22 kwietnia obchodzimy Światowy Dzień Ziemi. To okazja do zwrócenia szczególnej uwagi na problem ochrony zasobów naturalnych, w tym wód podziemnych oraz zidentyfikowania działań w kierunku powstrzymania niekorzystnych zmian w środowisku.
Susza – czy zabraknie nam wody?
Według wielu badań jednym ze skutków zmian klimatu jest wzrost średnich temperatur powietrza i zmiana rozkładu sezonowego wielkości opadów atmosferycznych. To może powodować częstsze występowanie susz. Czy w najbliższej przyszłości należy uznać to za groźne zjawisko na obszarze Polski w kontekście zasobów wód podziemnych?
Wyobraźnia podsuwa nam obrazy wyschniętych studni, jałowej, suchej ziemi, pustych kranów i kolejek do punktów czerpania wody. Szczególnie zagrożone suszą są tereny położone w centralnej Polsce, gdzie lokalnie obserwuje się objawy stepowienia. Nasuwa się pytanie: czy w wyniku suszy i zmian klimatu zabraknie nam wody do spożycia?
Polska posiada znaczne zasoby wód podziemnych zmagazynowane w wodonośnych strukturach geologicznych występujących na niemal całym obszarze kraju. Szacuje się, że ich objętość przekracza ponad 120-krotnie ilość wód znajdującą się w jeziorach i sztucznych zbiornikach retencyjnych. Połowa rocznego odpływu rzek do Bałtyku pochodzi z zasilania wodami podziemnymi. Sumarycznie udokumentowane zasoby dyspozycyjne wód podziemnych na obszarze kraju wynoszą 12,33 km3/rok (33,8 mln m3/dobę). Roczny pobór wód podziemnych w Polsce kształtuje się na poziomie 3,0 km3/rok. A zatem w skali kraju rezerwy dyspozycyjnych zasobów wód podziemnych są wysokie, kształtując się na poziomie 75%. Cykliczna zmienność warunków klimatycznych w okresach wieloletnich wpływa na zróżnicowanie odpływu rzecznego i zasilania wód podziemnych.
Prawdopodobnie jedna z najgłębszych susz na ziemiach polskich miała miejsce na początku XV wieku. Jak wynika z zapisów kronik historycznych w okresie tym, przy utrzymujących się przez 3 kolejne lata katastrofalnie niskich opadach atmosferycznych, wiele rzek zanikło, a stan wody w Wiśle był tak niski, iż miejscami rzeka utraciła swój nurt. Wnioskować należy, że tego typu zdarzenie musiało się wiązać również ze znacznym i długotrwałym obniżeniem zwierciadła płytkich wód podziemnych i głęboką niżówką hydrogeologiczną.
Zwierciadło wód podziemnych ulega wahaniom sezonowym oraz w wieloleciu. Wyróżnia się kilkuletnie i kilkunasto-letnie cykle, w których następują po sobie okresy mokre – wysokich stanów i niskich, prowadzących niejednokrotnie do występowania niżówek hydrogeologicznych. Głęboka niżówka występowała na początku lat 90-tych XX wieku, a rok 1992 był ekstremalny w tym zakresie. Następnie pod koniec lat 90-tych był okres mokry, skutkujący powodziami – szczególnie tą z 1997 roku. W pierwszej dekadzie XXI wieku znowu występowały powodzie, a od końca 2014 roku jesteśmy w okresie posusznym. Pewna poprawa w skali kraju nastąpiła w 2017 roku, jednak już w połowie 2018 roku znów sytuacja znacząco się pogorszyła. Od sierpnia 2019 r. na niektórych obszarach naszego kraju obowiązuje stan zagrożenia hydrogeologicznego w związku z występowaniem niżówki hydrogeologicznej. Pod względem intensywności w niektórych punktach niżówka hydrogeologiczna była głębsza w 2019 roku niż ta z 1992 roku.
Prognoza zagrożenia wystąpienia niżówki hydrogeologicznej – kwiecień 2020 rok
Naturalne zjawisko niżówki hydrogeologicznej jest często spotęgowane przez intensywny pobór wody podziemnej, co w konsekwencji może doprowadzić do okresowego deficytu wody na niektórych obszarach. Występować tam mogą niedobory wody w indywidualnych płytkich ujęciach gospodarskich oraz w ujęciach komunalnych eksploatujących pierwszy poziom wodonośny. Mogą też wystąpić straty w rolnictwie, problemy w sektorze energetyki wodnej i niekorzystne zmiany składu chemicznego płytkich wód podziemnych. Okresy niżówkowe mogą też stać się przyczyną zmian w ekosystemach zależnych od wód podziemnych (np. wysychanie bagien).
Obecnie nie przewiduje się trudności w poborze wody z głębszych poziomów wodonośnych i z poziomów o znacznej miąższości. Przy utrzymujących się przez kilka lat niżówkach hydrogeologicznych może jednak dojść do obniżenia zwierciadła wody i spadku ciśnień piezometrycznych w warstwach wodonośnych powodującego w szczególnych przypadkach zmniejszenie wydajności ujęć eksploatujących te warstwy.
Należy spodziewać się, że dłuższe okresy obniżenia zwierciadła wody mogą występować w przyszłości częściej i będą przez to bardziej dotkliwe, w szczególności na obszarach niezwodociągowanych, gdzie mieszkańcy zaopatrują się w wodę z indywidualnych płytkich ujęć wód podziemnych. Jednak warto zwrócić uwagę, że tak popularne w mediach porównywanie zasobów wodnych Polski i Egiptu jest w przypadku zasobów wód podziemnych zupełnie nietrafione. Mamy całkiem inne warunki klimatyczne i geologiczne, różnimy się pod względem rodzaju i ilości wody, jak również dostępności zasobów. W Egipcie zasoby wodne są praktycznie ograniczone do Nilu zasilanego w jego górnym dorzeczu poza granicami Egiptu, natomiast niemal 90% zasobów wodnych Polski tworzone jest w granicach kraju. W przeliczeniu na jednego mieszkańca zasoby wodne w Polsce są 2,5-krotnie wyższe niż w Egipcie.
Hydrogeolodzy spieszą z pomocą
Jednym z ważniejszych zadań dla geologów z państwowej służby hydrogeologicznej (PSH) jest ocena wpływu zmian klimatu na ilość zasobów wodnych dostępnych dla zagospodarowania. PSH prowadzi monitoring położenia zwierciadła wód podziemnych na obszarze całego kraju. Hydrogeolodzy opracowują prognozę bilansu zasobów wód podziemnych w warunkach możliwych zmian klimatu i wariantów rozwoju społeczno-gospodarczego kraju do 2030 r. Analiza dynamiki przepływów niskich miesięcznych i rocznych w przekrojach wodowskazowych rzek Polski, będących miarą podziemnego zasilania rzek, nie wykazała istotnych statystycznie i uporządkowanych przestrzennie trendów w ostatnich 70 latach, które mogłyby wskazywać na znaczący spadek dostępnych do zagospodarowania zasobów wód podziemnych w nadchodzących dwóch 6-letnich cyklach planistycznych gospodarki wodnej.
Państwowa służba hydrogeologiczna opracowała też procedurę postępowania zalecaną w działaniach prowadzonych dla wykorzystania rezerw zasobów dyspozycyjnych wód podziemnych na pokrycie niedoborów wodnych upraw rolnych w okresach suszy. Wykorzystuje ona dostępne w PIG – PIB dane z bazy GIS Mapy Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000, Banku HYDRO i bazy Zasoby wód podziemnych.
Jak możemy łagodzić skutki suszy?
W kontekście zmian klimatycznych i panującej pandemii jeszcze bardziej niż zwykle zdajemy sobie sprawę z tego, że dostęp do czystej wody jest niezbędny dla naszego funkcjonowania. Mając wiedzę na temat uwarunkowań występowania suszy na obszarze Polski oraz dysponując całym wachlarzem działań łagodzących jej skutki z pewnością nie pozostajemy bezradni wobec tego zjawiska.
Aby zwiększyć dostępność zasobów wód podziemnych, kształtujących utrzymanie przepływu hydrobiologicznie nienaruszalnego rzek w okresach suszy, musimy w większym stopniu retencjonować wodę powierzchniową oraz prawidłowo wykonywać i utrzymywać melioracje wodne, których celem powinno być utrzymywanie właściwych stosunków wilgotnościowych gruntów a nie jedynie ich osuszanie. Dobre efekty przynoszą inwestycje w zakresie tzw. błękitnej i zielonej infrastruktury, czyli w dużym uproszczeniu: „złap wodę i ją zatrzymaj”. Fakt, że mamy duże rezerwy wody podziemnej nie oznacza, że możemy ją marnować. Konieczne jest przemyślane gospodarowanie wodą. Skutecznym przeciwdziałaniem skutkom suszy będzie także znaczna rozbudowa systemu małej retencji. Warto tu przypomnieć, że przed II wojną światową w granicach ówczesnej Polski było ponad 20 000 małych zbiorników wód powierzchniowych, które po wojnie w dużej części zostały zniszczone. Od lat 90 ubiegłego wieku trwa odbudowa tej infrastruktury. Istniejące już dość liczne „Programy małej retencji” opracowane dla różnych regionów Polski powinny być jak najszybciej zrealizowane.
Zaspokojenie potrzeb ludności w wodę do spożycia poprzez system zbiorowego zaopatrzenia, opartego na ujęciach wód podziemnych wymaga dbałości o dobry stan techniczny studni i wystarczającą ilość studni rezerwowych na wypadek awarii lub spadku wydajności eksploatacyjnej studzien podstawowych ujęcia. Niezbędne jest także konserwacja i rozbudowa wodociągów przekazujących wodę odbiorcom w odległości niekiedy dziesiątków kilometrów od ujęcia.
Niech tegoroczny Światowy Dzień Ziemi pobudzi nas do konkretnych działań w życiu codziennym. Dbajmy o jakość wody powierzchniowej i tej podziemnej – bez potrzeby nie wprowadzajmy do niej substancji, które zanieczyszczają i obciążają na długo środowisko. Miejmy świadomość, że zanieczyszczona woda jest często nie tylko bezużyteczna, ale też transportując niekorzystne substancje może być także przyczyną chorób ludzi i zwierząt oraz powodować niepożądane zmiany w naszym otoczeniu.
Nasza cywilizacja dostarcza coraz to nowych substancji w postaci np. środków ochrony roślin, chemii gospodarczej, kosmetyków czy farmaceutyków. Niejednokrotnie używamy ich nie zastanawiając się, co będzie się z nimi działo po tym, jak trafią do środowiska. Nie tylko mamy wówczas problem z usuwaniem czy neutralizacją tych substancji, ale niejednokrotnie nawet z ich wykrywaniem. Widać to bardzo wyraźnie na przykładzie farmaceutyków, które wraz ze ściekami lub odchodami zwierząt trafiają do wód. Do niedawna substancje te nie były badane w wodach podziemnych, ale niestety, jak się okazuje występują w nich coraz bardziej powszechnie.
W dziedzinie ochrony jakości wód wciąż mamy bardzo dużo do zrobienia.
Tekst: Piotr Herbich, Agnieszka Kowalczyk, Małgorzata Woźnicka
Współpraca: Anita Starzycka
Więcej informacji znajdziesz na stronie internetowej państwowej służby hydrogeologicznej.
