Klimato kaitos poveikis vandens telkiniams

Priemonių taršai iš žemės ūkio šaltinių sumažinti galimybių įvertinimas klimato kaitos perspektyvoje

 

1 Įvadas

Siekiant geros paviršinių vandens telkinių geros ekologinės būklės pirmiausia reikalinga išsiaiškinti, kokia yra dabartinė vandens telkinių ekologinė būklė ir ją apsprendžiantys veiksniai (poveikio šaltiniai), kad būtų galima pereiti prie antro etapo - nustatyti vandensaugos tikslus ir parinkti tinkamiausias priemones vandensaugos tikslams (jeigu nėra išimčių - gerai ekologinei būklei) pasiekti. Tačiau kintantis klimatas atneša neplanuotų padarinių - keičia dabartinių žmogaus veiklos poveikių vandens telkiniams pobūdį ir stiprumą, kaip ir atsako, siekiant žmogaus veiklos poveikius sumažinti ar pašalinti, efektyvumą.

Agentūra jau yra atlikusi klimato kaitos poveikių Lietuvos vandens telkinių atžvilgiu literatūros apžvalgą, kurioje pateikiami tam tikrais analizės aspektais gautų rezultatų santrauka. Daugiausia šioje apžvalgoje buvo nagrinėjami hidrologiniai klimato kaitos poveikio Lietuvoje aspektai, ir tik maža dalis dėmesio skirta taršai ir vandens kokybei, nes tokio pobūdžio tyrimų Lietuvoje yra labai mažai. Atsižvelgiant į šią aplinkybę, Agentūra atliko klimato kaitos poveikio Lietuvos paviršiniams vandens telkiniams analizę, panaudojant SWAT modelį su pagrindiniais klimato kaitos scenarijais iki amžiaus vidurio ir pabaigos. Šiuo atveju visai šalies teritorijai buvo detaliai analizuojami klimato kaitos poveikiai tiek upių hidrologijai, tiek jų kokybei bei taršos apkrovoms. Gauti rezultatai leidžia formuoti politinius signalus dėl papildomų veiksmų poreikio, siekiant prisitaikyti prie klimato kaitos padarinių.

Kas dar nebuvo nagrinėta - tai vandens ekologinės būklės gerinimo priemonių efektyvumas ir potencialas kintančio klimato kontekste. Šiuo darbu ir siekiama paliesti šį aspektą, susitelkiant į taršos iš pasklidosios taršos šaltinių (žemės ūkio) mažinimo priemones. Tačiau atkreiptinas dėmesys, kad čia nagrinėjamas efektyvumas iš techninės rezultatų pasiekimo pusės, bet ne sąnaudų ir efekto santykis t.y. nenagrinėjami ir nevertinami priemonių taikymo finansiniai aspektai.

Šis darbas susideda iš trijų pagrindinių uždavinių:

1. Įvertinti priemonių žemės ūkio taršai mažinti (toliau - priemonės) poveikį vandens balansui ir maistinių medžiagų krūviams šalies mastu;
2. Įvertinti kaip kintant klimatui keistųsi priemonių efektyvumas;
3. Nustatyti erdvinius priemonių efektyvumo pokyčius klimato kaitos kontekste.

 

2 Metodika

Šis darbas remiasi Agentūros atlikta klimato kaitos poveikio Lietuvos paviršiniams vandens telkiniams analize ir jos metu bei kitomis Agentūros veiklomis paruoštu SWAT modeliu klimato kaitos scenarijams modeliuoti. Detalus modelio aprašymas pateiktas PAIC (2015) ataskaitoje. Šis skyrelis glaustai apibendrina anksčiau publikuotą informaciją, detalesnę informaciją pateikiant tik su šiuo darbu susijusių metodų atžvilgiu.

Pristatant darbo rezultatus naudojami šie sutrumpinimai:

• SNOMELT - Sniego ir ledo tirpsmo vanduo
• ET - Tikroji evapotranspiracija
• SURQ - Paviršiaus nuotėkis
• LATQ - Dirvožemio ir drenažo vandens nuotėkis
• PERC - Vandens įsigėrimas pro šaknų zoną
• SW - Dirvožemio vandens kiekis
• GW_Q - Požeminio vandens nuotėkis
• WYLD - Vandens nuotėkis
• SYLD - Sedimentų krūvis
• NSURQ - NO₃-N su paviršiniu vandeniu krūvis
• ORGN - Organinio azoto krūvis
• TNO3 - NO₃-N krūvis su drenažo vandeniu
• LATNO3 - NO₃-N krūvis su dirvožemio ir drenažo vandeniu
• GWNO3 - NO₃-N krūvis su požeminiu vandeniu
• ORGP - Organinio fosforo krūvis
• SEDP - Mineralinio fosforo krūvis
• SOLP - Ištirpusio fosforo krūvis

 

2.1 Nagrinėjama teritorija

Darbo rezultatai skirti visai Lietuvos teritorijai, tačiau SWAT modelis paruoštas ir Nemuno bei Dauguvos baseino daliai už šalies ribų, nes iš tos dalies yra generuojamas į šalį upėmis patenkantis nuotėkis ir maistinių medžiagų srautai. Modelis (Paveikslas 2.1) detaliu lygiu padengia Lietuvą (65300 km²) ir daug mažesniu detalumu apima Baltarusiją (45463 km² Nemuno baseino ir 488 km² Dauguvos baseino) bei Lenkiją (2516 km² Nemuno baseino). Resultatų skyrius apima tik rezultatus Lietuvos teritorijai.

Paveikslėlis 2.1: Area covered by the model (bold line marks teritory of Lithuania, light grey - area covered by the model, small lines - water bodies represented in the model). [ref missing]

 

2.2 Klimato kaitos duomenys

Panaudoti regioninių klimato modelių duomenys pateikti Lentelėje 2.1.

Lentelė 2.1: RCM ir GCM modelių kombinacijos panaudotos tyrime

Regioniniai Klimato Modeliai	Globalūs Apjungti Modeliai
HIRHAM5 (DMI)	HadGEM2-ES (MOHC)
RACMO22E (KNMI)	EC-EARTH (ICHEC)
RCA4 (SMHI)	NorESM1-M (NCC)
CCLM4-8-17 (CLMcom)	MPI-ESM-LR (MPI)
WRF381P (IPSL)	IPSL-CM5A-MR (IPSL)
REMO2015 (GERICS)	NorESM1-M (NCC)
REMO2009 (MPI-CSC)	MPI-ESM-LR (MPI)

 

2.3 Žemės ūkio taršos mažinimo priemonės

Renkantis žemės ūko taršos mažinimo priemones, kurių poveikio efektą kintančio klimato fone būtų tikslingiausia vertinti, vadovautasi Aplinkos apsaugos agentūros parengta žemės ūkio priemonių efektyvumo vertinimo pilotinėje teritorijoje ataskaita, kurią galima rasti Agentūros tinklalapyje. Šiam darbui pasirinktos penkios efektyviausios priemonės:

1. Ariamos žemės vertimas į netręšiamas pievas - Ganyklos+;
2. Sumažintas tręšimas (-10%) - Tręšimas-;
3. Beariminė žemdirbystė - Beariminė;
4. Tarpiniai augalai palikti per žiemą - Tarpiniai;
5. Ražienų laukai per žiemą - Ražienos.

Pasirinktų priemonių efektai modeliuoti SWAT modeliu, naudojant parametrus, kurie aprašyti PAIC (2015) ataskaitoje. Priemonės pagal visus scenarijus modeliuotos visoms teritorijoms, kurioms atitinkama priemonė teoriškai galėtų būti pritaikyta. Tokių teritorijų pasiskirstymas pavaizduotas Paveiksle 2.2. Ganyklos+ priemonė pritaikyta visoms ariamoms žemėms (ganyklų neįskaitant). Šios teritorijos sudarė 12910 km² arba 19.8% šalies teritorijos. Tręšimas- priemonės taikymo teritorija apėmė ariamą žemę ir ganyklas bei pievas, kuri apėmė 22490 km² arba 34.4% šalies ploto. Beariminė technologija pritaikyta teritorijoms, kur auginami javai ir rapsai. Priemonės taikymo arealas sudarė 8611 km² arba 13.2% Lietuvos teritorijos. Vasarinių pasėlių plotai, kurie sudaro 8398 km² arba 12.9% šalies teritorijos, laikyti tinkamais Tarpiniai priemonės taikymui. Priemonė Ražienos taip pat taikyta vasarinių pasėlių teritorijoms, išskyrus plotus, kur auginamos daržovės. Tokios teritorijos plotas sudarė 8082 km² arba 12.4% Lietuvos teritorijos.

Paveikslėlis 2.2: Teritorijos, kuriai modeliuotos priemonės, suminis plotas

 

2.4 Scenarijai

Modeliavimo scenarijai, pagal kuriuos vykdytas modeliavimas SWAT sistema, sudaryti iš visų RCM ir priemonių kombinacijų. 5 priemonės modeliuotos atskirai maksimaliai pagal priemonę pritaikytinai teritorijai. Taip pat buvo parengtas ir bazinis (istorinis) scenarijus be priemonių taikymo. SWAT modelyje panaudoti 1994-2099 m. paruošti RCM duomenys. Istorinis periodas, siekiant sulyginti laiko eilutes, modeliuotas su RCMs duomenimis. Rezultatų reprezentavimui ir vertinimui pasirinkti trys po 20 metų trunkantys periodai. Istorinį periodą atitiko 2000-2019 intervalas, amžiaus vidurio - 2040-2059 intervalas ir amžiaus pabaigos - 2080-2099 intervalas.

 

3 Rezultatai

Modeliavimo rezultatai leidžia tikėtis reikšmingų maistinių medžiagų krūvių į paviršinius vandens telkinius pokyčių, kurių pobūdis ir dydis priklauso nuo klimato kaitos scenarijaus ir laiko periodo. Paveikslas 3.1 demonstruoja reikšmingus azoto krūvių padidėjimus, kuriuos sukeltų dėl išaugsiančios temperatūros paspartėsianti organikos mineralizacija bei dėl hidrologinių pokyčių padidėję azoto išplovimai iš dirvų. Medianinis bendro azoto (TN) krūvių išaugimas amžiaus pabaigoje sudarytų 23.1% RCP4.5 ir 64.4% RCP8.5 scenarijų atvejais. Kita vertus, bendro fosforo (TP) krūviai turėtų atvirkščiai nežymiai sumažėti - TP krūvių medianos rodytų -11.4% ir -5.6% sumažėjimą atitinkamai amžiaus viduryje ir amžiaus gale pagal RCP4.5 scenarijų, ir -13.3% ir -7.4% atitinkamai prie RCP8.5 scenarijaus. Daugiau informacijos apie progozuojamus pokyčius vandens telkiniuose dėl klimato kaitos galima rasti Agentūros atliktoje klimato kaitos poveikio Lietuvos paviršiniams vandens telkiniams analizėje.

Paveikslėlis 3.1: Maistmedžiagių krūvis prie bazinio scenarijaus ir krūvio sumažėjimas taikant vieną priemonę kiekvienam periodui ir klimato kaitos scenarijui t/metus

Priemonių efektai pakankamai varijuoja priklausomai nuo klimato kaitos scenarijaus (Paveikslas 3.1). Tręšimas- efektyvumas auga su didesne klimato kaita. Pagal RCP8.5 scenarijų, naudojant TN medianas, amžiaus viduryje tręšimo sumažinimo efektyvumas padidėtų 94.7%, o amžiaus gale jis išaugtų 178.6%. Šis pokytis iki amžiaus pabaigos būtų nulemtas NO₃-N krūvio sumažinimo per drenažą (139.1%) ir per drenažą bei dirvožemį (82.5%) (Paveikslas 3.3). Panašus poveikis būtų ir TP krūviams, išskyrus istorinį periodą, kurio metu TP krūviai su šia priemone augtų. TP krūvis ekstremaliausio klimato kaitos scenarijumi amžiaus pabaigoje būtų 226%. Efektyvumo augimas su kintančiu klimatu gali būti dalinai nulemtas to fakto, kad lyginamas maistinių medžiagų sumažinimo procentas su bendru šių medžiagų išsiplovimu, kuris kintant klimatui bet kokiu atveju išaugs. Kita vertus, augančios temperatūros paskatins spartesnę augalų vegetaciją - tai taip pat gali būti svarbus didesnio maistinių medžiagų sulaikymo veiksnys.

Beariminė priemonė kintant klimatui taps vis mažiau efektyvi. Priemonės efektyvumas mažinant medianinius TN krūvius ekstremaliausio klimato kaitos scenarijaus atveju kristų -34% amžiaus viduryje, o amžiaus pabaigoje tas kritimas sudarytų -49.9%. TP krūvių sumažinimo efektyvumas kristų -20.6% ir -30.1% atitinkamiems periodams. Tai gali būti susiję su tuo, kad kintantis klimatas sumažins sniego ir tirpsmo vandens kiekį pavasarį, dėl ko labai sumažės paviršinis dirvos nuotėkis, su kuriuo siejami didžiausi dalelių ir su jomis susijusio fosforo išplovimai. Savo ruožtu reikia pažymėti, kad pats tradiciškai žiemai suariamo paviršiaus pakeitimas beariminės žemdirbystės plotais gana efektyviai sumažina maistinių medžiagų išplovimą, nes dirvožemio dalelės sąlyginai labiau “užrakinamos”, todėl priemonės taikymas istorinio periodo laikotarpiui rodo teigiamą efektą.

Ganyklos+ priemonės efektyvumas reikšmingiau pasikeičia tik ekstremaliausio klimato kaitos scenarijaus atveju. Tačiau efektyvumas išauga tik TN atžvilgiu (17.4% amžiaus pabaigoje), TP sumažinimo efektyvumui liekant panašiame lygyje (-4%). Žvelgiant į detalius parametrus (Paveikslas 3.3) galima pastebėti, kad priemonė efektyvi mažinant maistinių medžiagų krūvius tiek su paviršiniu, tiek ir su dirvožeminiu ir drenažiniu nuotėkiu. Vis dėlto, intensyvesnė klimato kaita mažina pievų ar ganyklų efektyvumą sulaikant azoto srautą su paviršiniu nuotėkiu (organinio azoto sulaikymo geba sumažėja -29.6%, o organinio fosforo -25.8% ekstremaliausio klimato kaitos scenarijaus atveju amžiaus pabaigoje), kadangi pačio paviršinio nuotėkio, kaip ir su juo nešamos taršos susidarys mažiau. Tokiomis sąlygomis situacijos neatsveria ir galimai didesnis žolynų biomasės dėl kintančio klimato susidarymas, dėl ko organinių nuokritų mineralizacijos pasekoje galėtų paviršiuje susidaryti ir daugiau laisvų maistinių medžiagų. Taip yra ir dėl to, kad auganti biomasė šaknimis paima daugiau TN ir TP, todėl dirvožeminis ir drenažinis šių medžiagų krūvis sumažėja. Pavyzdžiui, TN ir nitratinio azoto krūvių sumažinimas drenažiniame nuotėkyje išaugtų atitinkamai 99.5% ir 62.1% ekstremaliausio klimato kaitos scenarijaus atveju amžiaus pabaigoje. Tokie patys trendai taikytini ir fosforui. Taigi, vidutinės klimato kaitos atveju šie procesai viens kitą subalansuotų ir didelių efektyvumo pokyčių nebūtų, tačiau RCP8.5 scenarijaus atveju amžiaus pabaigoje galima būtų tikėtis priemonės efektyvumo išaugimo dėl augančio maistinių medžiagų sulaikymo dirvožeminiame ir drenažiniame nuotėkyje.

Priemonė Ražienos intensyvėjant klimato kaitai prarastų dalį savo efektyvumo, tačiau nebūtų didelio skirtumo medianiniuose TN ir TP efektyvumo rezultatuose tarp ekstremalaus ir mažiau ekstremalaus klimato kaitos scenarijų. Efektyvumo sumažėjimas amžiaus pabaigoje RPC4.5 scenarijaus atveju pagal TN būtų -9.1%, o pagal TP - -7.1%. RCP8.5 scenarijaus atveju tam pačiam periodui sumažėjimas pagal TN ir TP atitinkamai sudarytų -12.5% ir -11.2%. Ekstremalūs klimato pokyčiai tik padidintų rezultatų netikrumą. Kaip ir beariminės žemdirbystės priemonės atveju, šios priemonės efektyvumo kritimas, kaip matyti iš Paveikslo 3.3, sietinas su bendru paviršinio vandens nuotėkio sumažėjimu dėl mažesnio sniego ir ledo tirpsmo vandens kiekio ateityje. Organinio azoto praradimas šiuo keliu būtų -23.5%, jeigu išsipildytų ekstremalaus klimato pokyčio scenarijus amžiaus pabaigoje. Pažymėtina, kad nors maistinių medžiagų praradimo mechanizmai ir panašūs, ražienų priemonė yra žymiai efektyvesnė nei beariminės žemdirbystės priemonė. To galima priežastis - augalų šaknų liekanos ir jų nuokritos sudaro stabilesnį paviršių išplovimams, labiau “užrakinantį” maistines medžiagas žiemą.

Priemonės Tarpiniai efektyvumas su klimato kaitos intensyvumu taip pat turėtų kristi. Šis kritimas vidutinio klimatos kaitos intensyvumo atveju amžiaus pabaigoje TN atžvilgiu sudarytų -10.6%, o TP atžvilgiu - -8.2%. Ektremalaus klimato pokyčio atveju šios vertės sudarytų -26.1% TN ir -16.7% TP atžvilgiais. Kaip ir keletas kitų aukščiau minėtų priemonių atvejais, efektyvumo kritimas sietinas su tikėtinu paviršinio nuotėkio sumažėjimu. Tačiau palyginus su ražienų priemone, efektyvumo kritimas yra ryškesnis RCP8.5 scenarijaus atveju amžiaus pabaigoje. Nėra pilnai aiškus tokio efektyvumo kritimo mechanizmas. Skirtumai evapotranspiracijoje (Paveikslas 3.2) galbūt turi raktą į dalinį atsakymą. RCP8.5 scenarijaus atveju evapotranspiracija su temperatūra nekyla (kritimas lyginant su istoriniu periodu sudaro -12.1%), kas gali būti ekstremalių ir nestabilių oro sąlygų sukeliamo streso augalams išdava, dėl ko pasėlių augimas tampa mažiau patikimas ir stabilus. Pažymėtina, kad modeliuojant daroma prielaida, jog pasėlių derlius su klimato kaita nuimamas vis anksčiau - netgi jau birželį, priimant, kad tarpiniai pasėliai sėjami taip pat daug anksčiau - galimai net liepą. Tampa akivaizdu, kad vasaros temperatūros nebus optimalios tarpiniams pasėliams, todėl jų funkcionavimas kaip maistinių medžiagų sulaikytojų taip pat nukentėtų. Be to, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad tarpiniai augalai nėra tokie tankūs kaip žolynai, todėl maistinės medžiagos nebūtų taip efektyviai “susiurbiamos” kaip žolynų atveju. Kadangi kritulių pagausės (ypač žiemomis), o evapotranspiracija tuo tarpu nepakis, daugiau vandens įsifiltruos į dirvą ir atitinkamai daugiau maistinių medžiagų bus išplaunama, kadangi tarpinių pasėlių maistinių medžiagų “susiurbimo” greitis nepadidės tokiu pačiu lygiu, kaip šių medžiagų išplovimai.

Paveikslėlis 3.2: Hidrologinių parametrų modeliavimo rezultatai kiekvienam periodui ir klimato kaitos scenarijui m³/metus

Paveikslėlis 3.3: Maistmedžiagių ir sedimentų krūvio modeliavimo rezultatai kiekvienam periodui ir klimato kaitos scenarijui t/metus

Panašiai kaip ankstesniame paveiksle, Paveikslas 3.4 pateikia detalią informaciją apie kiekvieną maistinių medžiagų ir sedimentų patekimo į vandens telkinius kelią. Šis paveikslas demonstruoja vidutinius krūvių parametrų pokyčius, kurie atsirastų pritaikius atitinkamą priemonę 1 ha ariamos žemės. Rezultatai rodo panašią situaciją kaip pademonstruota aukščiau, tačiau analizuojant TN ir TP rezultatus galima konstatuoti, kad priemonės Ganyklos+, Ražienos ir Tarpiniai turi labai panašų efektyvumo lygį. Tarpiniai santykinai yra efektyvesnė priemonė nei kitos dvi, tačiau jos efektyvumas krenta intensyvėjant klimato kaitai, tuo tarpu kai Ganyklos+ priemonės efektyvumas bent TN atžvilgiu RCP8.5 scenarijaus atveju auga. Likusios dvi priemonės, Tręšimas- ir Beariminė, yra visiškai kitame lygyje. Beariminės žemdirbystės taikymas 1 ha duoda 10 kartų mažesnį efektą TN ir 5 kartais mažesnį efektą TP atžvilgiais. Tręšimo mažinimas duoda dar mažesnį efektą, tačiau pastaroji priemonė efektyvi tik mažinant TN krūvius.

Paveikslėlis 3.4: Sumodeliuoti maistinių medžiagų ir sedimentų apkrovos pokyčiai kg/ha per metus

Paveikslas 3.5 ir Paveikslas 3.6 leidžia įvertinti kaip priemonių efektyvumo tankio pasiskirstymas keičiasi laiko skalėje priklausomai nuo klimato kaitos scenarijaus. Šie paveikslai leidžia įvertinti priemonių efektų pasiskirstymą. Pagal šiuos rezultatus tręšimo sumažinimas (tokiu kiekiu kiek numatyta šiame darbe) būtų mažiausiai efektyvi priemonė TN ir TP krūvių sumažinimui. Tuo pačiu ši priemonė yra jautriausia klimato kaitai. Efektyvumo pasiskirstymas prie intensyvesnės klimato kaitos reikšmingai persislenka ir persiskirsto prisidedant didesnio efektyvumo plotams tiek pagal azotą, tiek ir pagal fosforą.

Skirtingai nuo tręšimo sumažinimo, beariminės žemdirbystės priemonė praranda dalį savo efektyvumo su kintančiu klimatu, nors pokyčiai ir gana nedideli, ypač TP krūvių atžvilgiu. Efektyvumo pokytis nėra toks akivaizdus ganyklų priemonės atveju. Rezultatai rodo, kad tik ekstremalaus klimato pokyčio atveju galima tikėtis nedidelio TN krūvio mažinimo efektyvumo išaugimo. Klimato kaitos intensyvumas priemonę galimai padarys efektyvesnę žemutinėje efektyvumo pasiskirstymo dalyje, o mažiau efektyvią - viršutinėje pasiskirstymo dalyje. Panaši pasiskirstymo struktūra stebima ir ražienų priemonės efektyvumo atžvilgiu, tačiau ši priemonė yra mažiau efektyvi negu ganyklų. Tarpinių pasėlių efektyvumo verčių sklaida ir jos pokyčiai TP atžvilgiu yra analogiški ganyklų ir ražienų priemonėms. Tačiau TN atžvilgiu tikėtinas efektyvumo mažėjimas amžiaus pabaigoje pagal abu klimato kaitos scenarijus.

Paveikslėlis 3.5: Priemonių efektyvumo mažinant azoto krūvį histograma kiekvienam periodui ir klimato kaitos scenarijui kg/ha per metus

Paveikslėlis 3.6: Priemonių efektyvumo mažinant fosforo krūvį histograma kiekvienam periodui ir klimato kaitos scenarijui kg/ha per metus

Vandens telkinių valdymo tikslais geros būklės neatitinkantys vandens telkiniai priskiriami vadinamiesiems rizikos nepasiekti geros būklės telkiniais (toliau - rizikos telkiniai), kaip nustato šalies teisės aktai (AM, 2007). Skirtingo tipo poveikiai atsakingi už šiems vandens telkiniams sukeliamas rizikas, tačiau daugiausia problemų sukelia žemės ūkis (Plungė and Gudas, 2018). Rizikos vandens telkinių dėl žemės ūkio poveikio baseinai pavaizduoti Paveiksle 3.7.

Kadangi visas dėmesys mažinant pasklidąją taršą natūraliai nukreipiamas į rizikos vandens telkinių baseinų teritorijas, svarbu patikrinti, ar tikrai ir ar visais atvejais priemonės taikomos rizikos baseinuose yra efektyvesnės nei tos pačios priemonės, jeigu taikomos ne rizikos baseinuose. Toks patikrinimas atliktas naudojant ekstremaliausią klimato kaitos scenarijų, nes tokiu atveju gaunama didžiausia klimatinių sąlygų įvairovė.

Paveikslėlis 3.7: Rizikos vandens telkinių dėl pasklidosios taršos baseinų teritorija

Paveikslai 3.8 ir 3.9 parodo, kad vienintelė tikrai efektyvesnė rizikos telkinių baseinuose nei ne rizikos teritorijose priemonė būtų tręšimo sumažinimas. Ši priemonė rizikos telkinių baseinuose su klimato kaitos intensyvėjimu efektyvėja, tačiau tik TN atžvilgiu. Pokyčiai ne rizikos baseinuose yra daug mažesni. TP krūvio mažinimo efektyvumas taip pat auga su klimato kaitos intesyvėjimu, tačiau šiuo atveju reikšmingus sumažinimus ši priemonė atneštų tik rizikos baseinuose. Ne rizikos telkiniuose tam tikras efektyvumo padidėjimas įmanomas tik prie ekstremalių klimato pokyčių.

Situacija su likusiomis 4 priemonėmis TP atžvilgiu yra labai panaši. Visos šios priemonės yra reikšmingai mažiau efektyvios rizikos telkinių baseinuose nei ne rizikos teritorijose. Be to, klimato kaita šios situacijos niekaip reikšmingai nepakeis.

Situacija su TN yra daug įdomesnė. Visos 4 priemonės modeliuojant istoriniam laikotarpiui yra mažiau efektyvios rizikos telkinių baseinuose. Tačiau kintant klimatui situacija ganyklų, ražienų ir tarpinių pasėlių atžvilgiu tampa atvirkštinė - ekstremalaus klimato pokyčio atveju šios priemonės tampa efektyvesnės rizikos telkinių baseinuose. Tai susiję su tuo, kad šiose teritorijose TN krūviai klimato kaitos pasekoje turėtų reikšmingai išaugti. Beariminės žemdirbystės priemonės efektyvumas kintant klimatui taip ir liks mažesnis rizikos telkinių baseinuose, nei ne rizikos teritorijose.

Paveikslėlis 3.8: Priemonių efektyvumo mažinant žemės ūkio taršą azotu rizikos ir ne rizikos vandens telkinių baseinuose diagrama kiekvienam periodui ir RCP8.5 klimato kaitos scenarijui kg/ha per metus

Paveikslėlis 3.9: Priemonių efektyvumo mažinant žemės ūkio taršą fosforu rizikos ir ne rizikos vandens telkinių baseinuose diagrama kiekvienam periodui ir RCP8.5 klimato kaitos scenarijui kg/ha per metus

Be hidrologijos ir maistinių medžiagų krūvių, kintantis klimatas įtakos ir pasėlių derlius, į kuriuos gali būti svarbu atsižvelgti planuojant vandens būklės gerinimo priemones. Iš Paveikslo 3.10 galima pastebėti, kad be jokių priemonių klimato šilimas vidutinius derlius turėtų sumažinti. Tačiau juo labiau kis klimatas, derliai turėtų dar labiau sumažėti dėl ateityje dažniau pasitaikysiančių nepalankių oro sąlygų. Kaip jau minėta aukščiau, modeliuojant priimta prielaida, kad pasėliai dėl kintančio klimato bus sodinami ir jų derliai nuimami anksčiau, todėl dažnai patektų ne į optimalias sąlygas. Šios sąlygos ir paspartėsiantys denitrifikacijos procesai galėtų būti paaiškinimas, kodėl pasėlių derliai kintant klimatui turėtų mažėti.

Pokyčiai pritaikius įvairias priemones gaunami skirtingi. Pavyzdžiui, pritaikius tręšimo sumažinimo priemonę, gautume, kad kuo labiau kistų klimatas, tuo mažiau kristų pasėlių derliai. Klimatiniai pokyčiai savo ruožtu spartintų žolynų augimą pritaikant ganyklų priemonę, kuris būtų spartesnis nei pasėlių. Tą nulemtų tai, kad pievų/ganyklų žolynai auga visu vegetacijos periodu, kuris kintant klimatui ilgėtų, įsiterpdamas ir į šaltąjį periodą (balandį ir lapkritį), tuo tarpu kai pasėliai nukentėtų dėl klimato kaitos sukeliamų ekstremalesnių orų. Tačiau ganyklų priemonės taikymo atveju įprastinių pasėlių plotų nebeliktų, tad ir žolynų derliai, kurie būtų naudojami žmogaus poreikiams, susidarytų visumoje ženkliai mažesni, nei taikant bet kokias kitas iš aukščiau paminėtų priemonių. Beariminės žemdirbystės priemonės taikymas šylant klimatui turėtų pozityvų poveikį derliui. Tuo tarpu ražienų ir tarpinių pasėlių priemonių taikymas kintančio klimato fone derlius veiktų neigiamai. Labiausiai tikėtina to priežastis sietųsi su oro sąlygomis šiltuoju periodu (gegužės-spalio laikotarpiu), kurios kintant klimatui vis dažniau sukeltų nepageidaujamą stresą pasėliams. Pažymėtina, kad ražienų ir beariminės žemdirbystės priemonės sukuria gana gerus rezultatus derliaus atžvilgiu kintančio klimato fone - prie ražienų derliai netgi išaugtų, o prie beariminės žemdirbystės - bent jau iš esmės nekistų. Prie šių abiejų priemonių santykinai mažai į aplinką išsiplautų azoto, todėl daugiau jo būtų prieinama prasidedant naujam vegetacijos periodui, kas labai padėtų pasėlių derliams. Be to, ražienos reikštų ir papildomą organikos (maistinių medžiagų) kiekį dirvoje. Tarpiniai pasėliai kintant klimatui derlius šiek tiek sumažintų. Vis dėlto, apibendrinant, galima teigti, kad, neskaitant ryškesnio derliaus nuosmūkio išplečiant ganyklas, visų priemonių poveikis derliui pasikeitus klimatui būtų gana nereikšmingas ir mažai keistųsi.

Paveikslėlis 3.10: Medianiniai baziniai pasėlių derliai (t/ha per metus) (a) ir medianiniai derliaus pokyčiai nuo bazinio lygio dėl kiekvienos pritaikytos priemonės (t/ha per metus kiekvienam pritaikytos priemonės hektarui) (b) prie skirtingų klimato kaitos scenarijų ir laiko horizontų

Analizuojant priemonių efektyvumo pokyčius nemažai svarbios informacijos duoda efektyvumo pritaikant įvairias priemones skirtingais klimato kaitos scenarijais erdvinis pasiskirstymas. Paveikslai 3.11 ir 3.12 reprezentuoja žemėlapius, kuriuose spalvos parodo priemonių atskiruose baseinuose efektyvumą. Iš TN skirtų žemėlapių galima matyti, kad tręšimo priemonės efektyvumo erdvinio pasiskirstymo pokyčiai kintančio klimato fone yra labiausiai išreikti, lyginant su kitomis priemonėmis. Intensyvėjant klimato pokyčiams tręšimo priemonės efektyvumas augtų vidurio Lietuvoje, kur sukoncentruota dauguma produktyviosios šalies žemės ūkio žemės, o kritulių mažiausia. Kažkiek panaši situacija stebima ir TP atžvilgiu, nors čia skirtumai ne tokie ryškūs ir erdviškai sukoncentruoti.

Kitos keturios priemonės savo efektyvumo erdviniu pasiskirstymu ir jo pokyčiais yra panašios viena į kitą. TP krūvių sumažinimo efektyvumas yra didžiausias daugiausiai kritulių gaunančiose šalies teritorijose. Tačiau klimato kaita neturėtų reikšmingesniu lygiu šio pasiskirstymo keisti. Dižiausią potencialą absoliučiais TN mažinimo mastais, tenkančiais 1 hektarui, būtų galima pasiekti taikant priemones vakarų Lietuvoje, o taip pat tam tikrais atvejais ir rytų ir šiaurės rytų šalies dalyje.

Kita vertus, siekiant susidaryti visuminį vaizdą šie žemėlapiai turėtų būti analizuojami kartu su Paveikslais 3.8 ir 3.9. Šiame kontekste galima pastebėti, kad nors ganyklų, ražienų ir tarpinių pasėlių priemonės pasiekia maksimalų maistinių medžiagų krūvių sumažinimo potencialą vakarų ir šiaurės vakarų Lietuvoje, dažniausios efektyvumo vertės arba vidurkiai klimato kaitos kontekste labiausiai išaugs centrinės ir šiaurinės Lietuvos žemės ūkio teritorijose (rizikos baseinuose). Pastarosios vertės daug mažesnės negu ne rizikos baseinų maksimalios galimos sumažinimų vertės, tačiau jos yra labiau išplitusios erdvėje ir yra dažnesnės.

Paveikslėlis 3.11: Priemonių efektyvumo mažinant azoto išsiplovimus pokytis skirtingais laiko horizontais prie RCP 8.5 klimato kaitos scenarijaus (kg/ha per metus)

Paveikslėlis 3.12: Priemonių efektyvumo mažinant fosforo išsiplovimus pokytis skirtingais laiko horizontais prie RCP 8.5 klimato kaitos scenarijaus (kg/ha per metus)

 

4 Rezultatų aptarimas

Gauti rezultatai rodo, kad klimato kaita yra svarbus veiksnys, keičiantis pasklidosios taršos mažinimo priemonių efektyvumą, todėl į šį veiksnį svarbu atsižvelgti rengiant nacionalines vandens telkinių taršos mažinimo strategijas. Tokią išvadą patvirtina eilė studijų. Pavyzdžiui, Qiu et al. (2020) vertindamas priemonių poveikį gerinant vieno Kinijos tvenkinių būklę kintančio klimato kontekste padaro išvadą, kad klimatiniai pokyčiai sumažins priemonių efektyvumą, į ką reikia atsižvelgti planuojant taršos mažinimo priemones. Žemės ūkio taršos mažinimo priemonių efektyvumo kritimas keičiantis klimatui nustatytas ir Renkenberger et al. (2017) studijoje, konstatuojant, kad siekiant pagerinti vandens telkinių būklę reikėtų padaryti daugiau nei planuota iš pradžių. Šios išvados atitinka šio darbo rezultatus, kas liečia taršą azoto junginiais.

Pažymėtina, kad visa eilė autorių nagrinėjo priemonių taikymo problematiką kintančiame klimate naudojant SWAT modelį. Pavyzdžiui, Pandey et al. (2021) studijoje identifikavo kritinius baseinus, kur priemonių taikymas būtų efektyviausias ir kaip efektyvumas keistųsi kintant klimatui. Woznicki and Nejadhashemi (2014) pažvelgė į dėl klimato kaitos atsirandantį neapibrėžtumą planuojant priemones vieno JAV ežero baseine. Wallace et al. (2017) įvertino bendrą žemės ūkio taršos mažinimo priemonių efektyvumą pasikeitus klimatui mažame baseine JAV. Brouziyne et al. (2018) įvertino įvairias prisitaikymo prie klimato strategijas taikant žemės ūkio taršos mažinimo priemones siekiant pagerinti pasėlių produktyvumą tuo pačiu taupant vandens išteklius. Jeon et al. (2018) studijoje su SWAT modeliuojamos priemonės prie kintančio klimato integruotos su dirbtinio intelekto modeliu siekiant nustatyti tinkamiausią balansą tarp ekonominių ir aplinkosauginių tikslų. Wagena and Easton (2018) studija įvertino keturių taršos mažinimo priemonių dideliame JAV baseine efektyvumą ir nustatė, kad klimato kaitos efektai gali būti atsverti papildomomis priemonėmis, tačiau planuojant strategijas būtina atsižvelgti į vieno taršos šaltinio pakeitimo kitu riziką. Bosch et al. (2018) papildomai įvertino ekonomines implikacijas (kaštus) papildomų priemonių taikymui, kurios atsirastų dėl klimato kaitos. Papildomus taršos sumažinimo kaštus įvertino ir Xu et al. (2019). Teshager et al. (2017) apjungė daugelio priemonių taikymą į penkias strategijas, testuojant jas su klimato kaitos scenarijais per maistinių medžiagų ir sedimentų išsiplovimo, žemės ūkio produkcijos ir vandens išteklių pokyčių perspektyvą.

Šis darbas koncentravosi ties klimato kaitos poveikio žemės ūkio taršos mažinimo priemonių efektyvumui laike ir erdvėje vertinimu Lietuvoje, siekiant suprasti šių pokyčių priežastis. Rezultatai rodo, kad ryškiausiu klimato kaitos veiksniu bus vandens nuotėkio ir jo dedamųjų persiskirstymas. Mažėjanti paviršinio nuotėkio dalis, apspręsta mažesnio susidarančio sniego ir ledo tirpsmo vandens kiekio, sumažins efektyvumą tų priemonių, kurios nukreiptos į maistinių medžiagų išplovimo mažinimą per paviršinį nuotėkį. Tokiu būdu dėl klimato kaitos kristų beariminės žemdirbystės ir ražienų priemonių efektyvumas. Panašūs rezultatai nustatyti ir kai kuriuose užsienio autorių tiriamuosiuose darbuose [Wallace et al. (2017); Wagena and Easton (2018); pandey-2021]. Nuotėkio ir jo dedamųjų persiskirstymo, ypač sniego ir ledo tirpsmo vandens susidarymo sumažėjimo dėl kintančio klimato tikimasi gana plačiame rate mokslininkų darbų [schneider-2013; arheimer-2005; akstinas-2019; jakimavicius-2018; cerkasova-2019a].

Kiti hidrologiniai pokyčiai, kuriuos prognozuoja mokslininkai šiaurės šalims, tarp jų ir Lietuvai, būtų klimato kaitos pasekoje išaugęs lietaus kritulių kiekis ir bendras vandens nuotėkis, ypatingai šaltuoju metų periodu (lapkritį-kovą) (Kilkus et al., 2006; Lobanova et al., 2018; Marx et al., 2017; Schneider et al., 2013; Šarauskienė et al., 2018). Didesni į dirvą įsifiltruojantys vandens kiekiai turėtų didinti ir azoto išplovimą iš dirvos ne vegetacios periodu (Øygarden et al., 2014). Tuo pat metu kylančios temperatūros didintų organinės medžiagos mineralizaciją, taigi ir azoto papildomą išsiskyrimą (Barclay and Walter, 2015), kas dar padidintų bendrą į vandens telkinius patenkančio azoto kiekį. Pagal mūsų rezultatus tos žemės ūkio taršą mažinančios priemonės, kurios vienu metu tiek mažino paviršinį vandens nuotėkį, tiek didino vandens susigėrimą ir dirvožeminį/drenažinį nuotėkį, tuo pat metu didino augalinę biomasę susiurbiant daugiau maistinių medžiagų (ganyklos/pievos) arba mažino maistinių medžiagų patekimą į dirvą (tręšimo mažinimas), pasižymėjo didėjančiu efektyvumu intensyvėjant klimatiniams pokyčiams. Teixeira et al. (2021) gavo panašius rezultatus su tarpiniais augalais, o Qiu et al. (2020) - su tręšimo sumažinimo priemone (nors ne su visais klimato modeliais).

Šis darbas parodė, kad ganyklų, ražienų ir tarpinių pasėlių priemonės atrodo labiausiai žadančios TN ir TP mažinimo atžvilgiu intensyvėjant klimatiniams pokyčiams, tuo tarpu kai beariminės žemdirbystės efektyvumas atrodo būtų pats mažiausias. Tręšimo sumažinimo priemonės efektyvumo rezultatus vertinti pakankamai sudėtinga, kadangi priemonės efektas labai priklauso nuo faktinio tręšimo lygio ir pasirinkto ambicijos lygio (čia priimtas 10 % sumažinimas). Faktinis tręšimo lygis Lietuvoje nėra tiksliai žinomas dėl prastos apskaitos, tad šiuo atveju priimta prielaida, kad šalyje nėra pertręšimo problemos, nors ir yra didžiulė tikimybė, kad taip tikrai nėra. Ganyklų priemonė teoriškai galėtų būti pritaikyta didžiausioje teritorijoje (neskaitant tręšimo mažinimo priemonės), tačiau šios priemonės patrauklumas ir socialinis priimtinumas galėtų būti didelis tik tuo atveju, jeigu stipriai būtų vystoma gyvulininkystė, kas atrodo ir yra numatyta nacionaliniuose strateginiuose žemės ūkio politikos dokumentuose. Kitu atveju priemonės platus taikymas reikšmingai sumažintų pasėlių derlius, kadangi naujos ganyklos/pievos užimtų pasėlių plotus, kas, tikėtina, nebūtų žemės ūkio sektoriui priimtina. Nepaisant to, ganyklų ir tręšimo sumažinimo priemonių efektyvumas, tikėtina, su klimato kaitos intensyvumu augtų, kas didina šių priemonių patrauklumą aplinkosauginiu požiūriu. Kita vertus, beariminės žemdirbystės, tarpinių pasėlių ir ražienų priemonės, atrodo, pakitus klimatui taps mažiau efektyvios arba išliks panašiame lygyje. Vis dėlto, patraukli šių priemonių pusė susijusi su gana neutraliu poveikiu pasėlių derliams, ražienų priemonės taikymo atveju stebint netgi teigiamą poveikį derliams. Priimant prielaidą, kad ateityje bus du sėjos ir derliaus nuėmimo ciklai metuose, bendras pasėlių derlius dėl pastarųjų priemonių taikymo gali padidėti ženkliai didesniu lygiu, nei modeliuota šiame darbe. Tačiau reikia turėti omenyje, kad tuo pačiu gali išaugti ir neigiamas poveikis vandens telkiniams dėl padidėjusio maistinių medžiagų išplovimo iš dirvų (ar taip būtų ir kiek stipriai maistinių medžiagų srautai galimai padidėtų - atskiro darbo tema).

Maksimalių ir dažniausiai pasitaikančių maistinių medžiagų išplovimo sumažinimo verčių, pritaikant ganyklų, ražienų, tarpinių pasėlių ir beariminės žemdirbystės priemones, analizė rodo, kad šias priemones būtų svarbu ir tikslinga taikyti tiek vakarų (tam tikrai atvejais ir rytų) Lietuvos ne rizikos vandens telkinių baseinuose, kur vyrauja maksimalios vertės, tiek ir centrinės bei šiaurinės Lietuvos agrarinių teritorijų rizikos vandens telkinių baseinuose, kur bendras šių priemonių efektyvumas turėtų su klimato kaita ženkliai kilti. Visgi siekiant reikšmingai pagerinti vidaus vandens telkinių (upių ir ežerų) būklę, didžiausią dėmesį derėtų sutelkti į rizikos telkinių baseinus agrarinėse teritorijose, kur reikšmingai neigiamai paveiktų upių ir ežerų ar tvenkinių yra daugiausia. Iš kitos pusės, siekiant Baltijos jūros apsaugos daugiau dėmesio vertėtų skirti priemonių taikymui vakarų Lietuvoje, kuri veikia kaip artimiausias taršos šaltinis, iš kurio teršalai patenka į jūrą.

 

5 Išvados

• Šiuo darbu siekta įvertinti pasklidosios taršos mažinimo priemonių efektyvumo mažinant šalies paviršinių vandens telkinių taršą maistinėmis medžiagomis keičiantis klimatui pokyčius. Šiam tikslui pasitelktas SWAT modelis, naudojant du skirtingą klimato kaitos intensyvumą atspindinčius scenarijus (RCP4.5 ir RCP8.5) ir du laiko horizontus (amžiaus vidurio ir amžiaus pabaigos) bei penkias priemones pasklidąjai taršai sumažinti (ariamos žemės vertimas į ganyklas/pievas, sumažintas tręšimas, beariminė žemdirbystė, tarpiniai pasėliai ir žiemai paliktos ražienos)

• Rezultatai parodė, kad klimato kaita yra reikšmingas faktorius, keičiantis pasklidosios taršos mažinimo priemonių efektyvumą, todėl į jį yra tikslinga atsižvelgti rengiant vandens taršos mažinimo programas

• Daugiausiai žadančios efektyvumo atžvilgiu mažinant azoto ir fosforo patekimą į vandens telkinius priemonės būtų ganyklų/pievų plėtimas, ražienų palikimas žiemai ir tarpinių pasėlių auginimas, tuo tarpu beariminės žemdirbystės efektyvumas būtų mažiausias. Tačiau šios išvados neatsižvelgia į finansinius priemonių taikymo aspektus t.y. kaštų-efektyvumą - pagal šį aspektą priemonių perspektyvumas dar gali pasikeisti

• Ganyklų/pievų plėtimo ir sumažinto tręšimo efektyvumas mažinant maistmedžiagių krūvius kintant klimatui augtų atitinkamai iki 18% ir 180% pagal azotą, o pagal fosforą ganyklų efektyvumas liktų panašus, tačiau tręšimo sumažinimas pakiltų net iki 226%. Tuo pat metu beariminės žemdirbystės, ražienų ir tarpinių pasėlių efektyvumas kristų iki atitinkamai -50%, -12.5% ir -26% pagal azotą bei atitinkamai iki -30%, -11% and -17% pagal fosforą. Tai maksimalūs pokyčiai, kurie lauktų prie ekstremaliausio klimato kaitos scenarijaus (RCP8.5) ir tolimiausio laiko horizonto (amžiaus pabaigos). Efektyvumo mažėjimas pagrinde bus apspręstas mažėjančio paviršinio nuotėkio, kurio atžvilgiu atitinkamos priemonės ir nukreiptos (žemdirbystės, ražienų ir tarpinių pasėlių), nes ateityje vis mažės sniego ir ledo tirpsmo vandens. Kelių priemonių efektyvumo augimas savo ruožtu bus susijęs su didesne susidarysiančia augaline biomase ir didėjančiu “įsiurbiamų” maistinių medžiagų kiekiu (ganyklų ir iš dalies tręšimo mažinimo priemonės)

• Tręšimo sumažinimo priemonės efektyvumas mažinant azoto krūvius šiuo metu būtų didesnis centrinės ir šiaurinės Lietuvos intensyvios žemdirbystės plotuose lyginant su ne agrarinėmis (ne rizikos vandens telkinių baseinų) teritorijomis, ir šis efektyvumas rizikos baseinuose kintant klimatui tik didės. Tręšimo priemonės taikymo svarba išaugtų juo labiau, juo didesnis tręšimo ambicijos lygis būtų pasirinktas bei juo didesnis šiuo metu yra realus pertręšimo lygis, lyginant su prielaidomis, taikytomis modeliuojant priemonės poveikį

• Maksimalios maistinių medžiagų krūvių sumažinimo vertės, taikant ganyklų, ražienų, tarpinių pasėlių ir beariminės žemdirbystės priemones, būtų įmanomos pasiekti ne rizikos vandens telkinių baseinuose, pasižyminčiuose ne agrariniu kraštovaizdžiu (vakarų ir tam tikrais atvejais rytų Lietuvoje). Kita vertus, išskyrus beariminės žemdirbystės priemonės atvejį, visų kitų priemonių taikymo atvejais dažniausiai pasitaikančios bendro azoto krūvių sumažinimo vertės kintant klimatui bus didžiausios ir labiausiai išaugs būtent agrarinėse (rizikos vandens telkinių baseinų) teritorijose, ir situacija taps priešinga dabartinei. Visgi siekiant reikšmingai pagerinti vidaus vandens telkinių (upių ir ežerų) būklę, didžiausią dėmesį derėtų sutelkti į rizikos vandens telkinių baseinus agrarinėse teritorijose, kur reikšmingai neigiamai paveiktų upių ir ežerų ar tvenkinių yra daugiausia. Iš kitos pusės, siekiant efektyvesnės ir greitesnės Baltijos jūros apsaugos daugiau dėmesio vertėtų skirti priemonių taikymui vakarų Lietuvoje, iš kurios teršalai į Kuršių marias ir Baltijos jūrą patenka greičiau ir labiau betarpiškai. Žvelgiant į vandens telkinių apsaugą kompleksiškai, abejose teritorijose priemonių taikymas būtų vienodai svarbus

• Visų pasklidosios taršos mažinimo priemonių, išskyrus ganyklų plėtros, taikymas santykinai nereikšmingai atsilieptų bendriems pasėlių derliams, todėl dėl šio aspekto priemonės neturėtų kelti ūkininkų priešiškumo jų atžvilgiu. Ražienų palikimas žiemai turėtų netgi teigiamą poveikį derliams, tuo tarpu kai tręšimo sumažinimas ar tarpinių pasėlių auginimas tik labai nežymiai šiuos derlius sumažintų, beariminės žemdirbystės priemonei nedarant praktiškai jokio poveikio

 

Literatūra

AM, 2007. Lietuvos Respublikos aplinkos ministro įsakymas "dėl paviršinių vandens telkinių būklės nustatymo metodikos patvirtinimo" 2007 m. balandžio 12 d. Nr. D1-210.

Barclay, J.R., Walter, M.T., 2015. Modeling denitrification in a changing climate. Sustainability of Water Quality and Ecology 5, 64–76.

Bosch, D.J., Wagena, M.B., Ross, A.C., Collick, A.S., Easton, Z.M., 2018. Meeting Water Quality Goals under Climate Change in Chesapeake Bay Watershed, USA. JAWRA Journal of the American Water Resources Association 54, 1239–1257.

Brouziyne, Y., Abouabdillah, A., Hirich, A., Bouabid, R., Zaaboul, R., Benaabidate, L., 2018. Modeling sustainable adaptation strategies toward a climate-smart agriculture in a Mediterranean watershed under projected climate change scenarios. Agricultural Systems 162, 154–163.

Jeon, D.J., Ki, S.J., Cha, Y., Park, Y., Kim, J.H., 2018. New methodology of evaluation of best management practices performances for an agricultural watershed according to the climate change scenarios: A hybrid use of deterministic and decision support models. Ecological Engineering 119, 73–83.

Kilkus, K., Štaras, A., Rimkus, E., Valiuškevičius, G., 2006. Changes in Water Balance Structure of Lithuanian Rivers under Different Climate Change Scenarios. Environmental Research, Engineering & Management 36, 3–10.

Lobanova, A., Liersch, S., Nunes, J.P., Didovets, I., Stagl, J., Huang, S., Koch, H., López, M. del R.R., Maule, C.F., Hattermann, F., Krysanova, V., 2018. Hydrological impacts of moderate and high-end climate change across European river basins. Journal of Hydrology: Regional Studies 18, 15–30.

Marx, A., Kumar, R., Thober, S., Rakovec, O., Wanders, N., Zink, M., Wood, E.F., Pan, M., Sheffield, J., Samaniego, L., 2017. Climate change alters low flows in Europe under global warming of 1.5, 2, and 3C. Hydrology and Earth System Sciences 22, 1017–1032.

PAIC, 2015. Projekto "Nemuno, Lielupės, Ventos ir Dauguvos upių baseinų rajonų valdymo planų, priemonių programų ir kitų reikiamų dokumentų vandensaugos tikslams nustatyti parengimo ir atnaujinimo" galutinė ataskaita. Priedas 3. SWAT modelio duomenų ir parametrų atnaujinimas, kalibravimas ir validavimas, modeliavimo rezultatai.

Pandey, A., Bishal, K.C., Kalura, P., Chowdary, V.M., Jha, C.S., Cerdà, A., 2021. A Soil Water Assessment Tool (SWAT) Modeling Approach to Prioritize Soil Conservation Management in River Basin Critical Areas Coupled With Future Climate Scenario Analysis. Air, Soil and Water Research 14, 117862212110213.

Plungė, S., Gudas, M., 2018. ŽEMĖS ŪKIS IR LIETUVOS VANDENYS. Žemės ūkio veiklos poveikis Lietuvos upių būklei ir taršos apkrovoms į Baltijos jūrą. Aplinkos apsaugos agentūra.

Qiu, J., Shen, Z., Hou, X., Xie, H., Leng, G., 2020. Evaluating the performance of conservation practices under climate change scenarios in the Miyun Reservoir Watershed, China. Ecological Engineering 143, 105700.

Renkenberger, J., Montas, H., Leisnham, P.T., Chanse, V., Shirmohammadi, A., Sadeghi, A., Brubaker, K., Rockler, A., Hutson, T., Lansing, D., 2017. Effectiveness of Best Management Practices with Changing Climate in a Maryland Watershed. Transactions of the ASABE 60, 769–782.

Schneider, C., Laizé, C.L.R., Acreman, M.C., Flörke, M., 2013. How will climate change modify river flow regimes in Europe? Hydrology and Earth System Sciences 17, 325–339.

Šarauskienė, D., Akstinas, V., Kriaučiūnienė, J., Jakimavičius, D., Bukantis, A., Kažys, J., Povilaitis, A., Ložys, L., Kesminas, V., Virbickas, T., Pliuraitė, V., 2018. Projection of Lithuanian river runoff, temperature and their extremes under climate change. Hydrology Research 49, 344–362.

Teixeira, E., Kersebaum, K.C., Ausseil, A.-G., Cichota, R., Guo, J., Johnstone, P., George, M., Liu, J., Malcolm, B., Khaembah, E., Meiyalaghan, S., Richards, K., Zyskowski, R., Michel, A., Sood, A., Tait, A., Ewert, F., 2021. Understanding spatial and temporal variability of N leaching reduction by winter cover crops under climate change. Science of The Total Environment 771, 144770.

Teshager, A.D., Gassman, P.W., Secchi, S., Schoof, J.T., 2017. Simulation of targeted pollutant-mitigation-strategies to reduce nitrate and sediment hotspots in agricultural watershed. Science of The Total Environment 607, 1188–1200.

Wagena, M.B., Easton, Z.M., 2018. Agricultural conservation practices can help mitigate the impact of climate change. Science of The Total Environment 635, 132–143.

Wallace, C.W., Flanagan, D.C., Engel, B.A., 2017. Quantifying the effects of conservation practice implementation on predicted runoff and chemical losses under climate change. Agricultural Water Management 186, 51–65.

Woznicki, S.A., Nejadhashemi, A.P., 2014. Assessing uncertainty in best management practice effectiveness under future climate scenarios. Hydrological Processes 28, 2550–2566.

Xu, Y., Bosch, D.J., Wagena, M.B., Collick, A.S., Easton, Z.M., 2019. Meeting Water Quality Goals by Spatial Targeting of Best Management Practices under Climate Change. Environmental Management 63, 173–184.

Øygarden, L., Deelstra, J., Lagzdins, A., Bechmann, M., Greipsland, I., Kyllmar, K., Povilaitis, A., Iital, A., 2014. Climate change and the potential effects on runoff and nitrogen losses in the Nordic–Baltic region. Agriculture, Ecosystems & Environment 198, 114–126.