Naturalne rzeki w odpowiednio zarządzanym krajobrazie są stabilnym i samoutrzymującym się elementem obiegu wody w środowisku. W jaki sposób prowiadzi się renaturyzację rzek?
W niemal zupełnie przekształconym przez człowieka krajobrazie Europy przestrzeń dla swobodnego przebiegu procesów przyrodniczych uległa i wciąż ulega skurczeniu. Procesy te zachodzą oczywiście wszędzie, ale wymuszenia, jakim są poddawane w wyniku antropopresji, powodują ubożenie środowiska i utratę wielu jego przydatnych dla człowieka elementów. Wszelkie zmiany pokrycia terenu, typów nawierzchni, rozwój sieci dróg czy nawet zmiany typów gospodarowania w rolnictwie i leśnictwie pociągają za sobą zmiany przebiegu procesów hydrologicznych. Najogólniej mówiąc, zmieniają się zależności między odpływem powierzchniowym, odpływem podziemnym oraz infiltracją. Rzeki w tak zmienionym krajobrazie miejskim, leśnym i rolniczym stały się niejako narzędziem do odprowadzania nadmiaru wody w okresach większych opadów. O innych funkcjach rzek zapomniano.
Funkcje rzeki a zarządzanie
Mówiąc o zarządzaniu rzekami, należy zdefiniować cel, jaki chcemy osiągnąć w wyniku tego zarządzania. Prócz zdroworozsądkowych i subiektywnych oczekiwań, dotyczących czystości wody oraz bezpieczeństwa przeciwpowodziowego, zarządzanie rzekami musi uwzględniać wiele innych aspektów. Większość spośród tych aspektów jest uregulowana zapisami ustawy – Prawo wodne z dnia 20 lipca 2017 r. (Dz.U. z 2017 r. poz. 1566) oraz tzw. ramowej dyrektywy wodnej (dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej). Ogólnie, celem zarządzania rzekami jest to, by w rzekach była woda dobrej jakości, w ilości zapewniającej bezpieczne gospodarowanie, a ilość i jakość tej wody oraz morfologia rzeki mają być odpowiednie dla zachowania dobrego stanu środowiska rzeki. Wszystkie te cele są równoważne. W centrum ich wszystkich stoi bowiem człowiek, choć na pierwszy rzut oka może się wydawać, że dbałość o środowisko rzeki to wymysł ekologów, wędkarzy i kajakarzy.
Naturalne rzeki w odpowiednio zarządzanym (czytaj: niezabudowanej równinie zalewowej) krajobrazie są stabilnym i samoutrzymującym się elementem obiegu wody w środowisku (fot. 1). Rzeka uregulowana, której koryto jest proste i jednostajne pod względem głębokości, a na brzegach nie ma zacieniających drzew i krzewów, wpływa natomiast na zwiększenie dynamiki przepływu fali wezbraniowej oraz nie pozwala na zatrzymanie wody w okresach suszy. Gdy do takiej rzeki wpływają zanieczyszczenia ze źródeł punktowych lub obszarowych (rolnictwo), są one transportowane szybko w dół cieku, a zasięg ich oddziaływania jest bardzo szeroki. Erozja denna postępuje w takiej rzece bardzo szybko, co z kolei oddziałuje na stabilność brzegów oraz wody podziemne przylegających obszarów. Niektóre z wymienionych problemów można rozwiązać za pomocą budowy piętrzeń w formie progów i przelewów, jednak takie budowle powodują zatrzymanie transportu osadów prowadzonych przez rzeki i wymagają nakładów na ich konserwację. Erozja koryta Wisły poniżej stopnia wodnego we Włocławku spowodowała obniżenie dna rzeki ponad 3 m1. Co najważniejsze, piętrzenia utrudniają migrację organizmów w dół i w górę rzeki. Życie w takiej rzece koncentruje się między progami. W przypadku zdarzeń losowych prowadzących do pogorszenia stanu ekologicznego takiej rzeki (np. awarie kolektorów ściekowych, nielegalne zanieczyszczenie, brak tlenu spowodowany wysoką temperaturą), brak możliwości migracji powoduje trwanie rzeki w zubożonym stanie, co z kolei się odbija na wielu innych jej funkcjach.
Sprawdź też: Racibórz Dolny – największy zbiornik przeciwpowodziowy w Polsce
Fot. 1. Naturalna rzeka w krajobrazie leśnym (fot. P. Fiedorczuk)
Taka rzeka podczas niżówek jest płytka i szybko zarasta roślinnością, która z kolei w tak przekształconym krajobrazie drastycznie zwiększa szorstkość koryta i może powodować zwiększenie zasięgu zalewów w przypadku znaczących i krótkotrwałych wezbrań. Rzeka taka wymaga zatem działań, a koszty jej utrzymania są znaczne. W konsekwencji dotychczasowego zarządzania rzekami w Polsce przyzwyczailiśmy się, że olbrzymia większość rzek w miastach to „smródki” (bo przecież w mieście nie ma miejsca na przyrodę), a rzeki w krajobrazie rolniczym to proste, zielonkawe (bo obficie zarastające w wyniku eutrofizacji) kreski, głęboko wcięte w brzegi, w których woda pojawia się błyskawicznie po opadzie, szybko odpływa i trwa przez większość roku z minimalnym przepływem. Taki stan środowiska wodnego jest zagrożeniem dla działalności człowieka.
Zobacz też:
Na czym polega renaturyzacja rzek?
Renaturyzacja rzek jest działaniem wspomagającym odtworzenie stanu ekosystemu lub procesów przyrodniczych zachodzących w ekosystemie, który został zdegradowany, uszkodzony lub zniszczony2. Jest to więc zbiór przedsięwzięć zorientowanych na przywrócenie możliwie wielu elementów uprzednio upośledzonego w wyniku zarządzania ekosystemu rzecznego. Archaiczne podejście do zarządzania rzekami lansowane jeszcze w dugiej połowie XX w. zakładało, że przyroda dostosuje się do nowych, przekształconych rzek. Było to podejście błędne. Środowisko, owszem, dostosowywało się do nowych warunków, ale przez zanik gatunków, zwiększenie dynamiki zjawisk ekstremalnych i pojawienie się w miejscu wielu poprzednio występujących kilku nowych, często inwazyjnych, gatunków roślin i zwierząt. Konsekwencje tego odczuwają nie tylko, jak się powszechnie uważa, kajakarze i wędkarze, ale całe społeczeństwo. Mało kto dostrzega, że po głośnej awarii kolektora ściekowego w Warszawie w ubiegłym roku w Wiśle nie ma dziś nawet śladu. Tak szybko radzi sobie naturalna rzeka z nawet dużą porcją zanieczyszczeń. Udowodniono, że naturalnej czy zrenaturyzowanej rzece wystarcza kilkaset metrów, by żyjące w niej organizmy w drodze naturalnych procesów zniwelowały trafiające do niej zanieczyszczenia, podczas gdy w rzekach uregulowanych i wciętych długość takiego odcinka może sięgać 10 km3. A co z zanieczyszczeniami pochodzącymi ze źródeł rozproszonych (np. z rolnictwa)? Ścieków ze źródeł rozproszonych nie da się kierować do oczyszczalni, a to właśnie takie zanieczyszczenia są dzisiaj głównym problemem rzek Polski, Europy i – co najważniejsze – Morza Bałtyckiego. Takie zanieczyszczenia mogą być z rzek usuwane wyłącznie w drodze naturalnych procesów akumulujących azotany i fosforany, zachodzących głównie w korycie rzeki oraz w tzw. bagiennych strefach buforowych. Szaleństwem byłoby jednak twierdzić, że celem zarządzania rzekami jest powrót do ich pierwotnego układu i stanu. W obliczu występujących presji jest to w większości przypadków niemożliwe. Możliwe jest natomiast przywracanie rzekom względnie wielu ich cech, które pozwolą im na pełnienie szerokiego zakresu funkcji społecznych, gospodarczych i przyrodniczych.
Wysoki stopień przekształcenia rzek Polski nie pozwala w większości na samoistną regenerację i wymaga podjęcia konkretnych działań. Dotychczasowe błędne rozumienie renaturyzacji jako procesu zostawiania rzeki samej sobie spowodowało ogólną niechęć do tego procesu, wokół czego narosło wiele mitów, w tym m.in. tych o zwiększaniu ryzyka powodziowego czy zaniedbaniu rzeki, na której się nie wykonuje żadnych prac. Renaturyzację rzek prowadzi się najczęściej przez: zaplanowanie, przeprowadzenie i monitoring skuteczności działań technicznych, których celem jest zwiększenie zróżnicowania rzeki. Do regularnego koryta rzeki wprowadza się elementy siedliskotwórcze, takie jak głazy czy tzw. deflektory z naturalnego lokalnie materiału. Częstym zabiegiem renaturyzacyjnym jest przywrócenie rzece uprzednio od niej odciętych meandrów (fot. 2). Za renaturyzację należy uznać przebudowę jazów i progów na tzw. bystrotoki, za pomocą których można symulować naturalne warunki zmienności morfologicznej koryta rzeki, odtwarzając sekwencję bystrzy i plos.
Za renaturyzację należy również uznać usuwanie piętrzeń (rozbiórkę zapór). Katalog prac renaturyzacyjnych jest bardzo szeroki. Obok prac wymagających solidnego przygotowania formalnego i projektowego (np. usunięcie piętrzenia), jest również wiele prac mieszczących się w grupie regularnych prac utrzymaniowych, niewymagających dodatkowych pozwoleń i analiz (np. ograniczenie wykaszania rzek na rzecz celowego usuwania roślinności w miejscach krytycznych dla formowania się zatorów). Należy w tym miejscu wspomnieć, że w kwietniu 2020 roku opublikowano, opracowany na zlecenie Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej, Krajowy Program Renaturyzacji Wód Powierzchniowych (KPRWP), którego elementem jest pierwszy kompleksowy „Podręcznik dobrych praktyk renaturyzacji wód powierzchniowych” opracowany w języku polskim4. Treść podręcznika wskazuje, że pole do rozwoju renaturyzacji wód powierzchniowych w Polsce jest bardzo szerokie i będzie w najbliższych latach wymagać zaangażowania szerokiego grona specjalistów, głównie z zakresu inżynierii środowiska.
Renaturyzacja rzek to też regulacja
Zgodnie z podaną definicją renaturyzacja wymaga podejmowania działań technicznych polegających na właściwym kierowaniu energią strumienia wody oraz wykorzystaniu naturalnych procesów morfogenetycznych wynikających z naprzemiennie występujących w naturalnych rzekach procesów erozji i akumulacji. Brak zrozumienia tego faktu wynika z naturalnej bariery między specjalistami z zakresu inżynierii wodnej oraz ekologii. Taką tezę postawił prof. William Mitsch w jednym ze swoich artykułów opublikowanych w „Ecological Engineering” – pierwszym naukowym czasopiśmie poświęconym w całości restytucji ekosystemów. Prowokacyjnie wskazał nawet, że właściwe zarządzanie środowiskiem (w tym głównie środowiskiem wodnym) nie będzie możliwe, dopóki ekolodzy nie nauczą się inżynierii, a inżynierowie – ekologii5. Nie chodzi tu bynajmniej o przekonywanie jednej czy drugiej strony do pewnych racji (np. słynne już stwierdzenia typu „roślinka ważniejsza niż człowiek”), ale o wykształcenie w sobie przekonania, że i jedno, i drugie podejście stawia w centrum człowieka, który odnosi korzyści z życia w środowisku odpowiedniej jakości. Mając dostęp do nowoczesnej wiedzy z zakresu hydrauliki, planowania przestrzennego i ekologii, należy tradycyjne trapezoidalne i prostoliniowe regulacje rzek uznać za szkodliwą dla człowieka i środowiska ignorancję.
Renaturyzacja rzek na świecie toczy się szybciej niż w Polsce. W USA, Francji czy Hiszpanii kolejne zapory ulegają rozbiórce, gdyż dostrzeżono, że tracą swoje funkcje energetyczne (dostępne inne źródła energii) i retencyjne (zbiorniki wypełniają się rumowiskiem do tego stopnia, że ich eksploatacja zaczyna być niebezpieczna)6. W Polsce zdaje się, że zapominamy o podstawach cyklu procesu inwestycji budowlanych złożonego z planowania, projektowania, budowy, eksploatacji i dekapitalizacji obiektu. Nie mamy również tendencji do zarządzania adaptacyjnego polegającego na podejmowaniu decyzji inwestycyjnych na podstawie monitoringu celu funkcjonowania inwestycji. Mam tu na myśli setki zbiorników tzw. małej i dużej retencji, powstałych w Polsce na przestrzeni ostatnich 30 lat i już dziś niepełniących zakładanych funkcji, pogłębiających w wielu przypadkach problem suszy i pogarszających jakość wód. A wnioski w tym zakresie leżą na wyciągnięcie ręki: wysychająca Narew pomimo funkcjonowania wielkiego, sztucznego zbiornika retencyjnego Siemianówka, położonego niemal w źródłowych partiach tej jednej z największych polskich rzek; wyschnięta Biebrza poniżej niedawno „wyremontowanego” zbiornika Bobra Wielka czy rolnicy podejmujący nieskoordynowane działania mające na celu zablokowanie odpływu rzeki Supraśl w okresach niżówek (fot. 3).
Fot. 3. Brak wody w uregulowanym korycie rzeki Supraśl w kwietniu 2020 r., jaki nastąpił w wyniku
niekontrolowanego blokowania odpływu przez rolników przez wrzucenie do rzeki bel siana (fot. J. Grygoruk)
Co jest, a co nie jest inwestycją?
We wspomnianym już KPRWP wskazano, że stan ekologiczny około 90% polskich rzek wymaga poprawy. W olbrzymiej większości poprawę stanu tych rzek można osiągnąć za pomocą prostych i niedrogich działań utrzymaniowych. Koszty renaturyzacji rzek w skali kraju oszacowano bowiem na około 3 mld zł. Choć estymacje te wydają się być niedoszacowane, to i tak skala tych kosztów jest niewielka w stosunku do planów przekształcenia polskich rzek do utopijnych celów żeglugi, zabudowy zbiornikowej czy innych tzw. inwestycji (już dziś szacunkowe koszty przekopu Mierzei Wiślanej wynoszą ponad 1 mld zł). Korzyści płynące z renaturyzacji rzek liczone jako wzrost wartości ich świadczeń ekosystemów są przy tym mierzalne i znaczące7. Co więcej, niepodjęcie tych działań do 2027 r. spowoduje – w świetle zapisów ramowej dyrektywy wodnej – rozliczenie tego zaniedbania. W obliczu wątpliwych korzyści płynących z budowy i utrzymania kolejnych zbiorników małej czy dużej retencji oraz niewypełnianie przez te inwestycje zakładanych celów ograniczania skutków suszy8 wydaje się, że środki przeznaczone na ich budowę i eksploatację są raczej konsumpcją niż inwestycją. W obliczu nękających nasz kraj głębokich susz oraz prognozowanych, częstszych powodzi renaturyzacja jawi się jako inwestycja, w przeciwieństwie do sztucznych zbiorników powstających najczęściej w wyniku przetamowania rzeki i jej doliny zaporą, niemających żadnych kryteriów adaptacji czy monitoringu ich skuteczności w zapobieganiu powodzi czy suszy. Doświadczenie ostatnich lat uczy, że odtworzone (w tym również metodami inżynierskimi) ekosystemy wodne lepiej opierały się zjawiskom suszy i powodzi aniżeli wymagające zatrzymywania odpływu rzecznego sztuczne zbiorniki pogłębiające tylko problemy niżówek. W tym sporze rację mają tzw. ekolodzy postulujący potrzebę poprawy stanu środowiska rzek. Ekolodzy nie posiadają jednak w większości przygotowania inżynierskiego wystarczającego do zaproponowania technicznych rozwiązań mających na celu takie kształtowanie procesów hydrologicznych i przyrodniczych, by nasze rzeki na nowo zaczęły przypominać rzeki, a nie kanały. Głosy te są jednak coraz częściej wzmacniane postulatami inżynierów widzących korzyści z właściwego, bliższego niż dotychczas, przyrodzie zagospodarowania dolin. Renaturyzacja rzek w Polsce nie jest opcją, ale koniecznością. Należy sobie jednak uświadomić, że przywrócenie wszystkich rzek Polski do stanu pierwotnego, tj. sprzed ich przekształcenia, nie jest możliwe. Nie zmienia to faktu, że przywrócenie rzekom możliwie wielu funkcji przyrodniczych oraz elementów umożliwiających w dłuższej perspektywie zmniejszenie kosztów ich utrzymania należy zacząć jak najszybciej, gdyż proces odpowiedzi rzek na działania renaturyzacyjne będzie rozłożony na dziesięciolecia. Wyrzeczenia, jakie należy powziąć już dzisiaj w kontekście zmiany metod zarządzania rzekami, przyniosą rezultaty dopiero następnym pokoleniom, choć niektóre pozytywne konsekwencje renaturyzacji rzek i ekosystemów dolinowych (np. wzrost potencjału samooczyszczania renaturyzowanych rzek w wyniku zatrzymywania w krajobrazie substancji odżywczych) zauważymy z pewnością dużo szybciej.
1 Z. Babiński, Procesy erozyjno-akumulacyjne poniżej stopnia wodnego Włocławek, ich konsekwencje i wpływ na morfodynamikę planowanego zbiornika Nieszawa, Polska Akademia Nauk, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania, 1997.
2 G.D. Gann, T McDonald, B. Walder, J. Aronson, C.R. Nelson, J. Jonson, J.G. Hallett, C. Eisenberg, M.R. Guariguata, J. Liu, F. Hua, C. Echeverrfa, E. Gonzales, N. Shaw, K. Decleer, K.W. Dixon, International Principles & Standards for the Practice of Ecological Restoration, 2nd edition, Society for Ecological Restoration, Washington, D.C., USA, 2019.
3 G. Weigelhofer, N. Welti, T Hein, Limitations of stream restoration for nitrogen retention in agricultural headwater streams, „Ecological Engineering" no 60/2013.
4 https://www.apgw.gov.pl/static/cms/doc/Podrecznik_renaturyzacji.pdf
5 WJ. Mitsch, When will ecologists learn engineering and engineers learn ecology?, „Ecological Engineering" no 65/2014.
6 J.E. O'Connor, J.J. Duda, G.E. Grant, 1000 dams down and counting, „Science" no 348, 2015.
7 E. Szałkiewicz, S. Jusik, M. Grygoruk, Status of and perspectives on river restoration in Europe: 310 000 EUROS per hectare of a restored river, „Sustainability" no 10, 2018.
8 M. Marcinkowski, M. Grygoruk, Long-term downstream effects of a dam on a lowland river flow regime: case study of the Upper Narew, „Water" no 9, 2017.
dr hab. Mateusz Grygoruk, prof. SGGW, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiskowej SGGW
