Monitoring ekologiczny jako podstawa prac renaturyzacyjnych na torfowiskach Gór Izerskich.

Omówienie wyników pierwszego etapu monitoringu

    Wyniki eksperymentalnych pomiarów, prowadzonych od 1998 roku, dokumentują radykalną zmianę struktury zanieczyszczeń, dokonującą się przede wszystkim w Górach Izerskich i w mniejszym stopniu w Karkonoszach. O ile do tej pory pod hasłem “kwaśne deszcze” najczęściej kojarzone były Góry Izerskie o tyle teraz pojawiają się sygnały, które szczególnie w ich przypadku uzasadniały by zastąpienie tego hasła, nowym – “zasadowe deszcze”..
    Według pomiarów prowadzonych w Górach Izerskich i Karkonoszach do pierwszej połowy lat 90’, najważniejszymi składnikami w strukturze jonowej opadu i osadu atmosferycznego pozostawały SO42-, NO3-, NH4+. Natomiast koncentracja Ca2+ miała znaczenie drugorzędne i była kilkakrotnie od nich mniejsza. Nowym zjawiskiem, jest wyraźny wzrost udziału jonu Ca2+, neutralizującego kwaśny odczyn opadu i osadu atmosferycznego. O ile do roku 1998 wielkości pH>5 notowano bardzo rzadko o tyle wyniki eksperymentalnych pomiarów wykonanych w wieloleciu 1998-2001 wykazują wyraźny wzrost częstości takich przypadków. Na Szrenicy w Karkonoszach dotyczyło to 4% dobowych próbek osadu mgielnego i 7% dni z opadem atmosferycznym. Na Stogu Izerskim pH>5 wystąpiło aż w 33% próbek osadu ciekłego i sadzi oraz 26% dni z opadem, z czego blisko połowa to wielkości pH>6. Należy przy tym zaznaczyć, że przy tak niskiej koncentracji wolnego jonu wodorowego, przewodnictwo elektrolityczne z reguły przekraczało 100 µS*cm-1. Świadczy to o dużej koncentracji jonów alkalicznych. Szczegółowe analizy chemiczne wykazały, że jest za to odpowiedzialny przede wszystkim jon wapnia, który staje się bardzo często najważniejszym składnikiem struktury jonowej opadów.
    Stwierdzone w ostatnich latach nowe zjawisko, jakim jest depozycja wapnia, może być przyczyną zmian siedlisk i roślinności, przeciwnych do zmian wywołanych przez “kwaśne opady”. Biorąc pod uwagę fakt, że ekosystemy Sudetów Zachodnich mają charakter wybitnie oligotroficzny i acydofilny, potencjalne skutki oddziaływania tego czynnika mogą być o wiele bardziej negatywne, niż obserwowane do tej pory efekty acydifikacji. Roślinność jest bardzo dobrym indykatorem zmian zachodzących w środowisku.
    Trwająca od ponad 60 lat presja zanieczyszczeń przemysłowych, a w szczególności kwaśne deszcze, spowodowały daleko idące przemiany w strukturze roślinności leśnej. Do najbardziej spektakularnych zjawisk zainicjowanych przez dłogotrwały stres środowiskowy jest wielkopowierzchniowe zamieranie drzewostanów świerkowych. Zmiany zachodzące w pozostałych elementach zbiorowisk leśnych polegają na zmniejszaniu udziału, aż do całkowitego zaniku, mszaków oraz wzroście udziału gatunków jednoliściennych, głównie traw (Vacek i in., 1999; Żołnierz, 2000). Zachodządze w roślinności przemiany są procesami bardzo złożonymi, w związku z czym trudno jest wskazać czynniki główne i poboczne decydujące o przebiegu tych procesów. Niektórzy badacze wskazują na podstawową rolę depozycji zanieczyszczeń i zmian w składzie chemicznym siedlisk, w szczególności z eutrofizacją powodowaną depozycją mineralnych związków azotu (Żołnierz i in., 1995; Holub, 1999), podczas gdy inni za czynniki podstawowy uznają zmiany warunków oświetlenia związane z defoliacją i zamieraniem drzew (Vacek i in., 1999). Dodatkowo “kwaśne deszcze” powodują wymywanie związków zasadowych z wierzchnich warstw profilu glebowego, co zmniejsza ich dostępną dla roślin pulę (Pawłowski,1997).
    Zapoczątkowana w pierwszej połowie lat 90-tych seria monitoringowa po czeskiej stronie Gór Izerskich wskazuje na stopniową poprawę warunków siedliskowych (Rybníček, 2000). Wykazywany jest m. in. sytematyczny wzrost odczynu wód torfowiskowych od wartości średniej typowej dla początku lat 90-tych wynoszącej 3,8-3,9 pH do obecnie obserwowanej średniej 4,2-4,3 i nawet 4,4 pH w przypadku otwartych wód torfowiskowych. Podobne wyniki otrzymano w ramach niniejszego monitoringu.
    Można przypuszczać, że obserwowane zmiany są łącznym efektem ograniczenia emisji związków siarki i obserwownej ostanio alkalizacji opadów i osadów. Ze względu na nowy charakter presji istnieje niewiele przesłanek umożliwiających prognozowanie zmian jakie mogą nastąpić w roślinności torfowisk. Pewnych informacji o kierunku przemian roślinności torfowiskowej dostarczają badania nad wpływem allochtoniczego wapnia prowadzone w Jesionikach (Rybníček, 1997) i na Szumawie (Soukupová i in., 1998). Zaobserwowano m. in. zanikanie acydofilnych gatunków roślin naczyniowych i mszaków oraz pojawianie się i stopniowe zwiększanie udziału gatunków kalcyfilnych (Szumawa) i gatunków synantropijnych (Jesioniki). W każdym z tych przypadków opisane przemiany następowały pod wpływem jednorazowej depozycji dużych ilości związków wapnia, co odróżnia je od chronicznej, niskopoziomowej alkalizacji środowiska Gór Izerskich. Monitoring warunków siedliskowych torfowisk Gór Izerskich ujawnia wzrost zawartości jonów wapnia w wodach torfowisk. Efekt ten jest szczególnie widoczny po wiosennych roztopach i silniej zaznacza się na ombrogenicznych torfowiskach wysokich, niż w zbiorowiskach torfowisk przejściowych.
    Pozostaje kwestią otwartą, czy niskopoziomowa alkalizacja, która oddziałuje od roku 1995, wywołała dające się uchwycić zmiany w roślinności torfowiskowej – na obecnym etapie, który jest pierwszym etapem monitoringu, zostały zgromadzone informacje początkowe.

    Jednocześnie dzięki danym z monitoringu uzyskano informacje na temat efektywności już przeprowadzonych w rezerwatach “Torfowiska Doliny Izery” oraz “Torfowisko Izerskie” zabiegów ochronnych, współfinansowanych m.in. przez WFOŚiGW we Wrocławiu. Trzeba jednak pamiętać, że regeneracja roślinności, zwłaszcza na torfowiskach, jest procesem powolnym, długoletnim. Niewątpliwie:
    1. Zastawki spełniają swoją rolę, zatrzymując bądź spowalniając przepływ wody. Konieczna jest jednak ich konserwacja.
    2. Rozwiane zostały wątpliwości dotyczące odległości, na jakiej uwidacznia się wpływ rowu na kopule wysokotorfowiskowej w obrębie Wręg Wschodnich: zarówno pod względem poziomu wody, jak i chemizmu, jego wpływ sięga ok. 1-1,5 m. Wnioski takie można wyciągnąć na podstawie porównania parametrów chemicznych wody z rowu oraz z punktów dodatkowych, rozmieszczonych na transektach po jego obu stronach. Celowe natomiast jest jego zaślepienie od strony Drogi Borowinowej – zabezpiecza to zastawki w obrębie kopuły przed mechanicznym zniszczeniem.
    3. Konieczne jest uregulowanie sprawy drugiego rowu w obrębie tej samej kopuły wysokotorfowiskowej Wręg Wschodnich – odbudowa zastawek, oraz zaślepienie rowu od strony Drogi Borowinowej.
    4. Nie należy stawiać zastawek na ciekach: są one naturalnym elementem ekosystemu, w naturalny sposób oddzielając od siebie poszczególne kopuły wysokotorfowiskowe. Większa ich część została rozmyta po nawalnych deszczach w ubiegłych latach, i nie należy ich odbudowywać.

    Monitoring z założenia jest przedsięwzięciem długofalowym, stąd diagnozowanie zmian ekologicznych może nastąpić dopiero po dłuższej, co najmniej 10-letniej, serii monitoringowej. Przewiduje się dalsze monitorowanie roślinności (dokumentacja fitosocjologiczna i kartowanie) w odstępach 5-letnich oraz kontynuowanie monitoringu stanu uwodnienia i chemizmu wód torfowiskowych na tle warunków opadowych, które mają kluczowe znaczenie dla tych ekosystemów, w cyklach sezonowych corocznie. Niezwykle ważne jest, że pierwszy krok w kierunku objęcia monitoringiem wrażliwych ekosystemów torfowiskowych, został uczyniony, dzięki wydatnemu wsparciu finansowemu dolnośląskiego WFOŚiGW.

Autorzy tekstu: Marek Błaś, Joanna Potocka

Koordynator projektu: Joanna Potocka,
e-mail:potocka@kpnmab.pl

Odpowiedzialny za część klimatologiczną (charakterystyka tła opadowego: metodyka, wykonanie pomiarów, analiza danych): Dr Marek Błaś, Zakład Meteorologii i Klimatologii, Instytut Geografii i Zagospodarowania Przestrzennego, Uniwersytet Wrocławski

Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej we Wrocławiu