284

Henryk Kasza

jest zwiększenie pojemności ekosystemów (ich odporności i oporności) w celu zniwelowania wpływu człowieka;

wykorzystanie własności ekosystemów jako narzędzia w gospodarce zlewniowej — ta zasada wskazuje praktyczne rozwiązania wynikające z dwóch pierwszych reguł, tj. w jaki sposób przez regulację procesów hydrologicznych moZemy kształtować strukturę biologiczną ekosystemu, a przez kształtowanie struktury biologicznej poprawić jakość wody.

Przytoczę tylko dwa przykłady, które wyjaśnią istotę myśli ekohydrologicznej. Regulując poziomem wody w zbiorniku, można kontrolować rozmnażanie ryb planktonożemych (patrz rozdział 5.3.4.1). Mała liczebność tych ryb umożliwi skorupiakom planktonowym utrzymanie Gtoplanktonu na niskim poziomie, a tym samym niedopuszczenie do zakwitu. Opisana w wielkim skrócie idea metody pokazuje, jak można ograniczyć symptomy eutrofizacji. Natomiast kształtując roślinność w dolinie zalewowej rzeki powyżej zbiornika w taki sposób, by część zawiesiny i związków fosforu została tam zatrzymana, uzyskamy poprawę jakości wody. Ta draga z kolei metoda ogranicza przyczyny eutrofizacji (Zalewski 2007).

Do czasu sformułowania koncepcji ekohydrologii w gospodarce wodnej dominowało mechanistyczne podejście, zgodnie z którym czynnik biologiczny traktowany był jako wskaźnik jakości, a inżynierskie nastawienie na ochronę wód nie było wystarczające, aby zapewnić dobrą jakość wody i przeciwdziałać degradacji biocenoz (Zalewski 2006).

Pełne zrozumienie „ducha" ekohydrologii ułatwi przedstawiony poniższy przykład koncepcji, mającej posłużyć do kontroli eutrofizacji w nizinnym zbiorniku zaporowym, położonym w naszej strefie klimatycznej. To nowe, interdyscyplinarne podejście, polegające na uwzględnieniu w zlewni zbiornika metod wykorzystujących wiedzę ekologiczną, zostanie przedstawione za Wagner-Lotowską (2003). Kontrola eutrofizacji skupiać się będzie na obniżce dopływającego fosforu, wprowadzanego do systemu i na ograniczeniu dynamiki puli nutrientów. W wielkim uproszczeniu podejście ekohydrologiczne przedstawia się następująco:

najpierw należy zredukować dopływ zanieczyszczeń ze źródeł punktowych metodami technicznymi i za pomocą utworzonych wetlandów (sztucznych środowisk podmokłych);

- kolejnym krokiem jest wdrażanie w skali zlewni metod opartych na technologiach ekosystemowych. takich jak: zwiększenie w niej retencji nutrientów, kreowanie stref ekotonowych, zoptymalizowanie rolniczego wykorzystania; działania te należy wprowadzać, zaczynając od górnej partii zlewni.

Na ogól samo zastosowanie powyższych metod jest niewystarczające. W takiej sytuacji wody zbiornika nadal pozostaną zasobne w nutrienty, co umożliwi nadmierny rozrost glonów planktonowych, w tym zakwitów toksycznych gatunków sinic stanowiących potencjalne zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka. Jeśli woda zbiornikowa jest na tyle żyzna, by stymulować ich masowe pojawy, należy wprowadzić metody „ograniczające recyrkulację nutrientów w zbiorniku”. Te metody polegają na:

• włączeniu nutrientów w biomasę roślin;

pramiesszeniu nutrientów na wyższy poziom troficzny - na przykład poprzez biomanipulację.

Uzupełnieniem ekohydrologicznego myślenia o ochronie zbiornika zaporowego jest wykorzystanie występujących zależności - o ile takie dla konkretnych warunków istnieją -

pomiędzy sytuacją hydrologiczną w rzece, a stężeniem zawiesiny i nutrientów w płynącej rzeką wodzie. Dla zbiornika Sulejów stwierdzono istnienie ścisłej, dodatniej korelacji pomiędzy stężeniem fosforu ogólnego w zasilających go rzekach, a dynamiką wzrostu wiosennej fali wezbrańiowej w fazie wznoszenia. Wykorzystując współwystępowanie takiego typu zależności i sterując procesami hydrologicznymi, polegającymi w tym wypadku na minimalizacji dopływu wody rzecznej do zbiornika w okresie wezbrania (szczególnie w początkowym etapie, kiedy fala wezbrania ma charakter wznoszący), możemy zredukować ładunek fosforu dopływający do niego. Sterowanie procesami hydrologicznymi polegać będzie na kierowaniu części wód rzecznych do utworzonych sztucznie lub odtworzonych w górnej dopływowej strefie zbiornika wetlandów, w których zawiesina i nutrienty byłyby zatrzymywane. Konstruowane wetlandy powinny być szczególnie nastawione na pnejmowne wód fali wezbtaniowej, będącej w fezie wznoszenia (Zalewski 1999, Wagner, Zalewski 2000).

Opisane wyżej zintegrowane działania, prowadzące w efekcie końcowym do redukcji dopływu nutrientów i ich dynamiki w zbiorniku, opierają się na procesach (Wagner-łzwwska2003):

-    transformacji w masę roślinności tworzącej ekolony;

-    retencji w zlewni rzeki;

• denilryfikacji — w beztlenowym środowisku ekosystemów podmokłych (wetlandów);

-    przechwytywania w biomasę roślin i sezonowego usuwania;

1 samooczyszczania;

-    sedymentacji (w dolinie i zakolach rzeki, w małej retencji);

-    biofiltracji - redukcji biomasy fitoplanktonu przez np. filtrujący zooplankton.

Te kompleksowe działania, będące domeną ekohydrologii, dają nadzieję na rozwiązanie problemu eutrofizacji zbiornika zaporowego.

W rozdziale wcześniejszym zostały opisane metody ochrony zbiorników zaporowych. Mogą one być wykorzystane zgodnie z koncepcją ekohydrologii. Wyborowi odpowiednich metod powinna przyświecać myśl zharmonizowania ich z istniejącą infrastrukturą hydrotechniczną i zrozumienie, że integracja hydrologii z ekologią stanowi duży potencjał, umożliwiający poprawę jakości wody.

Hipotetyczny scenariusz działań ochronnych i rekultywacyjnych na zbiorniku Sulejów, obejmujących kompleks: zlewnia — rzeka - zbiornik oraz integrujących metody techniczne i biologiczne zgodnie z duchem ekohydrologii przedstawia rys. 5.6.

Pokazana na tym rysunku strategia poprawy jakości wody zbiornika Sulejów jest stopniowo wprowadzana w życie (Zalewski 1999). Przedstawiona droga postępowania, mająca na celu ochronę wód tego zbiornika, może być - po uprzednim przystosowaniu jej do konkretnej sytuacji — wykorzystywana na innych zbiornikach zaporowych, a kluczowym elementem wyboru kompleksu metod ochrony powinien być wskaźnik kosztów przypadający na jednostkę efektywności.