Zbigniew W. Kundzewicz Jerzy Kozyra Drugi Kongres Nauk Rolniczych Warszawa, 5 października 2011 Ograniczenie zagrożeń klimatycznych w odniesieniu do rolnictwa i rozwoju wsi Zbigniew W. Kundzewicz Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu Jerzy Kozyra Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa – PIB w Puławach

Wskaźnik pogodowy plonu (wg IUNG) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Plony w PL (wg GUS, 2010) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Pszenica 42,8 39,5 32,4 39,4 40,7 41,7 Żyto 27,6 24,1 19,9 23,7 24,7 26,6 Ziemniaki 196 176 150 207 191 Buraki cukrowe 428 416 438 513 465 543 Wskaźnik pogodowy plonu (wg IUNG) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Pszenica +11% -22% Żyto +8% -14% Ziemniaki -29% Buraki cukrowe +7% -26% Modyfikacja slajdu 29 Wniosek – straty w latach niekorzystnych sa około dwukrotnie wyższe od zwyżek plonowania w latach korzystnych – Problemy w rolnictwie będą zależeć od tego jak często niekorzystne zbiory takie jak w 2006 rok będą się powtarzały 2

Zmiany klimatyczne Przewidywane konsekwencje dla rolnictwa Możliwości przeciwdziałania Działania dostosowawcze Uwagi końcowe

Średnia roczna Średnia ruchoma z pięciu lat Odchylenia średniej rocznej temperatury globalnej od wartości z wielolecia. Źródło: http://data.giss.nasa.gov/

Średnia ruchoma z pięciu lat Średnia roczna Średnia ruchoma z pięciu lat Proponuję ten slajd po slajdzie 3 Odchylenia średniej rocznej temperatury powietrza w Puławach od wartości z wielolecia 1961-1990. Źródło: Kozyra i inni, 2010 (materiały uzupełnione i zmodyfikowane) 5

Projekcje zmian temperatury globalnej w horyzoncie 2020–2029 (środkowa kolumna) i 2090–2099 (prawa kolumna), w odniesieniu do 1980–1999. (Źródło: IPCC AR4 WG1 SPM, 2007)

Względne zmiany opadu (w %) w okresie 2090–2099, w porównaniu z 1980–1999. Przedstawione wartości są średnimi z wielu modeli, przy założeniu scenariusza SRES A1B, dla zimy (strona lewa) i lata (strona prawa). Białe obszary: mniej niż 66% modeli zgadza się co do kierunku zmian. Obszary kropkowane: ponad 90% modeli zgadza się co do kierunku zmian. Źródło: IPCC (2007) 7 3/26/2017

Zmiany klimatyczne Przewidywane konsekwencje dla rolnictwa Możliwości przeciwdziałania Działania dostosowawcze Uwagi końcowe

Wpływ zmian klimatu na produkcję rolną (Olesen i in., 2011). Efekty bezpośrednie: - wpływ rosnącego stężenia CO2 na produktywność upraw i efektywność wykorzystania zasobów (wody i składników pokarmowych); - wpływ temperatury, opadu, promieniowania i wilgotności, itd na rozwój roślin i plon; zmiany strat spowodowanych ekstremami (fale upałów, mrozy/przymrozki, susze, opady intensywne, powodzie). Efekty pośrednie: - zmiany przydatności gatunków i odmian roślin (w szczególności – zmiana zasięgu roślin ciepłolubnych w kierunku północnym); - zmiany odżywiania roślin i występowania chwastów, szkodników, i chorób; oraz - zmiany w oddziaływaniu na zanieczyszczenia środowiska (np. wymywanie nutrientów) lub degradację systemu fizycznego (np. erozja gleb).

Rolnictwo w Europie – Przegrani i wygrani Rolnictwo w Europie jest ograniczone temperaturą na północy i na północnym wschodzie oraz ograniczone dostępnością wody na południu. Zmiany klimatu mogą osłabić pierwsze z tych ograniczeń, a wzmocnić drugie. W horyzoncie czasowym roku 2050, zagregowany wpływ zmian klimatu na rolnictwo w Europie może być korzystny. 3/26/2017 10

Zmiany częstości występowania obecnej suszy 100-letniej w Europie dla dwóch modeli (ECHAM4 i HadCM3) i dla dwóch horyzontów czasowych (lata 2020-te i 2070-te). Kolor czerwony – wzrost częstości, kolor zielony – spadek częstości. Źródło: Lehner i in. (2005 ).

Zmiany klimatycznego bilansu wodnego w Polsce podczas lata Źródło: Szwed i in. (2010) (a) 1961–1990 (b) 2061–2090 Już teraz w znacznej części kraju, w przeciętnym sezonie letnim parowanie przekracza opad. Można obawiać się, że ta tendencja wzmocni się w przyszłości. 12

Typowe konsekwencje zjawisk ekstremalnych dla rolnictwa, budynków i infrastruktury (Beniston i inni 2007, z modyfikacjami) Zjawisko Rolnictwo Budynki i infrastruktura Fale upałów Stres dla zwierząt, uszkodzenia roślin Wzrost potrzeb klimatyzacji powoduje zwiększone zapotrzebowanie na energię Opady Nieurodzaj spowodowany suszą lub nadmiarem opadu, erozja gleb Powodzie, osuwanie się ziemi, straty materialne Burze Uszkodzenia roślin Uszkodzenia budynków Sztormy Powodzie i erozja gleb Powodzie i erozja Myślę że taka tabela porządkuje rzecz 13

BRAK podobnego opracowania dla całego obszaru Polski Wskaźnik pogodowy plonów w województwie podlaskim (Źródło: Górski 2008, w: Sadowski i inni, 2008) Scenariusz ICTP-RegCM, Scenariusz GKSS-CLM, SRES A2 Uprawa 2030 2050 2080 Pszenica ozima -13% -11% -18% -16% -27% -22% Żyto -14% -6% -20% -9% -29% Ziemniaki -30% -24% -44% -34% -63% -50% Buraki cukrowe -12% +5% -17% +7% -25% +11% Kukurydza -4% -23% To są wyniki z Monografii dla Podlaskiego - szacunki wykonane z wykorzystaniem modeli statystycznych IPO opracowanych w IUNG . Należy zwrócić uwagę ze projekcje dla kukurydzy są również niekorzystne – przyczyna - brak wody – pomimo dostatecznych zasobów ciepła - Należy również podkreślić że to tylko wyniki z jednego modelu dla wycinka kraju a istnieje potrzeba testowania różnych modeli i różnych scenariuszy – by włączyć się w dyskusje swiatową czy europejska lub stworzyć ramy do adaptacji. BRAK podobnego opracowania dla całego obszaru Polski 14

Zmiany klimatyczne Przewidywane konsekwencje dla rolnictwa Możliwości przeciwdziałania Działania dostosowawcze Uwagi końcowe

Emisje gazów cieplarnianych z rolnictwa w Europie – EU27 Źródło: SEC (2009), 1093

Rolnictwo oferuje jednak znaczące możliwości w zakresie ochrony klimatu poprzez redukcję emisji gazów cieplarnianych i wiązanie (sekwestrację) dwutlenku węgla. Redukcję emisji gazów cieplarnianych w rolnictwie można osiągnąć np. dzięki wprowadzaniu do praktyki tzw. rolnictwa precyzyjnego, czyli optymalizacji praktyk agrotechnicznych, nawożenia i ochrony roślin. Gleby rolnicze straciły wiele z pierwotnej puli węgla organicznego. Potrzebny jest wzrost retencji dwutlenku węgla w glebie, przez odpowiednie techniki uprawy oraz poprzez odpowiedni dobór roślin o wysokim potencjale wiązania węgla w glebie). Rolnictwo oferuje ważne odnawialne źródło energii – biomasę.

Zmiany klimatyczne Przewidywane konsekwencje dla rolnictwa Możliwości przeciwdziałania Działania dostosowawcze Uwagi końcowe

Obszar działania Mechanizm Wybór upraw Odporność na wysoką temperaturę i suszę Odporność na szkodniki Szybciej (lub wolniej) dojrzewające uprawy Stosowanie mieszanek upraw Orka i terminy zabiegów Zmiana terminu siewu Tarasowanie pól Niwelacja pól Odłogowanie i mulczowanie Płodozmian Zmiany sezonów uprawy Uprawa roślin Gęstość siewu Wsiewki Nawadnianie i gospodarka wodna Zwiększenie efektywności nawodnień Przechwytywanie wody Stosowanie agrochemikaliów Zmiany ilości stosowania nawozów Dostosowanie terminów aplikacji Zmiany w stosowaniu herbicydów i pestycydów Potencjalne działania adaptacyjne i mechanizmy na poziomie gospodarstwa (wg PESETA, 2009, adapt.). Slajd od częsci - Dla mnie ten zestaw pytań jest bardzo ważny. To jest moja redakcja tłumaczenia – jeśli wymaga poprawy styl – bardzo proszę o korektę 19

Nawadnianie może podnieść plony, ale w Polsce brakuje wody do wielkoskalowych nawodnień rolniczych. Dlatego istotna jest oszczędność wody i poszukiwanie negalitrów (zaoszczędzonej wody) zamiast megalitrów, zgodnie ze sloganem „więcej plonu z każdej kropli”, poprzez zmiany praktyk agrotechnicznych, w kierunku minimalizacji strat wody. Istotne jest wprowadzanie nowych odmian roślin, bardziej tolerancyjnych na fale upałów i susze. Oczekuje się wyprodukowania hybryd dostosowanych do nowych warunków klimatycznych i lepiej wykorzystujących dłuższy sezon wegetacyjny.

13 istotnych pytań w sprawie adaptacji, na które trzeba znaleźć odpowiedź (W oparciu o: Burton i Lim, 2005) 1. Na ile istniejące systemy produkcji rolniczej mogą adaptować się do zmian klimatu? 2. W jakim stopniu można ograniczyć skutki zmian klimatu przez adaptację? 3. Jakie są koszty i korzyści wynikające z adaptacji i jak zostaną one rozdystrybuowane? 4. Jakie są nowe możliwości produkcji rolnej w nowych warunkach klimatycznych? 5. Gdzie i dlaczego adaptacja będzie najbardziej efektywna, a gdzie najmniej? 6. Co powinno się zrobić w celu oceny możliwości adaptacji? 7. Jakie są przeszkody w skutecznej adaptacji i jak można im zaradzić? 8. Czy podaż żywności jest zagrożona z powodu zmian klimatu? 9. Jakie są nowe zagrożenia dla produkcji rolniczej w różnych regionach? 10. W jaki sposób można zarządzać powstałym ryzykiem dla rolnictwa? 11. Które regiony są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatu? 12. Jakie kroki w związku z szacowanym zagrożeniem powinny poczynić rządy i sektor prywatny? 13. Jaki rodzaj współpracy międzynarodowej będzie pomocny w adaptacji rolnictwa do nowych warunków klimatycznych? Slajd do części - ostatniej Dla mnie ten zestaw pytań jest bardzo ważny. To jest moja redakcja tłumaczenia – jeśli wymaga poprawy styl – bardzo proszę o korektę 21

KOMISJA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH BIAŁA KSIĘGA Adaptacja do zmian klimatu: europejskie ramy działania KOM(2009) 147 Bruksela, 1.4.2009 - Jakie są aktualne i potencjalne skutki zmian klimatu dla sektora? - Jakie są koszty podjęcia działań i zaniechania podjęcia działań? - W jaki sposób proponowane środki wpływają na politykę w innych sektorach?

Potrzebne działania (UE i państwa członkowskie) wg Białej Księgi – Zagwarantowanie, że środki adaptacyjne i środki w zakresie gospodarki wodnej zostały uwzględnione w krajowych strategiach i programach rozwoju obszarów wiejskich – Zbadanie, w jaki sposób można uwzględnić adaptację w trzech głównych nurtach polityki rozwoju obszarów wiejskich (dotyczących poprawy konkurencyjności, stanu środowiska i jakości życia na obszarach wiejskich), a także w jaki sposób wspólna polityka rolna wnosi wkład w racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych w rolnictwie – Zbadanie możliwości systemu doradztwa rolniczego pod kątem intensyfikacji szkoleń, podstaw wiedzy i wprowadzania nowych technologii ułatwiających proces adaptacji

Zmiany klimatyczne Przewidywane konsekwencje dla rolnictwa Możliwości przeciwdziałania Działania dostosowawcze Uwagi końcowe

Klimat Rolnictwo: (współ)sprawca sprzymierzeniec w przeciwdziałaniu ofiara beneficjent zmian klimatu Rolnictwo 25

Wnioski 1. Rolnictwo polskie już funkcjonuje w warunkach zmiany klimatu i doświadcza zagrożeń klimatycznych (np. spadki plonów w 2006, 2011), które zgodnie z prognozami mają się nasilać (OFIARA). 2. Dominujący model rolnictwa jest nastawiony na maksymalizację plonów za pomocą przemysłowych środków produkcji (np. nawozy, środki ochrony roślin), przy minimalizacji niekorzystnego oddziaływania na środowisko (WSPÓŁSPRAWCA). 3. Proponowany nowy model rolnictwa ma zracjonalizować nakłady środków produkcji w celu minimalizacji emisji gazów cieplarnianych i ograniczenia skutków zmienności plonowania (SPRZYMIERZENIEC W PRZECIWDZIAŁANIU). 4. Niektóre zmiany klimatu mają pozytywny wpływ na plon, a kwestie przeciwdziałania zmianom klimatu i adaptacji do ich skutków dają szansę szybszego transferu nowych technologii do praktyki oraz większe wsparcie (BENEFICJENT). Slajd do części - ostatniej Dla mnie ten zestaw pytań jest bardzo ważny. To jest moja redakcja tłumaczenia – jeśli wymaga poprawy styl – bardzo proszę o korektę 26

Dziękujemy za uwagę