Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Zmena klímy

Klimatická zmena, jej dôsledky a poľnohospodárstvo

10-05-2024
RNDr. Pavol Nejedlík, CSc.; prof. RNDr. Bernard Šiška, PhD. | [email protected]
Ústav vied o Zemi SAV, v.v.i.

V ostatnom čase sa zdá, že v poľnohospodárstve je ťažké riešiť problémy, ktoré sú v našich rukách - organizačné, dotačné, vzťahové. Jeden z najdôležitejších fenoménov ovplyvňujúcich poľnohospodárstvo nie je síce poľnohospodármi opomínaný, pociťujú ho veľmi silno v každej sezóne, nie je však na programe akútnych riešení.

Počet poľnohospodárskych prvovýrobcov na Slovensku kolíše, avšak nezávisle na ich veľkosti produkcie a uplatnenia sa na trhu, všetci sú silne ovplyvnené klimatickými podmienkami a hlavne extrémami počasia. Napriek svojej malej rozlohe geografická a klimatická rôznorodosť Slovenska dáva predpoklady na výrazný vplyv klimatických zmien na klimaticky výrazne závislé odvetvie hospodárstva. A v súčasnej dobe už nie je diskusia o tom, či sa klimatické podmienky menia, alebo nie. Realitu zmien klímy akceptujú všetci zainteresovaní, vrátane tvrdých klíma-skeptikov. Napriek tejto všeobecnej akceptácii sa nám však vôbec nedarí postaviť sa k tomuto problému racionálne.

O čo vlastne ide?

O malú zmenu v chemickom zložení atmosféry. Najčastejšie sa v tejto súvislosti spomína CO2. V atmosfére je ho približne len 0,04%, iných skleníkových plynov ešte menej. CO2 v atmosfére dobre rozptýlený a dobre zachytáva energiu vyžarovanú zemským povrchom. Čiastočne ju vracia späť k zemskému povrchu, čiastočne ju vyžaruje do medziplanetárneho priestoru a čiastočne ju „uskladňuje“ v atmosfére. A tým ju ohrieva. Takto pôsobia aj ďalšie skleníkové plyny, ktoré sú v atmosfére. Panovala tu dlhodobá rovnováha, pokiaľ človek nezačal tieto plyny do atmosféry pridávať vlastnou činnosťou. Aj poľnohospodárskou činnosťou. Poľnohospodárstvo a lesníctvo produkuje približne 15% týchto plynov. Ostatné odvetvia teda 85%. Globálna odozva v podobe klimatických dopadov na poľnohospodárstvo je neporovnateľná v porovnaní s dopadmi na iné sektory.

Klimatická zmena v tomto zmysle môže byť chápaná ako zmena parametrov zloženia atmosféry v dôsledku činnosti človeka. Existujú aj prírodné vplyvy na biosféru, či už extraterestriálne (napr. kolísanie príkonu slnečného žiarenia, ktoré sa mení málo), alebo terestriálne (napr. vulkanická činnosť, ktorá predstavuje jednorazový vplyv absorbovaný prírodou v priebehu niekoľkých rokov), ovplyvňovanie zloženia atmosféry človekom je však trvá už zhruba 200 rokov, je systémové a napriek niektorým snahám stále akceleruje. Svoju odozvu má v zmene lokálnych podmienok klímy. Diskutuje sa o veľkosti globálneho oteplenia od čias predindustriálneho obdobia, nateraz o viac ako 1,4 °C, ktoré je prognózované do konca tohto storočia na 2-6 °C. V geografickom vyjadrení však 2 °C predstavujú v podmienkach Slovenska posun 200 km na sever a 200 m v nadmorskej výške. Teda presun Komárna do Žiliny. K tomu sme blízko. Pre ilustráciu možno uviesť meranú a odhadovanú globálnu teplotu z meraní a scenárov z prvej dekády tohto tisícročia uverejnenú v roku 2013 na obr. 1.

Obr. 1

Obr. 1: Nárast globálnej teploty

Scenáre RCP od 2.6 do 8.5 predpokladajú vývoj globálnej teploty na základe odhadu ľudskej činnosti od veľmi disciplinovaného správania sa (scenár RCP2.6) až po vývoj bez zmeny v ľudských aktivitách (scenár RCP8.5). Ľudstvo za ostatných 10 rokov neurobilo žiadne podstatné zmeny v správaní a odhad nárastu na 1,4-1,5 °C k roku 2023 je úplne presný. Novšie spracovania klimatických scenárov, či už v globálnom, alebo regionálnych merítkach, idú tiež týmto smerom.

Dynamika biosféry je v súčasnej dobe ovplyvňovaná najrýchlejšie sa meniacou zložkou, teda atmosférou. A hoci biosféra je vďaka fotosyntéze a dýchaniu najdynamickejšou zložkou zemského systému, organizmy len reagujú na zmenu klímy a vykazujú oveľa konzervatívnejšie chovanie ako atmosféra. Najkonzervatívnejšou zložkou v poľnohospodárskom produkčnom systéme pôda, dodávajúca živiny - biosféra, teda produktívna zložka - atmosféra, dodávajúca energiu a vodu, je pritom pôda. Živé organizmy sú aktívnou zložkou biosféry, kde sa odohráva podstatná časť priamych procesov medzi živými organizmami a ostatnými zložkami zemského systému. Hlavným limitujúcim faktorom tvorby biomasy, mimo živín, je príkon energie vrátane fotosynteticky aktívneho žiarenia a hlavne voda. Rastliny a iné organizmy schopné fotosyntézy dokážu v prípade dostupnej vody a živín zrýchliť tvorbu biomasy a teda v priaznivých podmienkach aj tvorbu úrody. Príkon slnečného žiarenia kolíše len málo, živiny dodávané do pôdy sú čiastočne regulované človekom, v produkčnom procese ide teda v priemere v prvom rade o vodu, nutné je však rátať aj s extrémami počasia.

Prejavy dôsledkov zmien klímy sa v rôznych geografických podmienkach prejavujú rôzne. Ak sa obmedzíme na Európu, tak sa už prejavuje a očakáva sa ďalšie prehĺbenie poklesu zrážok v južných oblastiach Európy a otepľovanie na severe. V krajinách strednej Európy sa popri zvýšených teplotách očakáva zvýšený výskyt extrémnych klimatických javov. V severných oblastiach, ale aj na Slovensku neregistrujeme a ani neočakávame globálne dramatický pokles v dlhodobom priemere zrážok, hoci môžeme očakávať regionálne rozdiely s miernym poklesom v niektorých oblastiach. Problémom zostáva ich rozdelenie v priebehu roka a aj počas sezóny. Ak sa pozrieme do blízkej minulosti, tak najvlhší rok, čo sa týka zrážok sme v histórii meraní od roku 1872 na Slovensku zaznamenali v roku 2010. Nasledoval však veľmi suchý rok 2011, kedy sa deficit dostupnej vody prejavoval temer na celom území Slovenska po celý rok a v závere roka dosahoval zväčša 100-300mm. Obdobne rok 2023 vykázal ročný priestorový úhrn zrážok 923 mm, kým rok 2022 len 569 mm. Medzitým sme zaregistrovali sériu suchých periód a obdobné extrémne prejavy v ročnom, ale hlavne sezónnom vyjadrení môžeme očakávať aj v budúcnosti.

Zrážková činnosť je pre zásobovanie porastov vodou nutná, k tomuto však pristupujú aj ďalšie parametre atmosféry, hlavne výpar. Tento je závislý hlavne od energie vyjadrenej teplotou a aj dynamickými účinkami prúdenia a do vodnej bilancie vstupuje ako rozhodujúci faktor. Dôležitá je hodnota tzv. potenciálnej evapotranspirácie, teda množstva vody, ktoré sa nám vyparí pri dostatočnom zásobovaní zemského povrchu vodou. Jej vplyv môžeme ilustrovať na vývoji zrážok a potenciálnej evapotranspirácie v nížinných oblastiach reprezentovaných stanicou Hurbanovo a v horskom regióne Oravy reprezentovanou stanicou Oravská Lesná na obr. 2. Tento reprezentuje trendy potenciálnej evapotranspirácie a zrážok v priebehu 60 rokov. Na Slovensku očakávame nárast teplôt na celom území a teda aj potenciálnej evapotranspirácie s približne rovnakým trendom na nížinách a aj na horách. V nížinných oblastiach je potenciálna evapotranspirácia vďaka vyšším teplotám vyššia, a to pri stagnujúcich zrážkach, ktoré na horách vykazujú nárast.

Obr. 2

Obr. 2: Trendy potenciálnej evapotranspirácie a zrážok na nížinách a na horách Slovenska

Obr. 3

Obr. 3: Trend indexu sucha na nížinách a horách Slovenska

Toto vyúsťuje do situácie, kedy zvýšené požiadavky na výpar sú na horách kompenzované zrážkami, avšak v nížinách pri oveľa vyššej potenciálnej evapotranspirácii k tomuto nedochádza. Jasne to vidieť na trende indexu sucha, ktorý je vyjadrením pomeru potenciálnej evapotranspirácie a zrážok. K v priemere narastajúcemu, hlavne sezónnemu, nedostatku vlahy sa v ostatných rokoch kumulujú v letnom období vlny horúčav. Rok 2023 bol na Slovensku druhý najteplejší v histórii meraní – 9,8 °C (najteplejší 2014 dosiahol 10,0 °C). V týchto rokoch sme síce nezaznamenali absolútne teplotné extrémy, zaznamenali sme však série dní s vysokými teplotami nad 30 a 35°C. Ďalším klimatickým extrémom u nás je absencia snehovej pokrývky v zimnom období. Kumulatívne riziká poľnohospodárskej produkcie plynúce zo zmien klímy boli vztiahnuté k jednotlivým geomorfologickým jednotkám Slovenska, viď. tabuľka 1.

Tabuľka 1: Riziko negatívnych dôsledkov klimatických zmien na poľnohospodárstvo v jednotlivých geomorfologických jednotkách Slovenska

Tabuľka 1

Meniace sa klimatické podmienky samozrejme nevplývajú len na poľnohospodárstvo, viď schéma 1.

Schéma 1: Predpokladané dôsledky klimatickej zmeny na vybrané oblasti životného prostredia (poľnohospodárstvo, zásoby vody a ekosystémy) spracované podľa hodnotiacich správ IPCC.

Schéma 1

Poľnohospodárstvo, dostupnosť vody v rôznych regiónoch a ekologické systémy patria však k najohrozenejším. Zvyšujúce sa teploty nepôsobia rovnako na všetky plodiny. Pri dobrom zásobovaní vodou a energiou sa pri zvýšených koncentráciách CO 2 prejavuje nárast biomasy u rastlín typu C3 (napr. obilniny). Ale u rastlín typu C4 (napr. kukurica) tento trend od istej hranice koncentrácie CO2 už neprejavuje a následne klesá. Z globálneho hľadiska sa pri náraste oteplenia o 1,5 CO2 zvyšovanie, resp. udržanie vysokých úrod javí ako problematické a ďalšie otepľovanie bude pôsobiť skôr negatívne. Adaptovanie sa na existujúce a očakávané klimatické podmienky je potrebné a v hlavných bodoch ho možno vyjadriť nasledovne:

  1. zmena skladby pestovaných plodín
  2. zmena štruktúry odrôd, šľachtenie nových odrôd
  3. prispôsobenie agrotechnických termínov na zmenené klimatické podmienky
  4. podporiť konštrukcie závlahových zariadení (na SK bolo 300 000 ha závlah, máme 60 000)
  5. zabezpečiť dostatok závlahovej vody

K tomu treba pridať boj s chorobami a škodcami, aj inváznymi, a u ovocinárov ochranu pred jarnými mrazmi. Vyššie teploty v skorej jari podnecujú skorý nástup fenologických fáz citlivých na prízemné mrazy. Tieto potom, aj keď neprichádzajú až začiatkom mája, spôsobujú značné škody. Podobných aspektov vrátane zvýšeného počtu lesných požiarov nájdeme viacero.

Ľudia si neudržateľnosť svojho počínania čo sa týka dôsledkov zmien klímy, ktoré provokujú, na rôzne sektory vrátane poľnohospodárstva uvedomujú. Základom eliminácie týchto dôsledkov je okamžitá zmena v správaní sa krajín, ktoré sú hlavnými emitentami skleníkových plynov. Emisie pritom rastú. Výnimkou bol „kovidový“ rok 2020, kedy sme zaznamenali mierny pokles emisií skleníkových plynov o zhruba 4%. V nasledujúcich 2 rokoch sme tento „výpadok“ však opäť dobehli a rok 2023 sa ukazuje opäť rekordný s temer 59 mld ton emisií skleníkových plynov. Nárast emisií teda pokračuje, aj keď sa ukazujú nádejné náznaky jeho oslabovania.

Čo sa dá očakávať v prípade konsolidovaného úsilia v regulácii zmien klímy?

Dlhodobá stagnácia a postupná konsolidácia pomerov v horizonte jednej až dvoch generácií. A aj to len v prípade udržania spoločenskej situácie v zmysle eliminácie napätí, hlavne konfliktov ktoré eskalujú do vojnových extrémov a v prípade koncentrácie na riešenie problémov zmien klímy. Príkladom môže byť riešenie problémov so stratosférickým ozónom, známym pod pojmom ozónová diera. Tu sa zdá byť ľudstvo zatiaľ úspešné. Po zaregistrovaní tohto problému a tlaku vedeckej komunity boli schopné temer všetky štáty podpísať a v podstate aj dodržiavať dohody z druhej polovice osemdesiatych rokov (Viedenská konvencia z 1985 a Montrealský protokol z 1987). OSN v januári tohto roku konštatovala zastavenie vypúšťania už temer 99% látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu. „Ozónová diera“ sa stabilizovala s náznakmi k postupnému ozdraveniu ozónovej vrstvy po viac ako 35 rokoch. Viac urobiť zatiaľ nevieme. Riešenie problému globálneho otepľovania nebude jednoduchšie. Problém globálneho otepľovania bol nastolený vedeckou komunitou na prelome osemdesiatych a deväťdesiatych rokov. V úsilí obmedzovania nárastu globálnej teploty sme zatiaľ ako ľudstvo jednoznačne zlyhali.

Čo teda môžeme robiť v oblasti poľnohospodárstva u nás?

Adaptovať sa priebežne na existujúce pomery, hlavne čo sa týka hospodárenia s vodou, flexibilných zmien v štruktúre produkcie a agrotechnických aktivít. Klíma sa v našom regióne zmenila, nie sú náznaky stabilizácie a nie je v našich rukách v krátkom časovom horizonte reagovať spätným chodom.