Bezpośrednie korzyści wynikające z przyrody, nazywane są świadczeniami (usługami) ekosystemów. Wkład naturalnych zasobów środowiskowych jest również pośredni, gdyż zapewniają ludziom przetrwanie, np. transport przez rzekę albo wytwarzanie energii w hydroelektrowniach. Koncepcja usług ekosystemów powstała w latach 90., a klasyfikacja ich różnorodności została zaakceptowana podczas „Milenijnej Oceny Ekosystemów” (Millenium Eco-system Assessment) w 2005 roku. Wyodrębniono nastepujacy podział usług:
– zaopatrzeniowe (ang. provisioning services), czyli dostarczanie odnawialnych lub nieodnawialnych zasobów naturalnych, np. świeżej wody podziemnej lub powierzchniowej przez ludzi do użytku domowego (ryc. 1);
– regulacyjne (ang. regulating services), które odnoszą się do procesów przeprowadzanych w środowisku, np. oczyszczanie powietrza, zmiana składu atmosfery i regulacja klimatu przez szatę roślinną (rośliny wydzielają związki wspomagajce opad deszczu), regulacja wody w profilu glebowym poprzez retencję zapobiega suszy glebowej, ale także ogranicza skutki powodzi;
– wspomagające (ang. supporting services), tj. mające udział przy utrzymaniu wszystkich pozostałych usług w ekosystemie, np. właściwie uformowana gleba wpływa na obieg wody w przyrodzie;
– kulturowe (ang. cultural services), obejmujące wartości dóbr materialnych związane z percepcją środowiska geograficznego przez człowieka, np. walory estetyczne krajobrazu świadczą o przynależnosci do regionu; zbiornik wodny w otoczeniu pięknych lasów wzmacnia poczucie estetyki wywołanej przez unikalną strukturę krajobrazu.
Czy usługi ekosystemowe mają wartość monetarną?
Ciekawe jest to, że szacowany koszt usług jest wyższy niż globalny produkt krajowy brutto (popularny wskaźnik ekonomiczny), a są one świadczone za darmo. Wyniki badań pokazały, że w 2009 r. dla całej biosfery wartość usług ekosystemowych (ESV), oszacowano na 149,61 bilionów dolarów amerykańskich. Około 75,15% ESV stanowiły ekosystemy morskie. Dla porównania, światowy produkt krajowy brutto w 2009 roku wyniósł około 71,75 biliona dolarów amerykańskich.
Autorzy badań opublikowanych w 2018 na łamach czasopisma Journal of Environmental Management oszacowali średnią globalną wartość ESV – Ecosystem Service Value na 58,97 bilionów dolarów amerykańskich w 1995 r. i 57,76 bilionów dolarów amerykańskich w 2015 r., co wskazuje na stratę netto wyliczoną dla wskaźnika ESV (1,21 bilionów dolarów amerykańskich rocznie). Przykładowo, wartość usług zbiorników wodnych spadł z 5,29 bilionów dolarów amerykańskich w 1995 do 5,27 bilionów dolarów amerykańskich w 2015).
Nowa polityka klimatyczna
Do tej pory, prowadzono nieracjonalną gospodarkę w wielu gałęziach przemysłowych, nie zwracając uwagi na środowisko naturalne, w tym ochronę wód w zbiornikach miejskich. Zmiany klimatyczne, przedłużenie lub skracanie się pór roku, występowanie skrajnych temperatur powietrza w sezonie oraz ekstremalne zjawiska pogodowe w miastach, wymusiły nowe podejście do realizacji polityki klimatycznej. Zaspokajanie potrzeb człowieka w zakresie wykorzystania wody odbywało się w niewłaściwy sposób, czego efektem był naprzemienny jej niedobór lub nadmiar. Obecnie w wielu miastach obserwuje się odwracanie trendu. Znaczenie ekosystemów wodnych jest bardzo istotne, gdyż zapewniają one społeczeństwu wiele korzyści.
Polityka klimatyczna wywołała nowe podejście dla polityki ekonomicznej, również z punktu widzenia nowej nauki – ekohydrologii. Słodka woda pełni funkcję ekologiczną dla śródlądowych ekosystemów, w tym rzek, jezior i terenów podmokłych. W miastach zaczęto dbać o zieleń oraz wody powierzchniowe (rycina 2). Zarządzanie jakością wody w jeziorze jest zwykle ukierunkowane na rozwiązywanie konfliktów między utrzymaniem pożądanej jakości wody, a degradacją środowiska wodnego spowodowaną przez człowieka. Dlatego też zbiorniki wodne w mieście poddawane są szczególnej pielęgnacji. Zauważyć już można pewne tendencje w tym obszarze. Przykładowo, specjalnie wyselekcjonowane kruszywo absorbujące fosfor (pierwiastek biogenny), a także system sztucznej filtracji mechanicznej, pozwalają na oczyszczenia zbiornika.
Rola zbiorników wodnych w mieście
Produktywność wody w zbiornikach wodnych sztucznych czy naturalnych zależy od czynników meterologicznych, więc podstawową usługą ekosystemową zaopatrzeniową jest dostarczanie wody, a regulacyjną utrzymanie stabilnej amplitudy temperatury powietrza. Dodatkowo, trwałość działania zbiorników wodnych zależy od porowatości oraz składu granulometrycznego (cząstek mineralnych) gleby w profilu i szczelin zawartych w skałach, stąd też świadczeniem wspomagającym jest regulacja obiegu wody. Fundamentalną, usługą kulturową, którą nie jest łatwo wyodrębnić, ale w miastach z pewnością będzie to rekreacja. Inne funkcje, które są ważne ze względu na zanieczyszczenie powietrza w obszarach zabudowanych oraz powszszechną potrzebę adaptacji miasta do zmian klimatycznych są następujące:
a) regulacja sedymentacji
Badania ukazały, że zwiększające się stężenia azotu (np. z intensywnego użytkowania gruntów rolnych) powodowały wzrost szybkości denitryfikacji (uwalnianie azotu do środowiska) osadów jeziora Rotorua w Nowej Zelandii, prawdopodobnie w wyniku zwiększonej obecności anoksji (niska zawartość tlenu), która jest warunkiem wstępnym denitryfikacji. Jednak inna literatura zagraniczna wskazuje, że stężenie azotu w jeziorach może się również obniżać.
b) regulacja klimatyczna
Jeziora łagodzą skutki zmian klimatu głównie przez sekwestrację (chłonność) węgla. Szacuje się, że w skali globalnej wody śródlądowe pochłaniają około 20% węgla przenoszonego z lądu, redukując utratę węgla z wód śródlądowych do atmosfery o około jedną trzecią. Dlatego jeziora mogą pełnić znamienną funkcję ekosystemową w ograniczaniu efektu ocieplenia klimatu. Temperatura jest również ważnym czynnikiem siedliskowym dla niektórych gatunków zamieszkujących jezior. Organizmy jeziorne wykazują szeroki zakres optymalnych temperatur i tolerancji, stąd też należy pamiętać, że mogą się one różnić się w zależności od różnych etapów życia poszczególnych gatunków. Ryby łososiowate mają górny próg tolerancji temperatury około 20 °C. Oznacza to, że latem w wielu jeziorach łososiowate, muszą mieć dostęp do chłodniejszych wód. Jeśli wody przydenne staną się beztlenowe z powodu nadmiernej produktywności glonów, wówczas nastąpi poważne zmniejszenie ich liczebności.
Jezioro Hayes w Otago na Wyspie Południowej Nowej Zelandii to przykład zbiornika, w którym siedlisko pstrąga potokowego jest zagrożone przez połączone skutki ciepłych letnich temperatur epilimnionu (warstwa górna wody w jeziorze o miąższości od kilku do kilkunastu metrów nagrzanej wody, której temperatura obniża się stopniowo wraz z głębokością) i anoksji w warstwie hypolimnionu (dolna warstwa wód w jeziorze). Zmiany hydrologiczne wywołane ocieplaniem klimatu mogą redukować lub zwiększać temperaturę wody w jeziorze.
Podsumowanie
Wszystkie ekosystemy na świecie zapewniają usługi zaopatrzeniowe, regulacyjne, wspierające i kulturowe. Świeża woda zapewnia szereg korzyści oraz zestaw usług dla lokalnych społeczności i turystów. Nowa nauka ─ ekohydrologia ─ łączy ludzi z przyrodą. Uwydatnia to kluczową rolę funkcjonowania ekosystemu i różnorodności biologicznej we wspieraniu wielu korzyści dla ludzi. Zrozumienie powiązań między systemami naturalnymi i społeczno-ekonomicznymi, może być istotne do zrównoważonej gospodarki i polityki, decydującej o dobrobycie, jak i dla działań wspierających ochronę ekosystemów wodnych w przestrzeni miejskiej.
