Wydawnictwo
Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Adaptacja i łagodzenie negatywnych skutków (mitygacja) to dwie komplementarne strategie reagowania na zmiany klimatyczne. Łagodzenie jest procesem redukcji emisji lub zwiększania zdolności pochłaniania gazów cieplarnianych (GHG) przez środowisko oraz procesem redukcji popełnianych błędów w zarządzaniu środowiskiem, aby ograniczyć przyszłe zmiany klimatyczne. Adaptacja to proces dostosowywania się do faktycznego lub oczekiwanego klimatu i jego skutków w celu zmniejszenia lub uniknięcia szkody albo wykorzystania okoliczności pozytywnych, na przykład przez wprowadzenie nowych upraw lub odmian, odporniejszych na susze, a jednocześnie wydajniejszych w plonowaniu w warunkach wyższych temperatur. Zarówno adaptacja, jak i łagodzenie mogą zmniejszyć ryzyko i ułatwiać zarządzanie ryzykiem związanym ze skutkami zmian klimatu. Wydaje się wielce prawdopodobne, że oddzielnie ani adaptacja, ani mitygacja nie przeciwdziałają negatywnym wpływom zmian klimatycznych na rozwój cywilizacji ludzkiej. Mogą się jednak wzajemnie uzupełniać, istotnie zmniejszając ryzyko pogorszenia się warunków dobrostanu i funkcjonowania społeczeństw wynikające ze zmian klimatycznych.
Istnieje wiele ścieżek łagodzenia, które prawdopodobnie ograniczą ocieplenie do mniej niż 2°C w stosunku do poziomu sprzed epoki przemysłowej. Wymagałyby one w ciągu następnych kilku dekad, do końca wieku, znacznych redukcji emisji oraz niemal zerowej emisji CO2 i innych długowiecznych gazów cieplarnianych. Realizacja takich redukcji wiąże się z poważnymi wyzwaniami technologicznymi,
gospodarczymi, społecznymi i instytucjonalnymi, wymagającymi współpracy międzynarodowej oraz wyrzeczenia się osiągania celów ekonomicznych za wszelką cenę.

[fragment książki]

Cel pracy. W ostatnich dekadach zaobserwowano niezwykle szybki wzrost średniej globalnej temperatury na powierzchni Ziemi. Wzrost ten jest wywołany w większości antropogeniczną emisją gazów szklarniowych, głównie dwutlenku węgla, która prowadzi do intensyfikacji efektu szklarniowego i zmian klimatycznych. Poprzez skomplikowany system sprzężeń zwrotnych pomiędzy elementami środowiska zmiany klimatyczne wpływają również na ekosystemy, które są rezerwuarem węgla i ogniwem w jego obiegu. Przyszłe warunki klimatyczne – w zależności od jakiego scenariusza emisji CO2 potoczy się rozwój świata – będą wpływać na rolę ekosystemów w obiegu węgla, a tym samym ich kondycję.
Na podstawie wybranych powierzchni oceniono obecne możliwości akumulacji węgla przez ekosystemy leśne, podmokłe i rolnicze. Podjęto również próbę określenia wpływu opadów i warunków wilgotnościowych na wahania produktywności badanych ekosystemów w różnych skalach czasowych.
Materiały i metody. Do oceny wymiany CO2 pomiędzy lasem sosnowym w Tucznie, torfowiskiem w Rzecinie i polem uprawnym w Brodach posłużono się pomiarami metodą kowariancji wirów. Do obliczeń strumieni wykorzystano oprogramowanie EddyPro®. Dane z wszystkich stacji poddano weryfikacji pod kątem jakości, a następnie brakujące dane wypełniono dwiema metodami: Max Planck Institute of Biogeochemistry (MPI) oraz Fluxnet Canada Research Network (FCRN). Wykazano, że obie metody pozwalają na uzyskanie porównywalnych wyników. Do pomiarów nad lasem wykorzystano dwa systemy pomiarowe, wyposażone w różne typy analizatorów gazowych (z otwartą (OP) i zamkniętą (CP) ścieżką pomiarową). Wykazano, że pomiary wykonane systemem OP wskazują na większą asymilację CO2 w porównaniu z otrzymanymi z systemu typu CP. Stwierdzono potrzebę wprowadzenia dodatkowej korekty pomiarów wykonanych za pomocą systemu OP oraz zaproponowano jej metodykę. Po jej zastosowaniu stwierdzono podobieństwo miesięcznych sum wymiany netto uzyskanych z obu typów systemów. Ustalenie to jest istotne w kontekście porównań pomiarów metodą kowariancji wirów, które są prowadzone w różnych częściach świata nad różnymi ekosystemami.
Wyniki i wnioski. Przeprowadzone prace pozwoliły określić średnie (w obecnych warunkach klimatycznych) możliwości akumulacji węgla przez las w Tucznie w wysokości 418,5 ±11,8 g·m–2·rok–1, natomiast torfowiska w Rzecinie na 118,6 ±26,0 g·m–2·rok–1. Ekosystemy leśne i podmokłe (torfowiska) mogą odegrać istotną rolę w usuwaniu z atmosfery CO2 pochodzącego z emisji antropogenicznej. W czasie opadów deszczu, na stacji leśnej i rolniczej, zauważono wzrost emisji CO2 w stosunku do jego asymilacji. Jako tego główną przyczynę wskazano zmniejszenie gęstości promieniowania całkowitego (Rg) w tym czasie, natomiast wzrost emisji CO2 wywołany intensyfikacją oddychania ekosystemu został zauważony jedynie na polu uprawnym.

SKOROWIDZ SYMBOLI

1. WPROWADZENIE I STAN WIEDZY 
1.1. Przyczyny i skutki zmian klimatycznych
1.2. Globalny bilans CO2 
1.3. Rola obszarów rolniczych, leśnych i podmokłych w bilansie CO2 
1.4. Przyszłe warunki klimatyczne 
1.5. Przeciwdziałanie skutkom zmian klimatu w rolnictwie i leśnictwie
1.6. Metody oszacowywania strumieni gazów cieplarnianych (GHG) 
1.7. Światowe sieci monitoringu GHG oraz perspektywy rozwoju badań strumieni GHG w Europie i Polsce 

2. METODA KOWARIANCJI WIRÓW
2.1. Podstawy koncepcyjne 
2.2. Mechanizmy przepływów strumieni w przypowierzchniowej warstwie atmosfery
2.3. Prawo zachowania masy i energii jako fundament pomiarów strumieni
2.4. Teoria turbulencyjnej wymiany materii, energii i pędu
2.5. Zagadnienia związane z urządzeniami pomiarowymi stosowanymi w metodzie kowariancji wirów
2.6. Turbulencja z punktu widzenia metody kowariancji wirów 
2.7. Odległość dopasowania – lokalizacja systemu pomiarowego
2.8. Obszar źródłowy, przestrzenna reprezentatywność strumieni – lokalizacja systemu pomiarowego 

3. BADANIA WŁASNE
3.1. Cel oraz zakres pracy
3.2. Opis miejsc pomiarowych
3.3. Podstawowe pojęcia opisu wymiany CO2
3.4. Przygotowanie danych

4. WYNIKI I DYSKUSJA 
4.1. Warunki meteorologiczne
4.2. Roczne wartości NEE 
4.3. Dynamika wymiany CO2 w różnych skalach czasowych 

5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 

ZAŁĄCZNIKI 
BIBLIOGRAFIA 

Aim of study. In the last decades the mean global temperature on the Earth’s surface has increased extremely rapidly. This increase was mostly caused by the anthropogenic emission of greenhouse gases, mainly carbon dioxide, which intensified the greenhouse effect and climate changes. Climate changes also affect ecosystems, which are reservoirs of carbon and links in its cycle, by a complex system of feedbacks between different elements of the environment. Depending on the scenario of CO2 emission in the development of the world, the future climatic conditions will influence the role of ecosystems in the carbon cycle and thus their condition. The current potential of forest, wetland and  agricultural ecosystems to sequester carbon were assessed on the basis of selected areas. The author also tried to determine the influence of rainfall and humidity on variations in the productivity of the ecosystems at different time scales.
Material and methods. The CO2 exchange between the Scots pine forest in Tuczno, the peatland in Rzecin and the farmland in Brody was assessed by making measurements with the eddy covariance (EC) method. The EddyPro® software was used to calculate fluxes.
First, the data from all the sites were checked for quality. Next, the missing data were filled with two methods: Max Planck Institute of Biogeochemistry (MPI) and Fluxnet Canada Research Network (FCRN). Both methods gave comparable results. Two systems equipped with open-path (OP) and closed-path (CP) gas analysers were used for EC measurements above the forest. The measurements made with the OP system indicated greater assimilation of CO2 than the measurements made with the CP system. The research showed that the measurements made with the OP system needed additional correction and the correction methodology was proposed. After the correction there were similar monthly totals of the net CO2 exchange fluxes obtained from both systems. This finding is important in the context of comparisons of EC measurements made in different parts of the world, in various ecosystems.
Results and conclusions. In the current climate the average carbon sequestration potential of the Tuczno forest amounted to 418.5 ±11.8 g·m–2·year–1, whereas in the Rzecin peatland it was 118.6 ±26.0 g·m–2·year–1. Forest and wetland (peatland) ecosystems may play an important role in the removal of anthropogenic CO2 emissions from the atmosphere. In comparison with the assimilation of CO2 the emission of this gas at the forest and agricultural sites increased during rainfall. This effect was mainly caused by reduced total radiation density (Rg) at that time. The increase in CO2 emission, caused by intensified respiration of the ecosystem, was observed only in the farmland.