Vykstantys klimato kaitos pokyčiai gali reikšmingai įtakoti vandens ekosistemos pokyčius. Besikeičiantis klimatas darys poveikį upių nuotėkio ir požeminio vandens lygio kaitai, vandens telkinių kokybei ir temperatūros pasiskirstymui, biogeninių ir kitų teršalų pokyčiams, pakeis bioįvairovės gyvenimo sąlygas ir kokybę. Vykstantys klimato pokyčiai bei atsakas į juos apspręs, kokia bus vandens telkinių biologinė įvairovė, kokios kokybės vandens telkiniai bus ateityje. Tinkamas atsakas į klimato kaitos sukeltus pokyčius gali sušvelninti vandens ekosistemos patiriamą poveikį, tačiau tam, kad taikomos priemonės būtų efektyvios ir vandens ekosistema lengviau prisitaikytų prie pokyčių, būtina įvertinti ateityje nusimatančius pokyčius. Tam pirmiausia būtina įvertinti svarbiausius klimatinius pokyčius vyksiančius Lietuvoje, nustatyti kaip numatomi pokyčiai įtakos vandens ekosistemas ir kokių priemonių reikėtų imtis poveikiams sumažinti.
Apžvalgoje pateikiama informacija apie numatomus klimato kaitos pokyčius Lietuvoje remiantis:
VšĮ Gamtos paveldo fondo studija “Studija, nustatanti atskirų sektorių jautrumą klimato poveikiui, rizikos vertinimą ir galimybes prisitaikyti prie klimato kaitos, veiksmingiausias prisitaikymo prie klimato kaitos priemones ir vertinimo kriterijus, parengimas”;
Interreg programos projektu “Ecological flow estimation in Latvia-Lithuanian trans-boundary basins”;
Natalijos Čerkasovos daktaro disertacija “Nemuno upės baseino apkrova Kuršių marioms: nuotėkis, mikrobiologinė tarša, maistinių medžiagų ir nešmenų prietaka klimato kaitos fone”.
2016-2021 m. periodo upių baseinų rajonų valdymo planuose buvo pateiktos tokios klimato kaitos tendencijos:
2020 m. upių nuotėkio prognozėse numatomas pavasario potvynio paankstėjimas. Didžiojoje vakarų ir vidurio Lietuvoje esančių Nemuno upių baseinų rajono pabaseinių dalyje pavasario potvyniai 2020 m. bus mažesni nei dabar, o rytinėje Nemuno UBR dalyje jie savo dydžiu išliks panašūs ar net viršys dabartinius. Vasaros-rudens nuotėkis visoje Nemuno UBR teritorijoje, lyginant su dabartiniu, taps žymiai tolygesnis;
Bendras vandens atsargų ežeruose pokytis bus nežymus ir skirsis, priklausomai nuo ežero geografinės padėties, baseino fizinių geografinių savybių bei santykinio baseino dydžio. Dėl prognozuojamo oro temperatūros kilimo tikėtina, kad ledo danga ežeruose susidarys vėliau ir laikysis trumpiau nei XX a. pabaigoje. Aukštesnė šiltojo sezono oro temperatūra turėtų lemti ir aukštesnę ežerų vandens temperatūrą. Kuršių mariose ateityje vasarą stebėsime aukštesnę nei dabar vandens temperatūrą, kuri gali padidinti pirminės produkcijos kiekį;
Preliminari atskirų gegužės-rugpjūčio mėnesių drėkinimo sąlygų prognozė rodo, jog sausringų mėnesių galime tikėtis 20-25% atvejų. Tuo tarpu labai sausi mėnesiai (stiprios sausros) gali pasitaikyti kartą per 3-4 metus. Nėra pakankamai duomenų leidžiančių teigti, kad sausros Lietuvoje turės reikšmingos įtakos upių nuotėkiui.
Atsižvelgiant į vertinimus, kurie buvo gauti rengiant 2010-2015 ir 2016-2021 m. upių baseinų rajonų valdymo planus, buvo konstatuota, kad analizuotu laikotarpiu (iki 2020 m.) įvyksiantys klimato pokyčiai nebus tiek reikšmingi, kad sutrukdytų siekiamų vandensaugos tikslų įgyvendinimo vandens telkiniuose. Nepaisant išvadų, kurios buvo palankios siekiant tikslų iki 2021 m., buvo vykdomi darbai, kurie pateikė ilgesnio laikotarpio klimato kaitos perspektyvas. Toliau ir pateiksime išvadas, kurios buvo gautos vykdant minėtus darbus.
VšĮ Gamtos paveldo fondas 2015 m. atliko studiją “Studijos, nustatančios atskirų sektorių jautrumą klimato poveikiui, rizikos vertinimą ir galimybes prisitaikyti prie klimato kaitos, veiksmingiausias prisitaikymo prie klimato kaitos priemones ir vertinimo kriterijus, parengimas”
Studijoje pateikiama informacija kaip klimato kaita gali įtakoti įvairius sektorius, tame tarpe ir vandens ekosistemas ir juose esančius išteklius. Svarbiausi su klimato kaita susiję veiksniai, kurie apsprendžia vandens telkinių būklę, yra vasaros ir žiemos oro temperatūros pokyčiai, kritulių kiekio pokyčiai, upių nuotėkio ir vandens lygio svyravimai upėse ir ežeruose. Reikšmingiausios klimato rodiklių kaitos tendencijos vyksiančios XXI a.:
Oro temperatūra didės visais metų laikais. Vidutinė metų temperatūra gali išaugti 1,5–5,1 °C. Stipriausiai atšilimas pasireikš žiemos ir vasaros mėnesiais. Iki 2035 m. temperatūra labiausiai kils vasarį, kovą ir liepą.
Vidutinis metinis kritulių kiekis išaugs 3,7–13,5 % (iki 2035 m. – 1,6–4,0 %). Didžiausias kritulių kiekio augimas (15–27 %) prognozuojamas spalio–balandžio mėn. Liepos–rugsėjo mėn. kritulių kiekis mažės, labiausiai – šalies pietryčiuose, o mažiausiai – vakarinėje dalyje.
Sniego storis ir dienų su sniego danga skaičius sumažės (ypač vakarinėje Lietuvos dalyje), sniego danga bus nepastovi.
Sausrų skaičius vasarą (ypač antroje vegetacijos periodo pusėje) didės.
Keičiantis klimato kaitos rodikliams bus paveiktos vandens ekosistemos:
Stiprės upių nuotėkio persiskirstymas per metus. Dėl sausringų vasarų upėse vyks vandens lygio mažėjimas arba dėl ekstremalių liūčių pasitaikys vasaros–rudens lietaus poplūdžiai. Didės žiemos ir pavasarinių upių debitų kaitos amplitudė, bus dažnesni vasaros nuosėkiai, didesnis žiemos kritulių kiekis ir dažnesni atodrėkiai padidins upių nuotėkį sausį ir vasarį, o pavasario mėnesiais potvyniai bus mažesni. Kils upių nuotėkio mažėjimo, vandens lygio kritimo bei vandens kokybės prastėjimo rizika;
Šiltės upių ir ežerų vanduo, keisis vandens cheminė sudėtis, keisis druskingumas Kuršių mariose, pasireikš deguonies mažėjimas, vyks vandens masės cirkuliacijos pokyčiai;
Dėl kylančios vandens temperatūros kis žuvų ir kitų hidrobiontų gyvenimo sąlygos, reprodukcija.
Siekiant detaliau įvertinti kaip klimato kaita paveiks vandens ekosistemas, 2015-2018 m. iš nacionalinės programos „Agro-, miško ir vandens ekosistemų tvarumas" buvo vykdytas projektas “Klimato kaitos ir kitų abiotinių aplinkos veiksnių poveikio vandens ekosistemoms vertinimas” (KLIM-EKO, Nr. SIT‐11/2015).
Projekto tikslas buvo nustatyti aplinkos veiksnių (vandens temperatūros, hidrologinio režimo ir vandens kokybės elementų) pokyčius ir jų įtaką vandens ekosistemų gyvūnų įvairovei bei atlikti kompleksinį poveikio vertinimą pagal klimato scenarijus 2016-2035 m. ir 2081-2100 m. Pažymėtina, kad tokio pobūdžio tyrimai Lietuvoje buvo atlikti pirmą kartą, o kompleksinis abiotinių veiksnių poveikio vertinimas klimato kaitos sąlygomis įvertintas Lietuvos upių ir Kuršių marių ekosistemų būklei. Projekto metu atlikti vertinimai iš esmės leido nustatyti kaip klimato kaita veikia ir veiks vandens ekosistemas ir jų biologinę įvairovę ateityje, įvertinti galimus klimato kaitos padarinius ir pasiūlyti priemones tiems padariniams sušvelninti. Taigi, iš esmės projekto rezultatai įvertino ateityje numatomus pokyčius, kuriuos toliau ir pateiksime remiantis projekto gautais rezultatais.
Reikšmingiausios klimato rodiklių kaitos tendencijos vyksiančios 2016-2035 ir 2081-2100 m.:
Pagal visus klimato scenarijus prognozuojami teigiami temperatūros pokyčiai, o didžiausias augimas gali būti iki 2,6 °C laipsnių 2016-2035 m. ir iki 6,9 °C laipsnių 2081-2100 m. Labiausiai temperatūra turėtų išaugti šaltuoju metų laiku. Kritulių kiekis visoje Lietuvoje turėtų augti spalio-birželio mėnesiai, o liepos – rugsėjo galimas kritulių mažėjimas;
Dėl kylančios oro temperatūros šaltuoju metų laiku vis rečiau susiformuos sniego danga, kurios tirpsmo vanduo formuodavo pavasarinius potvynius. Atliktos prognozės parodė, kad metinis upių nuotėkis mažės. Pietryčių upių nuotėkis dėl stiprios priklausomybės nuo požeminio maitinimo pasikeis labiausiai. Prognozuojamas oro temperatūros augimas šaltuoju laiku neleis susiformuoti sniego dangai, o dėl to nebus pamaitinami gruntiniai vandenys ir upių maitinimas bus nepakankamas. Dėl vyraujančių sniego tirpsmo vandens ir kritulių vidurio Lietuvos upių nuotėkis metų pradžioje ir pavasarį keisis panašiai kaip Pietryčių Lietuvoje;
Kylanti oro temperatūra nulems ir vandens temperatūros pokyčius. 2016-2035 m. upių vandens temperatūra šiltuoju sezonu pakils vidutiniškai 1,2-1,75 °C, o 2081-2100 m. daugiau nei 3-4 °C;
Vandens kokybės pokyčiai dėl oro temperatūros ir nuotėkio pokyčių pakeis ir sezonines azoto ir fosforo koncentracijas upėse. Azoto ir fosforo pokyčiai daugiausiai priklausys nuo nuotėkio kaitos. Prognozuojama, kad azoto pernaša upėse mažės pavasarį ir rudenį, tačiau didės vasarą ir žiemą. Vertinant vidutinius azoto ir fosforo pokyčius prognozuojama, kad 2016-2035 m. azoto srautai visose upėse išskyrus Miniją ir Nerį, mažės nuo 2 iki 20 proc., o fosforo nuo 1 iki 11 proc. Minijoje, o Neryje prognozuojami nedideli azoto ir fosforo padidėjimai (1-7 proc.). 2081 -2100 m. numatomas azoto mažėjimas iki 42 proc., o fosforas iki 33 proc;
Keičiantis klimato kaitos rodikliams bus paveiktos vandens ekosistemos:
Labiausia vandens ekosistemas paveiks upių maksimalaus debito ir vasaros 30 parų minimalaus debito, vandens temperatūros, azoto ir fosforo koncentracijų vandens telkiniuose pokyčiai. Tolimoje ateityje maksimalus debitas gali sumažėti nuo 20 iki 40 proc. 2016-2035 m. vasaros 30 parų minimalus debitas keisis nežymiai, tačiau tolimoje ateityje gali sumažėti apie 30 proc.;
Nustatyta, kad žuvų ir makrobestuburių gausumui labai svarbi vandens temperatūra ir ypač liepos mėnesio vandens temperatūra, kuri turėtų didėti labiausiai. 2016-2035 m. reikšmingų žuvų bendrijų pokyčių nebus pagal visus klimato kaitos scenarijus, o 2081-2100 m. pokyčiai taps reikšmingi;
Remiantis sumodeliuotais duomenimis, 2016-2035 m. laikotarpiu ekstremalių debito sumažėjimo atvejų pagrindinėse Lietuvos upėse nenumatoma, todėl poveikis žuvų bendrijų būklei nebus reikšmingas. 2081-2100 m. laikotarpiu ekstremalių nuosėkių tikimybė upių baseinuose išlieka tai pat nedidelė. Temperatūriniai vandens pokyčiai labiausiai paveiks stenotermines žuvų rušis (lašišos, šlakiai), kurios šiuo metu gyvena Neries, Šventosios, Žeimenos, Vilnios ir Minijos upėse. Remiantis sumodeliuotais duomenimis, 2016-2035 m. laikotarpiu lašišinių žuvų išgyvenamumui kritinė 26 laipsnių temperatūra nebus pasiekta nei vienoje iš upių. 2081-2100 m. laikotarpiu Neries upėse lašišinių žuvų maitinimuisi kritinė vandens temperatūra jau bus viršijama nuolat liepos-rugpjūčio mėnesiais, o 80-90 proc. atvejų esant RCP8.5 scenarijui bus viršijama išgyvenimo riba (26 °C). Panaši situacija bus ir Minijos bei Šventosios upėse. Atsižvelgiant į tai, galima teigti, kad tokiomis sąlygomis neišgyvens lašišos, kiršliai, ir kūjagalviai;
Remiantis fizikinių-cheminių rodiklių modeliavimo rezultatais, visose analizuojamose upėse numatomi azoto ir fosforo koncentracijų pokyčiai neturės reikšmingos įtakos žuvų bendrijoms. 2016-2035 m. žymiai sumažės šaltavandenių žuvų dalis iki 31-60 proc. palyginus su 1985-2005 m. Karpinių ir šiltavandenių žuvų neturėtų reikšmingai sumažėti. 2081-2100 m. pokyčiai bus žymesni ir daugiausia įtakos šaltavandenių žuvų gausumą.
Projektas, kurio rezultatai svarbūs klimato kaitos kontekste, vykdytas 2019 m. per Interreg programą - “Ecological flow estimation in Latvia-Lithuanian trans-boundary basins”.
Projektą įgyvendino Lietuvos energetikos institutas kartu su kolegomis iš Latvijos. Šiame projekte buvo vertinama, koks turėtų būti nuotėkis žemiau hidroelektrinių, kad poveikis biologinei įvairovei ypač žuvų ištekliams būtų kuo mažesnis. Nors projektas daugiau nagrinėjo hidroelektrinių poveikį vandens telkiniams per jų eksploatavimo ypatumus, tačiau gauti rezultatais svarbūs ir klimato kaitos kontekste.
Kadangi prognozuojamas nuotėkio sumažėjimas upėse sausuoju metų laikotarpiu, tai hidroelektrinių eksploatacija ir tinkamas vandens praleidimas iš tvenkinio svarbus vandens telkinio būklei. Projekto metu buvo nustatytas reikšmingas hidroelektrinių poveikis sausmečiu, kai sumažėja upių nuotėkis.
2019 m. buvo apginta Natalijos Čerkasovos dakataro disertacija “Nemuno upės baseino apkrova Kuršių marioms: nuotėkis, mikrobiologinė tarša, maistinių medžiagų ir nešmenų prietaka klimato kaitos fone”, 2019. Klaipėdos universitetas. Gamtos mokslai, ekologija ir aplinkotyra (N012).
Vienas iš disertacijos uždavinių buvo įvertinti maistinių medžiagų (bendrojo azoto ir bendrojo fosforo) apkrovų pokyčius klimato kaitos kontekste. Buvo nustatyta, kad numatomas iki 32 proc. azoto padidėjimas iš Nemuno upės į Kuršių marias žiemos mėnesiais. Fosforas gali padidėti net iki 62 proc. vertinant pagal šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijų scenarijus RCP4.5 ir RCP8.5. Taip pat straipsnyje “Development of a hydrology and water quality model for a large transboundary river watershed to investigate the impacts of climate change– A SWAT application”, Natalja Čerkasovaa, Georg Umgiesserb, Ali Ertürkc, Ecological Engineering 124 (2018) 99–115, nurodoma, kad bendras metinis azoto krūvis gali padidėti nuo 16 iki 27 proc., o fosforas sumažėti iki 10-16 proc.
Apibendrinant pateiktus rezultatus, galima pažymėti, kad klimato kaita vyks ir darys poveikį vandens telkiniams ir juose gyvenančiai bioįvairovei, tačiau poveikio stiprumas priklausys ir nuo šiltnamio dujų išmetimo kiekio scenarijų (RCP). Kaip parodė naujausi tyrimai, oro temperatūra didės ir labiausia vandens ekosistemas paveiks žiemos ir vasaros mėnesiais. Žiemą nesusidarys pastovi sniego danga, formuosis nuolatiniai atlydžiai, dėl ko biogeninių medžiagų išsiplovimo kiekiai gali augti, vasarą – mažėjantis kritulių kiekis ir aukštesnė temperatūra mažins upių nuotėkį ir sekins Lietuvos upes. Visa tai lems mažesnį gebėjimą upei atskiesti teršalus vasaros metu, nepakankamas vandens kiekis ir įšylantys vandens tekiniai neigiamai veiks vandens biologinę įvairovę. Naujausios prognozės parodė, kad vis dėlto vykstantys pokyčiai esminio ir ryškaus poveikio vandens ekosistemų biologinei įvairovei neturėtų darys bent iki 2016-2035 metų, bet vėliau klimatui keičiantis pagal dabartinius šiltnamio dujų išmetimo scenarijus, pokyčiai 2081-2100 m. jau būtų reikšmingi.
Siekiant sušvelninti galimus klimato kaitos padarinius vandens ekosistemai būtina taikyti priemones atsižvelgiant į tai, kokie pokyčiai prognozuojami. Priemonės poveikiui sušvelninti turėtų būti tokios, kurios sušvelnintų prognozuojamus upių nuotėkio pokyčius, mažintų taršos apkrovas vandens telkiniams, užtikrintų atsakingą žuvų išteklių eksploataciją. Nuotėkio pokyčiams sušvelninti galėtų būti pertvarkytos drėkinimo sistemos, kad kuo mažiau vandens nutekėtų žiemą ir būtų sukaupta pavasariui ir vasarai (kontroliuojamo drenažo įrengimas). Miškų įveisimas ir šlapynių, pelkių atstatymas ar įrengimas taip pat prisidėtų prie hidrologinio režimo prisitaikymo prie klimato kaitos padarinių.
Atlikti tyrimai rodo, kad vykstant temperatūros ir kritulių pokyčiams pasikeis ir biogeninių medžiagų apkrovos į vandens telkinius. Reikia pažymėti, kad biogeninių medžiagų išsiplovimo pokyčių mastas naudojant skirtingus vertinimo modelius nustatytas skirtingas. Vienur atlikti tyrimai rodo biogeninių medžiagų sumažėjimą (KLIM-EKO, Nr. SIT‐11/2015), o kiti, galimą apkrovų padidėjimą (N. Čerkasovos dakataro disertacija) ateityje. Reikšmingi pokyčiai vyks, tik jų poveikis ir kryptis dar gali būti patikslinti. Sprendžiant biogeninių medžiagų apkrovos į vandens telkinius išsiplovimo, dirvožemio maistingų medžiagų praradimo, vandens trūkumo problemas, reikėtų skatinti didesnį tarpinių augalų auginimo procentą (neturėtų likti atvirų laukų žiemos laikotarpiu), tikslųjį ūkininkavimą (įterpiant tiksliai tiek maistinių medžiagų augalams kiek jiems reikia), šlapynių įrengimą ir atstatymą, sedimentacinių tvenkinėlių ant drenažinių sistemų įrengimą, vykdyti subalansuotą tręšimą, mėšlą ir srutas laistyti tik intensyvios vegetacijos laikotarpiu, praktikuoti platesnių apsauginių juostų įrengimą, medžių apsodinimą upių pakrantėse ir drenažo griovių šlaituose nepažeidžiant pačio drenažo funkcijų.
Projekto „Klimato kaitos ir kitų abiotinių aplinkos veiksnių poveikio vandens ekosistemoms vertinimas“ (KLIM-EKO, Nr. SIT‐11/2015) metu buvo parengtos Rekomendacijos kaip išsaugoti upių ir Kuršių marių žuvų rūšinę įvairovę ir išteklius kintant klimatui.
Rekomendacijose siūloma: verslinės žvejybos reguliavimo ir efektyvios kontrolės stiprinimas; detalesnis mėgėjiškos žvejybos poveikio įvertinimas, laimikių apskaitos sistemos ir kontrolės stiprinimas; įžuvinimo vykdymas ir jo efektyvumo vertinimas; migracijos kelių ir nerštaviečių apsaugos stiprinimas; subalansuotas išteklių eksploatacijos užtikrinimas, nes kintant klimato kaitai keičiasi ir žuvų bendrijos struktūra (nyksta šaltamėgės ir daugėja šiltamėgių karpinių žuvų). Pažymėtina, kad klimato kaitos švelninamo priemonės dažnai sprendžia ne tik konkretaus sektoriaus problemas, bet kartu prisideda ir prie visos vandens ekosistemos būklės pagerinimo. Pavyzdžiui, žuvų bendrijos subalansavimas prisideda ir prie vandens telkinio būklės pagerinimo, šlapynių įrengimas ir atstatymas vandens telkinio baseine padeda išlaikyti tinkamą vandens balansą ir užtikrinti pakankamą kiekį vandens hidroelektrinių veiklai, mažina biogeninių medžiagų apkrovas vandens telkiniuose.