Gleba w dobie zmian klimatu: od cichej ofiary do kluczowego sojusznika

W debacie o kryzysie klimatycznym wzrok świata skierowany jest zazwyczaj ku górze – na gazy cieplarniane w atmosferze, lub ku krańcom globu – na topniejące lodowce. Tymczasem tuż pod naszymi stopami toczy się proces o fundamentalnym znaczeniu dla przyszłości planety. Gleba, będąca największym lądowym magazynem węgla, wchodzi w niebezpieczne sprzężenie zwrotne ze zmieniającym się klimatem. Zdegradowana przestaje pełnić swoje funkcje i staje się emitentem, zamiast sojusznikiem.

Zmiany klimatyczne najczęściej utożsamiane są z topniejącymi lodowcami, płonącymi lasami, wysychającymi rzekami czy też powodziami i podtopieniami. Rzadziej niekorzystny wpływ zmian klimatycznych identyfikowany jest z glebą, co jest podejściem błędnym i wypacza rzeczywisty obraz wpływu na środowisko. Należy mocno podkreślić, że relacja między klimatem a glebą jest dwukierunkowa i niebezpieczna: zmiany klimatu niszczą glebę, a zniszczona gleba przyspiesza zmiany klimatu. Jest to układ wzajemnie się napędzający, a jego negatywne skutki są odczuwalne wielopłaszczyznowo, co może prowadzić do katastrofy ekologicznej. Największym niebezpieczeństwem jest tzw. dodatnie sprzężenie zwrotne: ocieplenie klimatu prowadzi do degradacji gleby, co obniża jej funkcjonalność. To z kolei skutkuje uwolnieniem zmagazynowanych form węgla (w postaci CO₂ i CH₄), wzrostem ich koncentracji w atmosferze i dalszym podniesieniem temperatury – klimat ociepla się jeszcze bardziej. 

Gleba jako źródło życia

Gleba jest naturalnym i nieodnawialnym zasobem gwarantującym funkcjonowanie życia na Ziemi. Tak doniosłe znaczenie wynika z szeregu funkcji, jakie pełni ona w środowisku. Zazwyczaj za priorytetową uważa się produkcję biomasy, jednak współcześnie, w dobie zmian klimatycznych, coraz częściej podkreśla się zdolności gleby do sekwestracji węgla, magazynowania i filtrowania wody. Gleba jest największym lądowym magazynem węgla, zatem nie możemy dopuścić, aby został on uwolniony do atmosfery. Jednakże wzrost średnich temperatur oraz zaburzenia cyklu hydrologicznego ułatwiają ten proces, wpływając na przyspieszony rozkład (mineralizację) materii organicznej.

W tym kontekście należy wskazać na jedno z największych globalnych zagrożeń związanych z potencjalnym topnieniem wiecznej zmarzliny. Gleby w strefie arktycznej charakteryzują się ogromnymi ilościami materii organicznej, która przy wzroście temperatury i topnieniu zmarzliny podlega procesom gnilnym. Rezultatem tego jest uwalnianie znacznych ilości nie tylko dwutlenku węgla, ale przede wszystkim metanu (CH₄) – gazu o potencjale cieplarnianym wielokrotnie większym niż CO₂.

Zmiany klimatu oznaczają również rzadsze, ale gwałtowniejsze opady przeplatane długimi okresami suszy. Dla gleby jest to zabójcza kombinacja, ponieważ wysuszona ziemia pęka i traci strukturę gruzełkowatą. Staje się podatna na erozję wietrzną (wiatr wywiewa najcenniejszą, wierzchnią warstwę – zjawisko dust bowl). Dodatkowo, przesuszona gleba często staje się hydrofobowa. Gdy na taką powierzchnię spadnie gwałtowny deszcz, woda nie wsiąka, lecz spływa po powierzchni, przyczyniając się do erozji wodnej wraz z całym szeregiem niekorzystnych konsekwencji.

Wzrost temperatury zwiększa parowanie wody z gleby, co z kolei powoduje zasolenie, szczególnie zauważalne na terenach nawadnianych. Wykazane powyżej procesy prowadzą do degradacji gleb, wśród których utrata materii organicznej stanowi kluczowy problem, wpływający bezpośrednio na jej zdrowotność i funkcjonalność. Wyrażone jest to pogorszeniem struktury, właściwości sorpcyjnych i retencyjnych, co ma swoje konsekwencje w obniżeniu produktywności gleby. Bezpośredni wpływ zmian klimatycznych na zdrowotność gleby dla człowieka i przyrody jest wielokierunkowy, bowiem zagrożona jest bioróżnorodność, bezpieczeństwo żywnościowe, dostawy wody pitnej, a co za tym idzie – bytowanie wszystkich żywych organizmów.

Zmiany, ale czy rzeczywiście negatywne?

Choć ogólny bilans zmian klimatycznych dla gleb jest oceniany negatywnie, nauka dostrzega pewne zjawiska, które – przynajmniej lokalnie lub krótkoterminowo – mogą przynieść korzyści. Należy jednak pamiętać, że często są to „miecze obosieczne”.

Dwutlenek węgla jest kluczowym substratem fotosyntezy, a jego podwyższone stężenie w atmosferze może – w teorii – stymulować wzrost roślin i produkcję biomasy. Należy jednak pamiętać, że efekt nawożenia CO₂ jest ograniczony dostępnością innych czynników. O ile w kontrolowanych warunkach szklarniowych można zapewnić roślinom optymalną ilość wody i składników pokarmowych, o tyle w środowisku naturalnym, czynnikiem ograniczającym często stają się niedobory niezbędnych makro i mikroskładników lub narastający deficyt wody, związany z suszami. Bez jednoczesnego zapewnienia zarówno wody, jak i składników pokarmowych, dodatkowa ilość CO₂ w atmosferze nie przełoży się na oczekiwany przyrost plonów.

Równie złożona jest kwestia wydłużenia okresu wegetacyjnego w krajach położonych na północy Europy. Choć globalne ocieplenie sprzyja wyższym temperaturom w tych regionach, to jednak nie można tak jednoznacznie wskazywać na związane z tym korzyści środowiskowe. Prognozy dotyczące wydłużenia okresu wegetacyjnego na północy globu powinny uwzględniać stabilność Atlantyckiej Południkowej Cyrkulacji Wymiennej (AMOC). Jej ewentualne osłabienie skutkowałoby bowiem obniżeniem temperatury w regionach północnych przy jednoczesnym jej wzroście na południu globu. Paradoksalnie mimo globalnego wzrostu temperatur należy spodziewać się większej niestabilności pogodowej efektem, której mogą być częstsze, lokalne susze czy przymrozki, co stawia pod znakiem zapytania potencjał glebowo – klimatyczny w produkcji roślinnej północnych rejonów Europy. Gwałtowność i zmienność warunków pogodowych zwiększają ryzyko degradacji gleby, utraty próchnicy i wody. Nawet zakładając większą ilość dopływającej do gleby materii organicznej wraz z większą aktywnością mikrobiologiczną musimy uwzględnić także szybszy proces mineralizacji. Na drodze tego procesu uwalniane są składniki pokarmowe niezbędne dla roślin, co w naturalny sposób będzie inicjować wegetację. Należy jednak odnotować, że jest to korzyść tylko czasowa i w finalnym efekcie prowadzi do wyczerpania materii organicznej i wyjałowienia gleby, szczególnie przy intensywnym wzroście roślin. Ponadto wydłużone okresy z wyższą temperaturą, przy jednocześnie skróconej i łagodniejszej zimie oznaczają, że wiele szkodników i patogenów glebowych (np. nicienie, zarodniki grzybów), które kiedyś wymierały zimą, teraz przeżywają cały rok, atakując uprawy ze zdwojoną siłą.

Ochrona gleby

Ochrona gleby to nie tylko kwestia rolnictwa – to fundamentalny element walki ze zmianami klimatu, równie ważny jak odejście od węgla i ropy. Obecnie problem postępujących zmian degradacyjnych w wyniku negatywnego oddziaływania klimatu jest dostrzegalny globalnie, wprowadzane są regulacje systemowe zarówno na poziomie krajowym, jak i europejskim. Poprzez odpowiedni system postępowania i wsparcia możemy procesy degradacyjne spowolnić, a glebę ochronić.

Do kluczowych działań niosących wymierne korzyści zaliczamy: unikanie i redukowanie zabiegów agrotechnicznych, stosowanie międzyplonów, wprowadzanie zmianowania z preferowaną obecnością roślin bobowatych, pozostawienie resztek pożniwnych na powierzchni gleby oraz mulczowanie. Są to proste i dobrze znane techniki, które przyczyniają się do utrzymywania dodatniego bilansu materii organicznej, poprawy zdolności retencyjnych gleby, utrzymania struktury agregatowej, zachowania bioróżnorodności i aktywności mikrobiologicznej oraz wzmocnienia odporności gleby na zmiany degradacyjne, w tym erozję wodną i wietrzną.

Oczywiście ochrona gleb to nie tylko zadanie rolnika, ale całego systemu sektorów korzystających z tego wspólnego dobra, co często jest pomijane i bagatelizowane. To także decyzje na szczeblach lokalnych, które zapadają w zakresie budowy i rozbudowy infrastruktury transportowej, przemysłowej czy urbanizacyjnej. Jednym z poważniejszych zagrożeń dla zdrowotności gleby i całego ekosystemu jest uszczelnianie jej powierzchni, co ma miejsce przy każdej inwestycji budowlanej. Mając to na uwadze, coraz częściej proponuje się koncepcje zielonych miast (zielone dachy i ściany, zakładanie nowych terenów zielonych, rolnictwo miejskie) i zrównoważonego zarzadzania wodą (budowa ogrodów deszczowych, stosowanie przepuszczalnych powierzchni na chodnikach i parkingach, systemy zbierania i wykorzystywania deszczówki), co wpisuje się w założenia Nature Based Solutions.

Podsumowanie

Gleba, choć często pomijana w debacie publicznej, nie jest jedynie niemym świadkiem zmian klimatu, lecz aktywnym uczestnikiem tego procesu. Jak wykazano, jej degradacja napędza spiralę ocieplenia, ale jej ochrona i regeneracja dają nam potężne narzędzie w walce o stabilną przyszłość. Traktowanie gleby wyłącznie jako podłoża pod inwestycje czy produkcję rolną to myślenie krótkowzroczne, które w obliczu kryzysu klimatycznego staje się niebezpieczne. Konieczna jest zmiana paradygmatu – od postrzegania gleby jako nieskończonego zasobu, do uznania jej za strategiczny, nieodnawialny kapitał ludzkości. Tylko poprzez zintegrowane działania – od pola rolnika, przez planowanie przestrzenne w miastach, aż po systemowe regulacje prawne – możemy sprawić, by gleba przestała być „cichą ofiarą”, a stała się fundamentem naszego bezpieczeństwa ekologicznego i żywnościowego. Czas zrozumieć, że ratując glebę, ratujemy samych siebie.