VT 2: Ekosystémové služby a environmentálne riziká

prof. Mgr. Tatiana Kluvánková, PhD., Ústav ekológie lesa SAV

Ekosystémové služby predstavujú prínosy, ktoré príroda poskytuje ľudstvu. Poskytujú celý rad úžitkov na uspokojovanie nenahraditeľných životných potrieb: potravu, vodu a stavebné materiály. Zabezpečujú a regulujú pre život potrebné javy a procesy ako fotosyntéza, cyklus kyslíka, uhlíka, dokážu prispieť k zmierneniu dopadov klimatickej zmeny, či poskytujú kultúrne pôžitky vo forme rekreácie, oddychu, estetického vnímania.

Obrázok 1: Ekosystémy Nízkych Tatier poskytujú viaceré ekosystémové služby: turistiku, rekreáciu, regulačné, aj zásobovacie služby (autor: Baštáková, 2016).

Koncept ekosystémových služieb vznikol ako reakcia na pokračujúci trend nadmerného užívania prírodných zdrojov a alarmujúce znižovanie biodiverzity v 70. a 80. rokoch 20. storočia. Kým Millenium Ecosystem Assessment z roku 2005 prispel k typizácii ekosystémových služieb a vnímaniu ich hodnoty, iniciatíva Ekonómia ekosystémov a biodiverzity (TEEB) z roku 2010 poukázala na potrebu začlenenia ekosystémových služieb do procesu plánovania a rozhodovania – napr. do územnoplánovacej dokumentácie, programov starostlivosti o chránené územia či do sektorových manažmentových plánov. Na úrovni EÚ sa ekosystémovým službám venuje Európska agentúra pre životné prostredie (EEA), ktorá vypracovala klasifikáciu, podľa ktorej delíme ekosystémové služby na zásobné, regulačné a kultúrne (Common International Classification of Ecosystem Services – CICES, 2010  https://cices.eu/). Usiluje sa o zavedenie mapovania ekosystémových služieb v EÚ a na ich základe zavedeniu satelitných účtov k meraniu hrubých domácich produktov členských krajín EÚ.

Obrázok 2: Ekosystémové služby v záujme a konflikte s človekom (zdroj: M.Marek, 2016, T. Kluvánková, 2014 ).

Poukázaním významu prírodných systémov v ľudskom rebríčku potrieb má ambíciu podporiť konvergenciu sektorálnych politík motiváciou k spolupráci na udržateľnom manažmente krajiny a navrhovaní efektívnych stratégií manažmentu prírodných zdrojov a životného prostredia.

1. Ekosystémové služby: globálne problémy a lokálne riešenia

Ekosystémové služby sú v ekonomickom ponímaní zdieľané statky vystavené spoločenskej dileme individuálnych a kolektívnych záujmov. Producenti a užívatelia ekosystémových služieb si vzájomne konkurujú pri užívaní zdrojov a znižujú ich objem, zároveň je veľmi ťažké vylúčiť kohokoľvek zo spotreby. Záujmy jednotlivca (maximalizácia úžitku) pri užívaní zdieľaných statkov sa dostávajú do konfliktu so záujmami skupiny (zachovanie kvality a kvantity statku), ktoré často spôsobujú konflikty, neracionálne využívanie prírodných zdrojov, až ich následné vyčerpanie. Ako zmierniť spoločenskú dilemu konfliktov záujmov v globálnom systéme? Čo dokáže motivovať producentov a užívateľov ekosystémových služieb ku kooperatívnej stratégií užívania statkov?

Tradičný prístup k manažmentu prírodných zdrojov definovaný ekológom Garetom Hardinom v roku 1968 považoval za optimálne riešenia privatizáciu a neskôr štátnu reguláciu. Vyprovokoval rozsiahlu diskusiu a výskum, v ktorom sa do popredia dostala práca americkej profesorky Elinor Ostrom, neskôr známa ako teória zdieľaných statkov alebo COMMONS.

Obrázok 3: E. Ostrom, autorka teórie Commons (zdroj: www.wadsam.com, 2014)

 

Už v roku 1990 vo svojej prvej práci „Riadenie verejných statkov. Evolúcia inštitúcií pre kolektívnu voľbu“ Ostrom preukázala schopnosť kolektívnych užívateľov, najmä zdrojov na lokálnej úrovni, efektívne a udržateľne ich spravovať. Jej prístup, ktorý nadácia Alfreda Nobela ocenila cenou Švédskej centrálnej banky za ekonómiu (2009), predpokladá preniesť tvorbu pravidiel manažmentu a rozhodovania na kolektívnych vlastníkov alebo užívateľov formou samosprávy. Kolektív užívateľov si vytvára pravidlá užívania a rozhodovania, vrátane kontrolných a sankčných mechanizmov. Výskum commons tak dokázal, že zdieľaný manažment postavený na samosprávnosti za podmienok fungujúcich dlhodobých práv užívania vie sledovať kolektívne ciele (presadzovať kooperatívnu stratégiu) a dosiahnuť svoje ciele pri nižších nákladoch ako nástroje štátnej regulácie prijaté na centrálnej úrovni. Pravidlá sebakontroly vykazujú vyššiu efektívnosť a sú akceptovanejšie ako tie, ktoré prichádzajú „zhora“. Potvrdzuje tak význam lokálnych riešení na globálne problémy ako i silu komunity a spoločenských inovácií v nej vzniknutých. Výskum commons tak v čase svojich 50. narodenín prináša do praxe manažmentu krajiny a ekosystémových služieb v podmienkach globálnych zmien novú dimenziu.

Príklad režimu zdieľaného vlastníctva prírodných zdrojov v našich podmienkach predstavujú spoločenstvá vlastníkov lesa – urbariáty. Ich výskumu a významu na ochranu ekosystémových služieb lesa sa venuje oddelenie Strategických environmentálnych analýz pri Ústave ekológie lesa SAV v  projekte SIMRA H2020 (Spoločenské inovácie v marginalizovaných vidieckych oblastiach, http://www.simra-h2020.eu/ ) a VEGA (č. 2/0013/17 – Ekosystémové služby na podporu ochrany krajiny v podmienkach globálnej zmeny). Tieto nové projekty skúmajú ako  režimy commons dokážu využiť svoju samosprávnu podstatu a inovovať svoje manažmentové postupy v adaptácií na klimatické zmeny s cieľom maximalizovať prírastok a minimalizovať straty uhlíka v lesných ekosystémoch ale aj podporiť multifukčnosť lesníctva a kvalitu života komunit marginalizovaných  horských oblastí.

Projekt  CLIMO Cost Action 15226 (Smart uhlíkové lesníctvo v horských regiónoch, http://climo.unimol.it/ ) sa zaoberá podmienkami pre udržateľné spravovanie horských lesných ekosystémov a zároveň prispieť k naplneniu globálnych cieľov na zmiernenie klimatickej zmeny a jej negatívnych účinkov. Sekvestrácia uhlíka je regulačná ekosystémová služba, ktorá výrazne prispieva k regulácii klímy zachytávaním a dlhodobým ukladaním atmosférického CO2 – hlavného skleníkového plynu. Napriek tomu, že práve horské regióny tvoria dominantné zásoby uhlíka a poskytujú spoločnosti množstvo ďalších ekosystémových služieb, sú často marginalizované a z ekonomickej perspektívy ďaleko za priemerom Európskej únie. Ústav ekológie lesa SAV  sa na projekte zúčastňuje v dvoch tímoch o výsledky sa radi čoskoro podelíme.

2. Metódy hodnotenia ekosystémových služieb

Na hodnotenie potenciálu územia poskytovať ekosystémové služby sa využívajú rôzne metódy. Sumarizácia metód hodnotenia ekosystémových služieb bola zrealizovaná v rámci medzinárodného projektu OpenNESS (Operationalisation of natural capital and ecosystem services – From concepts to real-world applications),  na riešení ktorého sa podieľali aj slovenské pracoviská – Ústav krajinnej ekológie SAV a súkromná spoločnosť Regioplán Nitra.  Projekt OpenNESSktorý bol ťažiskovo  zameraný na vytvorenie resp. rozvoj operačného rámca pre uplatňovanie konceptu prírodného kapitálu a ekosystémových služieb v procese krajinného a urbánneho plánovania, ako aj pre manažment rôznych území a prírodných zdrojov v európskych krajinách (http://www.openness-project.eu/)  identifikoval celkovo 43 špecifických metód vhodných na hodnotenie ekosystémových služieb. Metódy boli rozčlenené do štyroch základných skupín:  biofyzikálne metódy (napr. ekologické a hydrologické modely),  socio-kultúrne metódy (opisné postupy, participatívne metódy), monetárne metódy (napr. založené na  vyčíslení finančných nákladov) a  integrované metódy (zohľadňujúce rôzne typy údajov, hodnôt, využívajúce výsledky čiastkových metód a smerujúce k integrovanému vyjadreniu – napr. multikriteriálna analýza, Bayeziánske siete, GIS metódy  a pod.). Výber metód hodnotenia ekosystémových služieb je ovplyvnený viacerými faktormi. Niektoré metódy sú časovo náročné, niektoré si vyžadujú podrobné priestorové dáta a niektoré sú zasa náročné na počítačové zručnosti. Dôležitý je aj účel hodnotenia ekosystémových služieb – t. j. ako by mali byť dosiahnuté výsledky využité v reálnej praxi. Z hľadiska ďalšieho šírenia a využívania  metód hodnotenia ES, je významná platforma Oppla (http://www.oppla.eu/), ktorá je spoločným produktom projektov OpenNESS a OPERAs. Ide o akési otvorené „trhovisko“ znalostí o problematike ES, prírodného kapitálu a prírode blízkych riešení, kde by mali nájsť odpovede na súvisiace otázky záujemcovia z rôznych oblastí – vedy, výskumu a praxe, verejného a súkromného sektora, jednotlivci, malé aj veľké organizácie. Aj naďalej je potrebné rozvíjať tieto metódy hodnotenia ekosystémových služieb a hlavne ich aplikovať v reálnej praxi, pri manažmente efektívneho využívania jednotlivých ekosystémových služieb. Slovensko v porovnaní s krajinami EÚ v tejto oblasti zaostáva a preto je potrebné zintenzívnenie výskumu v tejto oblasti.

Obrázok 4: Príklad hodnotenia potenciálu územia poskytovať ekosystémové služby – Mestské funkčné územie Trnava  (Mederly a kol., 2017)

 

3. Ekosystémové služby v adaptácií na zmenu klímy v mestskom prostredí.

Mikroklíma mestského prostredia je veľmi špecifická. Medzi jej charakteristiky patrí nižšia relatívna vlhkosť vzduchu a zhoršené podmienky pre prúdenie vzduchu. Taktiež je pre mestkú mikroklímu typická aj zvýšená prašnosť či znečistenie ovzdušia, zmenené svetelné podmienky (svetelný smog), horšie podmienky pre vysporiadanie sa s prívalovými dažďami a búrkami. V mestách hlavne dochádza k zmene geometrie aktívneho povrchu. Prevaha vertikálne orientovaného povrchu vedie k zvyšovaniu množstva odrazov a následne aj k absorbcii slnečného žiarenia, čo zapríčiňuje, že mestské prostredie je od okolitého prostredia o poznanie teplejšie –  efekt tepelného ostrova (Voogt & Oke, 2003).

Predpovedá sa, že tropických dní a nocí medzi rokmi 2021 a 2050 bude približne o 50 % viac, ako ich bolo v období medzi rokmi 1961 a 2000 (UrbanAdapt, 2015, http://urbanadapt.cz/cs). Medzinárodný výbor pre ochranu klímy IPCC www.ipcc.ch už v roku 2007 predpovedal, že ak budeme pokračovať v doterajšom vypúšťaní skleníkových plynov do ovzdušia, nárast teploty do roku 2100 môže byť až o 4,8 °C. Treba upozorniť na fakt, že zvýšenie priemernej teploty neznamená rovnomerné zvýšenie, ale nárast počtu extrémnych tepelných hodnôt, čoho dôsledkom sú tepelné ostrovy, dlhotrvajúce suchá, prívalové dažde a iné. Negatívne vplyvy na mestské prostredie sa môžu prejaviť extrémnym počasím, napríklad prívalovými dažďami, z ktorých môžu vzniknúť povodne, premnoženie komárov, erózia pôdy a zosuvy pôdy alebo dlhotrvajúcimi suchami, extrémnymi horúčavami, z ktorých vzniká riziko požiarov, vysúšanie až úhyn vegetácie, nedostatok vody a podobne. Obrázok 5 zaznamenáva horúci letný deň v meste Brno. Na termosnímku je možné vidieť ako sú budovy počas dňa extrémne teplé a zelená infraštruktúra okolo budov je podstatne chladnejšia. Stavebné materiály používané v mestách zapríčiňujú nárast tepelných ostrovov.

Obrázok 5: Mesto Brno počas horúceho letného dňa (zdroj: UrbanAdapt, 2015)

Podľa Ministerstva Životného prostredia v súčastnosti žije v mestskom prostredí až 75% Európanov. Na Slovensku je to približne 56,5%. Mestá poskytujú široké spektrum funkcií a služieb, ale neustále rozširovanie miest, so stále narastajúcou koncentráciou populácie, zapričiňuje veľký tlak na životné prostredie, čo prispieva k výraznejším prejavom klimatickej zmeny práve v mestskom prostredí. Negatívne trendy sa dajú pozorovať už v štruktúre miest, pretože mestá neboli pripravené na prejavy klimatickej zmeny. Tlak ekonomických aktivít a s tým úmerne zvyšujúci sa podiel dopravy prispieva k strate biodiverzity a k fragmentácii prírodného prostredia, čo v meste má za následok zmenšovanie prírodných prvkov teda zelene. Kvalita života obyvateľstva v mestách úzko súvisí s kvalitou životného prostredia ako poskytovateľa ekosystémových služieb. Zelená infraštruktúra môže výrazne ovplyvniť život v meste poskytnutím ekosystémových služieb ako je regulácia mestskej klímy (zmierňovanie teplotných extrémov), zvyšovanie kvality ovzdušia (redukovanie znečistenia ovzdušia), zmena prúdenia vzduchu (redukovanie nárazových vetrov), zeleň pomáha prepojiť prírodné prvky (čím prispieva k ochrane prírody, biodiverzity a vytvára útočisko pre voľne žijúce živočíchy), redukuje hluk a pomáha čistiť kontaminované územia. Zeleň pozitívne pôsobí aj na ľudí, pomáha pri sociálnej interakcii, sociálnej súdržnosti, má estetický, edukačný a rekreačný úžitok, určuje regionálnu identitu, je využívaná na hry s deťmi, na šport a pozitívne pôsobí na zdravie ľudí. Najdôležitejšími potencionálnymi zdrojomi ekosystémových služieb v mestách sú mestské lesy, prírodné a umelé mokrade, vodné toky, zelené strechy , fasády a steny, mestské parky a záhrady. Správne priestorové plánovanie miest so zahrnutím mikroklimatickej funkcie zelenej infraštruktúry môže priniesť zmiernenie negatívnych dôsledkov klimatickej zmeny a tým aj zvýšenie kvality života v mestách

Obrázok 6: Ekosystemové služby zelene v meste  (zdroj: Kaiser, 2017)

Zelená infraštruktúra je stále viac vnímaná ako vhodné adaptačné opatrenie pre mestá. Avšak rastliny dokážu mikroregulačnú funkciu poskytovať len za určitých podmienok. Potrebná je vhodná teplota, svetlo, dostatočný priestor na rast koreňového systému, zníženie kompaktnosti pôdy a predovšetkým dostatok vody v pôde.

V spolupráci s  CzechGlobe Ústavom výskumu globální změny AV ČR, v.v.i s oddelením toku látok a energií  oddelenie Strategických environmnentálnych analýz a CE SPECTRA zisťuje vhodné podmienky pre zeleň v mestách tak, aby bola schopná plnohodnotne poskytovať svoj potenciál mikroklimatimatickej funkcie a iných ekosystémových služieb (Obrázok 6). Mikroklimatická funkcia zelene priaznivo ovplyvňuje mesto znížením teplotných výkyvov (mestské parky sú v priemere o 1°C chladnejšie oproti uliciam), zvyšujú vlhkosť ovzdušia (jedna dospelá breza za vegetačné obdobie dokáže vypariť cca 7000 l vody, čo v priemere zvýši vlhkosť ovzdušia o 5-7%.) a samozrejme poskytuje tieň. Preto je nutné sa zamyslieť nielen nad revitalizáciou a výsadzbou zelene v mestách ale aj nad správnym manažmentom, ktorý by dokázal poskytnúť rastlinám vhodné podmienky pre plnenie mikroregulačných služieb.

 

4. Význam Historických štruktúr poľnohospodárskej krajin z hľadiska poskytovaní ekosystémových služieb

Histirické štruktúry poľnohospodárskej krajiny HŠPK reprezentujú územia, ktoré sú v európskom priestore veľmi zriedkavé a vysoko cenené – majú nenahraditeľný ekologický  (sú nositeľmi biodiverzity) a kultúrno-historický význam (dokumentujú dlhý, vyvíjajúci sa vzájomný vzťah medzi krajinou a človekom).  Problematike sa niekoľko rokov venuje Ústav krajinnej ekológie SAV. HŠPK sú významné aj z hľadiska ekosystémových služieb nakoľko  poskytujú viaceré významné úžitky pre spoločnosť:

  • Prispievajú k zadržiavaniu vody v krajine a k spomaleniu odtoku čím eliminujú výskyt prirodzených hazardov ako sú povodne, erózno-gravitačné procesy, sucho a pod. – najmä HŠPK s bohatým  zastúpením medzí a trvalých trávnych porastov
  • Prispievajú k zachovaniu zdravých pôd a produkčných ekosystémov – bohatá pôdna flóra, druhové spektrum rastlín vo vzťahu k náročnosti na živiny
  • Prispievajú ku kvalite životného prostredia znižovaním  hlučnosti a prašnosti územia  a zachovaním priaznivého stavu klímy, čím zmierňujú dopady klimatických zmien na krajinu
  • Sú významnými zdrojmi biodiverzity – predstavujú útočištia pre mnohé rastlinné a živočíšne druhy. Najvýznamnejšie zdroje biodiverzity sú viazané predovšetkým na medze, ale aj okraje poľných ciest, pôvodné lúky a pasienky ako aj trvalé trávne porasty na bývalých poliach opustených po kolektivizácii
  • Prispievajú k produkcii potravín (ovocie, zelenina, obiloviny a pod.) a krmovín  v dôsledku maloplošného samozásobiteľského hospodárenia,
  • Majú vysoký medonosný a liečebný potenciál, nakoľko sa vyznačujú vysokou druhovou  bohatosťou, pomerne vysokou početnosťou včelstiev a výskytom vzácnych druhov významných z hľadiska zdravotných účinkov
  • Majú značný genetický potenciál – genofond ovocných drevín, tradičné sorty odolné voči škodcom
  • Majú značný potenciál pre poskytovanie kultúrnych služieb – potešenie zo scenérie, živá, estetická, tradičným spôsobom obhospodarovaná krajina je atraktívna pre cestovný ruch – predstavuje živé múzeum v prírode. HŠPK majú aj značný výchovno-vzdelávací potenciál vzhľadom na vysokú  kultúrnu a umeleckú hodnotu územia

Avšak spoločnosť si často neuvedomuje tieto prínosy, ktoré nám HŠPK poskytujú, berie to ako samozrejmosť. Na Slovensku nie sú tieto štruktúry  objektom špeciálnej legislatívnej ochrany a preto v najbližších rokoch môže dôjsť k ich nenávratnému poklesu až strate v dôsledku opúšťania a následnej, rýchlo postupujúcej sukcesie lesa alebo pod tlakom investičnej výstavby. Už v súčasnosti sú Historické štruktúry poľnohospodárskej krajiny   na Slovensku ojedinelé, preto by im mala byť venovaná náležitá pozornosť. Je nevyhnutné realizovať systematický monitoring ich zmien ako i zmien vo využívaní ich ekosystémových služieb a zabezpečiť taký manažment týchto vzácnych území ktorý zabezpečí nielen ich zachovanie a ochranu, ale aj optimálne využívanie ich ekosystémových služieb, ktoré ponúkajú pre spoločnosť. Vhodný manažment súčasne prispeje k zlepšeniu kvality životného prostredia na vidieku  a následne k trvalo udržateľnému rozvoju a zachovaniu charakteristického rázu vidieckej krajiny.

Obrázok 7: HŠPK okrem vysokého kultúrneho potenciálu poskytujú aj viaceré  produkčné služby

 

Použitá literatúra

Hardin, G. 1969. Tragedy of Commons. Science 162: 1243-1248.

IPCC. (2007). limate Change 2007: Synthesis report. Contribution of working groups I, II, and III to the Fourth Assessment. Report of the IPCC, Geneva, Switzerland. Switzerland: Core Writing Team, Pachauri, R.K. and Reisinger, A.

MEDERLY, Peter – BEZÁK, Peter – IZAKOVIČOVÁ, Zita – DOBRUCKÁ, Anna – LIESKOVSKÝ, Juraj – HALABUK, Andrej. Vybrané metódy hodnotenia ekosystémových služieb – projekt OpenNess a prípadová štúdia Trnava [Selected methods of evaluation of ecosystem services – OpenNESS project and Trnava case study. In The Environment]. In Životné prostredie: revue pre teóriu a starostlivosť o životné prostredie, 2017, roč. 51, č. 4, s. 205-212. ISSN 0044-4863.

Millennium Ecosystem Assessment (MEA). 2005. Ecosystems and Human Well-Being: Synthesis. Island Press, Washington. 155pp, here: p.40.

Ostrom,  E.,  1990.  Governing  the  Commons:  the  Evolution  of  Institutions  for  Collective  Action. Cambridge: Cambridge University Press

TEEB, 2010: The Economics of Ecosystems and Biodiversity. Malta: Progress Press, 21 pp.

UrbanAdapt. (2015). projekt UrbanAdapt. Adaptace města na směnu klimatu . Brno. urbanadapt.cz/cs.

Voogt, J. A., & Oke, T. R. (2003). Thermal remote sensing of urban climates. Environment , 370 – 384.