Wtym poście przeczytasz o największym magazynie wody powierzchniowej jaki działa na terenie mojego siedliska Dolina mgieł (dolinamgiel.pl) i dowiesz się, jak zarządzać cennymi zasobami wody spadającej z nieba. Miłej lektury!
Ekohydrologia w pigułce
Wpływając na obieg wody w przyrodzie możemy świadomie kształtować lokalny mikroklimat i pośrednio, poprzez wpływ na lokalny mikroklimat, wpływamy na klimat w naszym regionie. Olbrzymi wpływ na klimat ma woda i jej cyrkulacja w lokalnych ekosystemach. Jej zasobność i dostępność umożliwiają rozwój szaty roślinnej. Ta zaś w procesie fotosyntezy pochłania dwutlenek węgla z atmosfery i oddaje tlen, a w procesie ewapotranspiracji oddaje spore ilości pary wodnej – jednego z gazów znacząco wpływających na klimat Ziemi (ewapotranspiracja – proces parowania terenowego, obejmujący transpirację – parowanie z komórek roślinnych, oraz ewaporację – parowanie z gruntu). Zawartość pary wodnej w powietrzu oraz obecność tzw. jąder kondensacji (drobinek kurzu, pyłków roślin, zarodników grzybów, a nawet bakterii) wpływa na formowanie się chmur. A te oznaczają zacienienie danego obszaru i szanse na potencjalne opady. Zacienienie jest również generowane przez same rośliny (głównie drzewa i krzewy), a to przekłada się na obniżenie lokalnej temperatury powietrza i zmniejszenie strat wody na parowanie. W tym makroobiegu wody w regionie ważnym udziałem jest również szereg oddziaływań antropogenicznych. Pokrywamy coraz większe obszary betonem, asfaltem, kostką brukową – czyli materiałami, które uszczelniają powierzchnię gruntu i uniemożliwiają naturalne wsiąkanie wody w glebę. Traci na tym magazyn wód gruntowych, a w dłuższej perspektywie czasu magazyn wód głębinowych, z którego często pochodzi nasza woda pitna! W obiegu wody w krajobrazie istotne są nawet drobne czynności wpływające na zużycie zasobów czystej wody pitnej, która zamieniana jest na ścieki. Zakręcenie kranu podczas mycia zębów czy wybór urządzeń AGD codziennego użytku na te zużywające mniej wody – to absolutna podstawa. Powinniśmy jednak zastanowić się nad innymi praktykami gospodarowania wodą, które możemy wprowadzić w swoim mieszkaniu, domu czy gospodarstwie rolnym.
Największy magazyn wody w Dolinie mgieł
Moje siedlisko położone jest w obszarze terasy zalewowej rzeki Pilicy. Dawniej, kiedy rzeka nie była częściowo uregulowana, każdego roku fragmenty tej terasy były zalewane podczas lokalnych podtopień. Pod koniec lat 60. rozpoczęto budowę zbiornika zaporowego na rzece Pilicy, znanego pod nazwą Zalew Sulejowski. Zdolność retencyjna tego zbiornika sprawiła, że wcześniej rejestrowane w naszych okolicach podtopienia zostały znacznie ograniczone lub są regulowane przez człowieka. Na terenie siedliska znajdują się dwa duże starorzecza, które zostały przeze mnie nieco przeprojektowane tak, aby zwiększyć ich zdolność magazynowania i oczyszczania wody.
Siedlisko Dolina mgieł z lotu ptaka. Kolor czerwony – granice siedliska; kolor niebieski – starorzecza.
Starorzecze oznaczone dłuższą niebieską linią ma stałe połączenie z rzeką. Starorzecze oznaczone krótszą linią jest od niej odcięte. Gdy w rzece wody przybywa, jej nadmiar wpada do większego starorzecza. Do tej pory było tak, że naturalne połączenie tego starorzecza z rzeką sprawiało, że wahania wody odpowiadały bardzo szybko na zmianę poziomu wody w rzece. Wyżówka w głównym korycie Pilicy oznaczała szybki przybór wody w starorzeczu, niżówka w rzece oznaczała szybki odpływ wody ze starorzecza. Żeby to zmienić i wpłynąć na zwiększenie zdolności tego elementu krajobrazu do magazynowania wody wprowadziłem niewielką modyfikację w terenie. Tam, gdzie na powyższym zdjęciu widać przerwę w niebieskiej, dłuższej linii, usypałem tamę/zaporę ziemną przedzielającą największe starorzecze.
Tama ziemna jest zbudowana z dużych głazów, żwiru i piasku i jest częściowo przepuszczalna dla wody. Oznacza to, że jak w rzece mamy wysoki stan wody, to jej nadmiar stopniowo przesącza się przez podstawę zapory ziemnej i wpływa do starorzecza.
Poziom wody w rzece i starorzeczu wyrównuje się po pewnym czasie, a to oznacza napełniony magazyn wody. Gdy w rzece poziom wody ponownie opada, woda w starorzeczu zostaje zatrzymana na dłużej. Z tego dużego starorzecza może następnie przesączać się do mniejszego starorzecza poprzez przepuszczalny grunt oraz ponownie wracać bardzo stopniowo przez zaporę ziemną w stronę głównego koryta rzeki.
Jako że każdy element projektu powinien pełnić kilka funkcji, również i zapora została tak przeze mnie zaprojektowana. Po pierwsze spowalnia dopływ i odpływ wody podczas wahań poziomu wody w rzece. Po drugie – jej grzbietem przebiega jedna z dróg dojazdowych do siedliska, stanowiąca ważny element całego systemu komunikacyjnego. Po trzecie, skarpy zapory ziemnej zostały przeze mnie obsadzone roślinami, których korzenie filtrują wodę, usuwając z niej nadmiar zanieczyszczeń (biogenów). Po czwarte, powyżej wspomniana roślinność, zarządzana regularnie poprzez koszenie i przycinanie (system odroślowy), jest świetnym źródłem materii organicznej do ściółkowania i na kompost.
To jeden z największych magazynów wody powierzchniowej, jaki udało mi się stworzyć na terenie siedliska we współpracy z siłami Matki Natury. Kolejny, nad którym pracuję, to jeszcze większy magazyn glebowy. Na kilkunastu hektarach powierzchni łąk, laso-pastwisk, ogrodów leśnych i pól uprawnych można stosunkowo małymi nakładami pracy zwiększać zasobność gleby w materię organiczną. Wbudowana w glebę materia organiczna tworzy strukturę gąbki, która znacząco zwiększa zdolność gleby do retencjonowania wody. Techniki pracy z glebą umożliwiające odbudowę tej gąbki węglowej na piaskach w Dolinie mgieł to jeden z głównych powodów wprowadzenia rozwiązań z obszaru agroleśnictwa i rolnictwa regeneratywnego. Zwiększona zdolność gleby do magazynowania wody to większa odporność siedliska na suszę i bardziej stabilne warunki uprawy.
Polska, Egipt i deszczówka
W wypowiedziach wielu osób na temat problemu suszy i zasobów wodnych, jakimi dysponuje nasz kraj, często pojawia się porównanie sytuacji hydrologicznej Polski oraz Egiptu. Takie podobieństwo rzeczywiście można wykazać, ale tylko w liczbach bezwzględnych. Według danych FAO (Food and Agriculture Organization) z 2017 r. w Polsce mamy 60,5 mld m3 odnawialnych zasobów wody, a w Egipcie 57,5 mld m3, czyli w sumie bardzo podobnie. Jeśli jednak przeliczymy ilość odnawialnych zasobów wodnych przypadających na mieszkańca, w Egipcie wartość ta wynosi 589 m3, a dla Polski 1566 m3 i tu widać już duże dysproporcje. Zastanówmy się lepiej, jak nasz kraj wypada na tle innych państw europejskich. Szacunki pokazują, że na jednego mieszkańca Europy przypada rocznie 4560 m3 wody. Skoro parametr ten w Polsce wynosi tylko 1566 m3, klasyfikuje nas to w grupie państw dotkniętych deficytem wody.
W rozważaniach na temat dostępnych zasobów wodnych przydatne są proste narzędzia pozwalające każdemu z nas określić ile wody mamy faktycznie do dyspozycji w miejscu zamieszkania. Co ważne, nie chodzi tu o wodę dostarczaną do naszych mieszkań i domów za pośrednictwem sieci wodociągowej, ale o wodę z opadów atmosferycznych. Tzw. uzysk wody deszczowej możemy łatwo obliczyć, korzystając z gotowych kalkulatorów oferowanych przez firmy zajmujące się instalowaniem systemów do gromadzenia deszczówki.
Zanim przejdziemy do obliczeń, przyjrzyjmy się, jak wygląda roczne zużycie wody na osobę w Polsce i jaka jest jego struktura. Według danych IGWP (Izby Gospodarczej „Wodociągi Polskie”) w latach 2004–2013 obserwowano systematyczny spadek zużycia wody. Najnowsze dane pokazują, że statystyczny Polak potrzebuje ok. 30 m3 wody rocznie: 6% przeznacza na zaspokojenie pragnienia i gotowanie, mycie naczyń po posiłkach pochłania 9% zużywanej wody, mycie ciała – 46%, a pranie odzieży 12%. Sprzątanie, przeciekająca instalacja i inne czynności pochłaniają 4% statystycznych 30 m3. Powyższa struktura zużycia wody może różnić się w zależności od typu zabudowy (domy jednorodzinne, mieszkania, lokale usługowe, hotele itp.) oraz wyposażenia. Jeżeli dokonamy podsumowania, otrzymamy zużycie na poziomie 77%. Na co zatem zużywamy pozostałe 23% wody? Na… spłukiwanie toalety! Zaskakujące, prawda? Być może warto przemyśleć instalację tzw. bezwodnej toalety kompostującej, projektując swój przyszły dom?
Powróćmy teraz do kalkulacji naszego lokalnego uzysku deszczówki, żeby sprawdzić, ile wody na nasze potrzeby możemy pozyskać z naszego najbliższego otoczenia. Wiemy już, ile przeciętnie wody zużywamy w skali roku. A ile wody rocznie spada nam z nieba? Potrzebujemy kilku danych, które następnie podstawimy do następującego wzoru:
Qm = F x φ x q [l/rok], w którym:
Qm – roczny uzysk deszczówki
F – powierzchnia zlewni
φ – współczynnik spływu dla danej powierzchni
q – wartość średniorocznego opadu
Powierzchnią naszej zlewni może być np. powierzchnia dachu budynku, z którego łapać będziemy deszczówkę. Współczynnik „φ” możemy odszukać w tabelach opracowanych na potrzeby szacowania spływu z różnych pokryć dachowych, są dostępne na stronach internetowych ich komercyjnych producentów. Wartość średniorocznego opadu dla danej lokalizacji odczytujemy z map Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, które również są dostępne w internecie. Zakładając, że mieszkamy w niewielkim domu zlokalizowanym np. w Warszawie, z dachem krytym blachą o powierzchni 200 m2, przy średniorocznej wartości opadów na poziomie 600 mm uzyskamy:
Qm = 200 x 0,9 x 600 [l/rok]
Qm = 108000 [l/rok] = 108 m3/rok
To ponad trzy razy więcej wody, niż zużywa statystyczny Polak! Zakładając, że w naszym przykładowym domu mieszka dwoje dorosłych z dzieckiem, zgromadzonej deszczówki i tak wystarczy na pokrycie rocznego zapotrzebowania na wodę dla całej rodziny. Warto pomyśleć o zainstalowaniu przydomowego systemu do magazynowania wody deszczowej, zamiast pozwalać jej bezproduktywnie odpływać do kanalizacji burzowej. Taką wodę możemy spokojnie wykorzystać do spłukiwania klasycznych toalet i pisuarów, do prania, do czyszczenia różnych powierzchni i mycia samochodu, a także do podlewania ogrodu. Technologicznie posiadamy nawet rozwiązania pozwalające na uzdatnianie deszczówki do jakości wody pitnej.
Zarządzanie „naszą” wodą
Zacznijmy od tej nieszczęsnej toalety spłukiwanej wodą. Zamiana takiej toalety na bezwodną toaletę kompostującą to niesamowita oszczędność! I chociaż nie wszędzie możemy wprowadzić takie rozwiązanie, warto je rozważyć. Jeśli nie mamy takiej możliwości, postarajmy się zminimalizować zużycie wody poprzez instalację wodooszczędnych spłuczek lub zawrócenie tzw. szarej wody do toaletowej spłuczki.
Perlatory napowietrzające wodę montowane na bateriach kuchennych i łazienkowych również wpływają na mniejsze zużycie. Koniecznie zadbajmy o naprawę wszelkich cieknących kranów i rozszczelnionych rur naszej domowej instalacji wodnej.
Jeśli mamy dom lub jesteśmy na etapie jego projektowania – skorzystajmy z doradztwa projektantów permakulturowych, którzy podpowiedzą, jak najlepiej pozyskiwać wodę do podlewania ogrodu z deszczówki, jak ją magazynować, jaki system przydomowej oczyszczalni ścieków zainstalować czy jak przeprojektować istniejącą instalację wod-kan, aby lepiej wykorzystywać dostępne nam zasoby wodne. Jednymi z ciekawszych rozwiązań permakulturowych wspierających lokalną gospodarkę wodną są systemy gromadzenia deszczówki oraz instalacje pozwalające na odzysk tzw. szarej wody i włączenie jej do cyklu hydrologicznego zieleńców wokół domu. Szara woda to nazwa mniej zanieczyszczonych ścieków np. wody odpływającej z wanny, prysznicowego brodzika, umywalek, pralek, zmywarek i kuchennych zlewów. Można ją w prosty sposób oczyścić i wykorzystać w ogrodzie.
Wprawni projektanci permakulturowi tworzą holistyczne ekosystemy wspierające zarządzanie deszczówką i szarą wodą w ogrodach. Wśród polecanych przeze mnie metod są m.in. żyjące maszyny (to technologie wykorzystujące żywe organizmy do oczyszczania zanieczyszczonej wody: rośliny, grzyby, zwierzęta, mikroorganizmy), przydomowe i szklarniowe oczyszczalnie szarej wody, niecki infiltracyjne, czyli obniżenia terenu w naszych ogrodach ułatwiające gromadzenie nadmiaru deszczówki i wsiąkanie zebranej wody w glebę najczęściej u podstawy drzew, ogrody deszczowe oraz rowy konturowe (ang. swale). Rolą tych wszystkich rozwiązań jest bardziej przemyślane zarządzanie posiadanymi zasobami wody.
Ważną rolę w rozsądnym zarządzaniu wodą w ogrodzie spełniają strefy ściółkowane materią organiczną, ogrody hydroponiczne (bezglebowe uprawy roślin wykorzystujące nadmiar wody zebranej podczas intensywnych opadów deszczu) oraz ziemne stawy permakulturowe połączone z systemami przelewów burzowych. Kiedy staw lub oczko wodne całkowicie wypełni się wodą, umożliwiamy odpływ jej nadmiaru bezpieczną drogą – do kanalizacji burzowej.
Stawy ziemne, w których niecka uszczelniona jest wyłącznie gliną naturalnego pochodzenia, stanowią zarówno świetny magazyn wód powierzchniowych, jak i rozwiązanie pozwalające na powolne przesiąkanie wody do gruntu i stopniowe odbudowanie zasobów wód głębinowych.
Zwiększony udział materii organicznej w glebie (ściółkowanie, rozrost korzeni, rozwój grzybów mikoryzowych, czyli tych współpracujących z korzeniami roślin) to też większe zdolności do magazynowania wody, ochrona przeciwpowodziowa, odporność na susze, a także wsparcie dla rozwoju mikroorganizmów, dżdżownic oraz grzybów. To również lepszy wzrost drzew i krzewów, a co za tym idzie obniżenie temperatury otoczenia, zniwelowanie efektu wyspy ciepła, ograniczenie nadmiernego parowania wody w okresach upałów, zwiększona wilgotność i poprawa czystości powietrza, spotęgowany proces fotosyntezy, większa zdolność roślin do pochłaniania CO₂ i wydzielania tlenu… Korzyści płynące z powyższych usług ekosystemowych można wyliczać bardzo długo. Mało kto wie jednak o tym, że im większy udział materii organicznej w glebie, tym większa sekwestracja, czyli wiązanie i zatrzymywanie w glebie gazów cieplarnianych.
Jeżeli ponadto zamiast roślin ozdobnych wprowadzimy do ogrodów odmiany owocujące i gatunki jadalne, zyska na tym nie tylko środowisko i lokalny ekosystem, ale również lokalna społeczność, ponieważ będziemy mogli wytwarzać zdrową, organiczną żywność na własne potrzeby i na potrzeby naszych klientów. A wszystko zaczyna się od mądrego i przemyślanego planu zarządzania wodą w krajobrazie.
Wodne działania dla każdego
Każdy może znacznie lepiej dbać o dostępne zasoby wody. Ponowne wykorzystanie wcześniej zużytej wody szarej, minimalizowanie konsumpcji wody czystej czy magazynowanie deszczówki do późniejszego wykorzystania to zaledwie kilka możliwych do wprowadzenia w swoim codziennym funkcjonowaniu scenariuszy. Podobnych rozwiązań mających pozytywny wpływ na cykl hydrologiczny jest znacznie więcej. Niektóre wymienione przeze mnie poniżej działania przeznaczone są dla specjalistów i fachowców, ale są też takie, które może podejmować każdy z nas, jeśli tylko dysponuje odpowiednią przestrzenią oraz odrobiną wiedzy i praktycznych umiejętności. Dzięki nim nasze najbliższe otoczenie zatętni życiem, a opuszczone i zaniedbane miejsca staną się ponownie zielone. Poprawimy zdolność gleby do magazynowania wody, powstrzymamy zjawiska powodziowe i zmniejszymy skalę lokalnych podtopień. Jeśli mamy dom, zaoszczędzimy też dzięki temu sporo środków i pracy, które przeznaczylibyśmy na usuwanie skutków gwałtownych zjawisk pogodowych z najbliższego otoczenia. No i najważniejsze – wprowadzając wodę i zieleń do najbliższego otoczenia, każdego dnia możemy pozytywnie wpływać na lokalny mikroklimat i bioróżnorodność naszych przydomowych ogrodów, siedlisk, gospodarstw, miast i wsi.
Jeżeli jesteś…
- Jeżeli jesteś architektem… domy swoich klientów projektuj tak, aby były wyposażone w instalacje odzysku szarej wody, magazyny deszczówki i przydomowe oczyszczalnie ścieków.
- Jeżeli jesteś projektantem krajobrazu… projektuj tereny zielone w taki sposób, aby znajdowały się one niżej niż powierzchnie uszczelnione (drogi, chodniki, alejki, parkingi). Woda deszczowa będzie mogła swobodnie odpływać i nawadniać roślinność.
- Jeżeli jesteś właścicielem ogrodu… wszędzie, gdzie to tylko możliwe, stosuj ściółkowanie gleby materią organiczną. Nie pozbywaj się liści i zrębków drewna – wykorzystaj je jako ściółkę pod krzewami i drzewami.
- Jeżeli masz do dyspozycji tylko balkon… załóż na nim wermikompostownik i dowiedz się, jak kompostować resztki organiczne z kuchni przy pomocy dżdżownic. Uzyskany kompost wysypuj na pobliskie trawniki i wysiewaj na nim łąki kwietne – miejska partyzantka permakulturowa to świetna zabawa, gdy robisz to razem z dziećmi!
- Jeżeli mieszkasz na dużym osiedlu w mieście… dowiedz się, jak rozmnażać drzewa z nasion i przy pomocy sadzonek zdrewniałych. Możesz niskim nakładem pracy sadzić lasy kieszonkowe na miejskich zieleńcach i nieużytkach (pamiętaj, aby sprawdzić wcześniej czy pod ziemią nie przebiegają jakieś instalacje).
- Jeżeli jesteś uczniem/uczennicą… razem z koleżankami i kolegami z klasy namówcie nauczycieli, aby założyć ogród deszczowy na szkolnym trawniku lub dziedzińcu. Nauka na świeżym powietrzu poprzez doświadczenia daje najlepsze rezultaty.
- Jeżeli jesteś sadownikiem lub prowadzisz własny regeneratywny las żywnościowy… w okresie zimy zacznij gromadzić zapasy śniegu usypując je pod okapem drzew i w bliskim sąsiedztwie krzewów. Woda uwalniana podczas wiosennych roztopów skutecznie nawodni twoje rośliny wieloletnie.
- Jeżeli mieszkasz na wsi… mając do dyspozycji większy teren wykop staw, przydomowe oczko wodne, wprowadź struktury ziemne, takie jak rowy konturowe lub bruzdy typu “key line”, pracuj nad odbudową glebowej gąbki węglowej. Utworzone zbiorniki małej lub większej retencji warto zasiedlać rodzimymi gatunkami ryb, raków, płazów i owadów.
Jeżeli w Twoim ogrodzie, na polu czy na miejskim trawniku jest wolna przestrzeń, w którą można bezpiecznie i bezkolizyjnie wprowadzić wodę, wykorzystaj zdobytą wiedzę w praktyce i działaj już dziś! Mam nadzieję, że zachęciłem Cię również do zbudowania własnego magazynu wody deszczowej.