w innych krajach.

Opad atmosferyczny i wilgotność względna nie wykazują w Puławach ewidentnych zmian. Jedynym udowodnionym przypadkiem jest wzrost średniego miesięcznego nasłonecznienia w maju 1960 roku o kilkadziesiąt godzin. Było ono przyczyną pogorszenia bilansu wodnego w tym okresie, co jest ważne dla wielu upraw. Zmiana ta jednak łączy się z obserwowanym wzrostem temperatury wiosną. Na ogół przyjmuje się, że wyższym temperaturom musi towarzyszyć częstsze występowanie ekstremalnych zjawisk pogodowych, co ma szczególne znaczenie dla roślin i rolnictwa.

Wyniki analiz potwierdzają tezę o związku między ilością gazów cieplarnianych w atmosferze, a średnią temperaturą globu. Chociaż relacje te zróżnicowane są  regionalnie, to w Europie są szczególnie wyraźne. Wobec tak ewidentnych zmian jest rzeczą uzasadnioną, by wszystkie kalkulacje agrometeorologiczne opierać na nowych charakterystykach klimatu, a nie na dotychczasowych normach klimatologicznych, określanych jako wartości średnie z przeszłych wieloleci.

Mniejsze ryzyko uprawy roślin ciepłolubnych

Zakładając, że w całym kraju utrzyma się obecna tendencja wzrostowa średniej temperatury rocznej (0,3 stopnia Celsjusza na dekadę) i cykl roczny, jaki miał miejsce w latach 1981-2000, można określić aktualne ryzyko uprawy roślin pochodzących z klimatu cieplejszego (kukurydza). Granice tolerancji termicznej przesuwają się w obszary dawniej bardziej chłodne i ryzykowne dla uprawy tych roślin. W przypadku roślin ozimych, zmiany plonowania związane z dotychczasowymi zmianami klimatu są niewielkie. 

Prognozy opadów atmosferycznych są bardziej rozbieżne niż dla temperatury. Niektóre przewidują znaczne obniżki opadów w lecie, co przy podwyższonej temperaturze może powodować ostre susze. Zresztą sam wzrost temperatury może oznaczać większą częstotliwość występowania suszy. Opady zimowe i wiosenne są prognozowane dość często na podwyższonym poziomie.

Pierwsze polskie obszerniejsze opracowanie rolniczych skutków przyszłych zmian klimatycznych wykorzystuje jeden z wczesnych scenariuszy GISS, dość optymistycznie ujmujący przyszłe warunki termiczne i wilgotnościowe. Przyjmując później dwa inne scenariusze – jeden prognozował klimat cieplejszy i umiarkowanie wilgotny (GISS), drugi klimat znacznie cieplejszy i suchy (GFDL) – przeprowadzono szereg analiz dotyczących fenologii i plonowania ważniejszych upraw, a także dróg adaptacji do zmienionych warunków. 

Dysponując ilościową informacją o spodziewanym klimacie, można było wykorzystać różne modele przedstawiające zależności między pogodą a rozwojem i plonowaniem roślin uprawnych. W pierwszym etapie określono terminy faz fenologicznych i związanych z nimi dat prac polowych. Ponieważ dynamika rozwoju roślin (przeciwnie do wzrostu i plonowania) kształtowana jest stosunkowo prostym kompleksem warunków zewnętrznych, głównie temperaturą i fotoperiodem, wykorzystywano standardowe metody sparametryzowane dla poszczególnych roślin na podstawie doświadczeń polowych.

Wydłuży się okres wegetacyjny

Według obu scenariuszy w latach 2030-2050 może bardzo wydatnie wzrosnąć długość okresu wegetacyjnego: o około 60 dni na północnym wschodzie i około 100 dni na zachodzie kraju. Zwiększą się wiec możliwości konstruowania płodozmianów i nasycania ich międzyplonami. Terminy siewów zbóż jarych będą znacznie przyspieszone, zaś ozimych ulegną opóźnieniu nawet o trzy tygodnie. Żniwa będą wcześniejsze o 3-4 tygodnie. Nie będzie termicznych ograniczeń uprawy roślin ciepłolubnych, takich jak kukurydza, soja lub słonecznik. Według scenariusza GISS średnie plony pszenicy i żyta niewiele się zmienią w stosunku do obecnych. Plony buraka cukrowego wzrosną o kilka, zaś kukurydzy, soi i słonecznika o kilkanaście procent. Scenariusz GFDL daje około 10-procentowe obniżki plonów pszenicy i żyta. Oba scenariusze przewidują bardzo poważne obniżki plonów ziemniaka, w przypadku GFDL nawet do poziomu 30% obecnych.

Otrzymane wyniki, zwłaszcza dotyczące pszenicy, nie odbiegają zasadniczo od uzyskiwanych w Europie innymi metodami, zwykle przy użyciu modeli mechanistycznych. Ilościowe ustalenia dotyczące fenologii i plonów roślin uprawnych zostały wykorzystane jako podstawa do opracowania strategii adaptacji rolnictwa. Wobec niepewności co do przyszłych warunków przyrodniczych, a także technicznych i socjo-ekonomicznych, nie sposób twierdzić, że w przyszłości sprawdzą się przedstawione drogi adaptacji rolnictwa. Dla perspektywy najbliższych 10-20 lat poza dyskusją pozostaje celowość rewizji "norm" klimatologicznych i korekt w ocenach ryzyka uprawy roślin ciepłolubnych.

Artykuł na podstawie badań prowadzonych przez zespół prof. dr hab. Tadeusza Górskiego w IUNG przygotowała mgr Grażyna Hołubicz -Kliza