Powódź 2024. Skutek zmian klimatu czy ponura powtarzalność?

Eksperckim okiem

Magdalena Pasik, Inżynierka Gospodarki Wodnej oraz Inżynierka Środowiska

Wrzesień 2024 roku zapisał się na kartach historii Polski jako czas jednej z największych katastrof naturalnych ostatnich lat – powodzi, która przypomina wydarzenia sprzed ćwierć wieku. Obfite opady deszczu, sprowadzone przez niż genueński nazwany Boris, doprowadziły do dramatycznej sytuacji w wielu regionach kraju. Zalane domy, zniszczona infrastruktura i dramatyczne akcje ratunkowe stały się codziennością w miejscowościach, które zaledwie w 1997 roku mierzyły się z podobnym kataklizmem. To nie tylko wielki test dla służb i mieszkańców, ale także wydarzenie, które stawia przed nami coraz bardziej palące pytanie: czy powodzie, które wydają się „od zawsze” częścią naszego klimatu, w istocie nie są coraz częściej wynikiem globalnych zmian klimatycznych?

Wielu ekspertów twierdzi, że tak. Analiza naukowców z World Weather Attribution (WWA) jasno wskazuje na związek między działalnością człowieka a wzrostem prawdopodobieństwa takich katastrof jak powódź, która w 2024 roku dotknęła Europę Środkową. Według ich badań prawdopodobieństwo wystąpienia podobnych zjawisk atmosferycznych wzrosło dwukrotnie w wyniku zmiany klimatu spowodowanej przez działalność człowieka. Opady, które nawiedziły Polskę między 12 a 15 września, były nie tylko o 20% intensywniejsze, ale też około dwa razy bardziej prawdopodobne niż w czasach przedindustrialnych, kiedy ludzkość nie emitowała jeszcze tak ogromnych ilości gazów cieplarnianych. Badania wskazują więc, że były to najsilniejsze czterodniowe opady odnotowane w tej części Europy. Wnioski są niepokojące – według WWA, już teraz ocieplenie Ziemi osiągnęło poziom 1,3°C, co znacząco zwiększa ryzyko występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych. Takie sytuacje będą się więc powtarzać częściej.

Katastrofa ta nie dotyczy jedynie Polski. W całym regionie Europy Środkowej sytuacja była dramatyczna. Miejscowości, które wcześniej były chronione przed wielkimi powodziami, teraz nie wytrzymały naporu wód. Zalane wsie i miasta, zniszczone mosty, drogi i linie kolejowe, a także ogromne straty w rolnictwie pokazują, jak poważne skutki mogą mieć zmiany klimatu dla infrastruktury i gospodarki. Koszt odbudowy zniszczeń liczony będzie w miliardach złotych, ale pytanie, czy możemy przygotować się na kolejne takie katastrofy, pozostaje otwarte.

Czym jest niż genueński?

Niż genueński to specyficzny układ niskiego ciśnienia, który tworzy się nad Zatoką Genueńską, będącą częścią północnych Włoch. Powstaje, gdy ciepłe, wilgotne powietrze znad Morza Śródziemnego napotyka na znacznie chłodniejsze masy powietrza napływające z północy, głównie znad Alp lub Europy Środkowej. Główną przyczyną formowania się tego zjawiska jest wyraźny kontrast termiczny pomiędzy dwoma typami powietrza. Ciepłe, wilgotne powietrze kieruje się na północ i w wyniku wznoszenia, jakie wymuszają Alpy, dochodzi do jego schłodzenia i kondensacji, co sprzyja rozwojowi niżu.

Po uformowaniu niż genueński zazwyczaj przemieszcza się na wschód lub północny wschód, wpływając na warunki pogodowe w dużej części Europy. Jego trajektoria często prowadzi go nad tereny takich krajów jak Polska, Czechy, Słowacja czy Węgry, gdzie przynosi intensywne opady i wyraźne ochłodzenie.

Jak już wspomniałam, naukowcy z World Weather Attribution (WWA) stwierdzili, że czterodniowe opady deszczu, które przyniosła burza Boris, były najintensywniejsze, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w Europie Środkowej. Opady te objęły wyjątkowo rozległy obszar, znacznie większy niż podczas wcześniejszych historycznych powodzi z lat 1997 i 2002.

Eksperci podkreślają ponadto, że połączenie zimnego powietrza napływającego znad Alp z bardzo ciepłym powietrzem pochodzącym z obszaru Morza Śródziemnego i Morza Czarnego stworzyło doskonałe warunki dla powstania niezwykle intensywnej burzy. W rezultacie doszło do potężnych opadów deszczu na ogromnym obszarze.

Na podstawie obserwacji meteorologicznych i modeli klimatycznych ustalono, że globalne zmiany klimatyczne sprawiły, iż takie intensywne, czterodniowe opady są teraz co najmniej dwa razy bardziej prawdopodobne i o 7 proc. bardziej intensywne. Przy dalszym ociepleniu klimatu o 2°C, takie burze będą przynosić o co najmniej 5 proc. więcej deszczu i występować nawet o 50 proc. częściej.

Czy wobec tego możemy jeszcze mówić o „powodzi tysiąclecia”?

Jeszcze kilka dekad temu powódź, która wydarzyła się w 1997 roku, nazywano powodzią tysiącletnią. Było to zjawisko ekstremalne, o niespotykanej wcześniej sile, które spowodowało ogromne zniszczenia w wielu regionach Polski. Określenie „powódź tysiącletnia” sugerowało, że takie wydarzenie ma szansę wystąpić raz na 1000 lat, czyli było traktowane jako coś niemalże niepowtarzalnego w ludzkiej perspektywie czasowej. Jednak już dziś wiemy, że takie określenie było mylące, a podobne zjawiska będą występować częściej, na skutek zmian klimatycznych i innych czynników. Przykładem jest niż Boris – powódź nim wywołaną dzieliło jedynie 27 lat, od powodzi wywołanej niżem genueńskim.

Przyczyną tego mylącego postrzegania częstotliwości powodzi jest sposób, w jaki ocenia się prawdopodobieństwo takich wydarzeń. Hydrolodzy i meteorolodzy bazują na danych historycznych, które pochodzą z relatywnie krótkich okresów obserwacji. W Polsce, dla danych o opadach, okresy pomiarów najczęściej wynoszą zaledwie 30-40 lat, co stanowi zbyt krótki okres, aby w pełni zrozumieć dynamikę klimatu w dłuższej perspektywie. Dane o przepływach w rzekach mogą sięgać nieco dalej w przeszłość, ale wciąż opierają się na ograniczonej liczbie lat. Na tej podstawie oblicza się prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi na przykład raz na 100 czy 1000 lat. Jednak problem polega na tym, że każda nowa powódź, zwłaszcza taka jak ta z 1997 roku, zmienia tę statystykę. W efekcie powódź, którą kiedyś określano jako „tysiącletnią”, może okazać się „stuletnią”, a nawet „dziesięcioletnią”. Taka, dość przerażająca perspektywa powinna więc wymusić na nas pewną zmianę optyki postrzegania tego typu wydarzeń, szczególnie z punktu widzenia planowania przestrzeni i ochroni przeciwpowodziowej na terenach już znacząco zmienionych antropogenicznie.

Co możemy zrobić?

Zjawisk ekstremalnych raczej już nie powstrzymamy. Zwiększająca się częstotliwość powodzi oznacza także większe zagrożenie dla mieszkańców terenów zalewowych. W przeszłości mogło wydawać się logiczne, że budowa domu na terenie zagrożonym powodzią raz na 1000 lat była stosunkowo bezpieczna. Jednak w kontekście zmian klimatycznych, jeśli zagrożenie zmienia się z powodzi tysiąclecia na powodzie stulecia czy dziesięciolecia, to lokalizacja to taka lokalizacja staje się ryzykowna i nieodpowiednia do zamieszkania. Czy wobec tego jedynym rozwiązaniem jest wyprowadzka z terenów zagrożonym zalaniem?

Z pewnością nie. W miejscach zagrożonych zalaniem często nie ma możliwości wysiedlenia czy nakazu wyprowadzki z terenów zalewowych. W takich miejscach na co dzień toczy się życie i ciężko zmusić kogoś, by nagle z dnia na dzień rzucił wszystko i przeniósł się na tereny bezpieczniejsze. Po zniszczeniach powodziowych przychodzi odbudowa – mieszkańcy dotkniętych kataklizmem terenów, którzy często tracą dorobek życia, muszą żyć i pracować, aby przetrwać. Aby więc ich chronić, konieczna jest długoterminowa strategia i świadome planowanie przestrzeni, które uwzględni zarówno zagrożenie powodziowe, jak i poprawę jakości życia i bezpieczeństwo mieszkańców terenów zagrożonych zalaniem.

Zarządzanie zlewniami i zielona infrastruktura

Zarządzanie zlewniami, czyli obszarami, z których woda deszczowa spływa do rzek, ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia ryzyka powodzi. Opadów nie zatrzymamy – jednak możemy tak zarządzać przestrzenią, by tereny zagrożone zalaniem jak najmniej to odczuły. To, jak zagospodarowany jest dany teren, wpływa na tempo i ilość wody, która po opadach spływa po jego powierzchni. Choć wydaje się, że temat ten jest dobrze znany, często nie poświęca się mu wystarczającej uwagi. W szczególności istotną rolę w retencji wody oraz spowalnianiu jej odpływu odgrywają lasy, których odpowiednie zarządzanie może mieć ogromne znaczenie w przeciwdziałaniu powodziom. Ograniczenie wycinki drzew na stokach górskich oraz dbałość o retencję leśną, na przykład poprzez zachowanie podszycia i naturalnych zagłębień w terenie, pozwala na magazynowanie wody i spowolnienie jej odpływu.

Zniszczenie tej naturalnej retencji, spowodowane m.in. erozją gleby, prowadzi do szybszego spływu wody i zwiększa ryzyko powodzi.

Nie tylko lasy

Naturalne, meandrujące rzeki, które mają szerokie koryta i dużo żwiru na dnie, pozwalają na naturalne spowalnianie przepływu wody, co jest kluczowe w zapobieganiu powodziom. Rzeki o naturalnym charakterze mają większą zdolność do retencji wody, a ich przepływ jest bardziej kontrolowany.

Z kolei rzeki, które zostały znacząco przekształcone, „skrócone”, pogłębione i uregulowane, stają się kanałami, w których woda płynie szybciej, co prowadzi do powstawania gwałtownych fal powodziowych. Zawężone koryta rzek zwiększają ryzyko powodzi, ponieważ woda z opadów nie ma gdzie się rozlać. Taki szybki przepływ wody przyczynia się także do erozji dna rzeki.

Rozwiązaniem tego problemu jest odbudowa naturalnych układów rzek, w tym bystrzy, które spowalniają przepływ wody i pozwalają rzece na naturalne rozlanie się na tereny zalewowe. Tylko takie podejście, bazujące na renaturyzacji rzek, może skutecznie zmniejszyć ryzyko powodzi, a także przywrócić zdolność rzek do samooczyszczania. Nie zawsze jednak i nie w każdym miejscu można oddać rzece to, co niegdyś do niej należało. Ktoś powie – zbudujmy zbiornik! Czy zawsze jest to możliwe? I czy zawsze warto?

A co z tymi zbiornikami?

Zbiorniki retencyjne są często postrzegane jako kluczowy element ochrony przeciwpowodziowej, jednak ich skuteczność, podobnie jak potencjalne ryzyka, stają się bardziej złożone w kontekście zmian klimatycznych i intensyfikujących się zjawisk ekstremalnych. Choć niektórym wydaje się, że twarda hydrotechnika wystarczy do zabezpieczenia terenów przed powodziami, rzeczywistość pokazuje, że takie podejście może być niewystarczające i wymaga uzupełnienia bardziej zrównoważonymi rozwiązaniami środowiskowymi.

Zbiorniki retencyjne, jak Racibórz Dolny, bez wątpienia mają ogromny potencjał w kontekście łagodzenia skutków gwałtownych wezbrań wód. Tego typu suche zbiorniki działają na zasadzie tymczasowego gromadzenia wody, gdy jest to konieczne, a po przejściu fali powodziowej mogą zostać opróżnione, co czyni je elastycznymi i relatywnie bezpiecznymi w użytkowaniu. Właśnie dlatego Racibórz Dolny, w czasie swojego operacyjnego debiutu podczas ostatnich powodzi, spełnił swoją funkcję, zatrzymując falę wezbraniową, choć oceny pełnej skuteczności tego zbiornika pojawią się dopiero w dłuższej perspektywie. Dodatkową korzyścią takich suchych zbiorników jest możliwość wykorzystywania ich terenów do celów rolniczych między wezbraniami, co zwiększa ich wszechstronność i wartość dla lokalnych społeczności.

Jednak nie wszystkie zbiorniki retencyjne są równie efektywne czy bezpieczne. Zbiorniki mokre, które wymagają utrzymywania stałego poziomu wody, są bardziej narażone na problemy techniczne i degradację. Przykład awarii w Stroniu Śląskim, gdzie zapora uległa uszkodzeniu wskutek osunięcia gruntu, pokazuje, że takie struktury mogą być podatne na awarie, zwłaszcza w sytuacjach, gdy ich eksploatacja staje się intensywniejsza w wyniku zmian klimatycznych. Podobnie incydent przelania się zapory w Pilchowicach, prowadzący do niekontrolowanego zrzutu wody, obrazuje, że nawet zaawansowana infrastruktura hydrotechniczna może zawieść w krytycznych momentach. Problemy dotyczyły również innych zbiorników, takich jak Zbiornik Nysa, Zbiornik Topola (gdzie również doszło do awarii) czy zwiększony zrzut ze zbiornika Lubachów (a co za tym idzie – problemy na zbiorniku Mietków), co budzi pytania o efektywność zarządzania wodą i bezpieczeństwo infrastruktury.

Zarządzanie zbiornikami retencyjnymi, mimo wytycznych i instrukcji, zawsze wiąże się z pewnym stopniem elastyczności decyzyjnej. W przypadku ekstremalnych warunków pogodowych, takich jak tegoroczne powodzie, decyzje o retencji i zrzucie wody podejmowane są na podstawie bieżących analiz. Jednak trudność polega na tym, że warunki te mogą być trudne do przewidzenia, a skutki takich decyzji nie zawsze można ocenić od razu. Ponadto modele obliczeniowe również bywają zawodne. Nie bez znaczenia jest tu także czynnik ludzki – błędy wiele kosztują.

Zbiorniki retencyjne, choć mają swoje miejsce w ochronie przeciwpowodziowej, nie powinny być więc jedynym rozwiązaniem w kontekście ochrony przeciwpowodziowej terenów. Współczesna debata coraz częściej podkreśla, że rozwiązania z zakresu budownictwa wodnego muszą być wspierane przez metody przyrodnicze. Odbudowa naturalnych ekosystemów, takich jak lasy czy mokradła, może skutecznie uzupełniać działanie zbiorników retencyjnych, jednocześnie oferując inne korzyści, takie jak zwiększenie różnorodności biologicznej, poprawa jakości wód i powietrza, a także wspieranie lokalnej retencji wody. Nie inaczej jest także w  zakresie wspomnianego już zarządzania zlewnią czy renaturyzacji rzek. Odpowiednio prowadzona gospodarka leśna może sprawić, że las zadziała jak naturalne zbiorniki retencyjne, pochłaniając nadmiar wody opadowej i spowalniając jej odpływ. Takie rozwiązania oparte na naturze są nie tylko bardziej ekonomiczne, ale również bardziej elastyczne i odporne na długoterminowe zmiany klimatyczne.

Budowa nowych, dużych zbiorników retencyjnych, zwłaszcza tych mokrych, może być nie tylko kosztowna, ale i kontrowersyjna z punktu widzenia wpływu na środowisko. Nowoczesne podejścia do zarządzania wodą coraz częściej skłaniają się ku zrównoważonym, rozproszonym metodom, takim jak renaturyzacja rzek czy ochrona mokradeł, które w naturalny sposób pomagają w zarządzaniu nadmiarem wody.

Doświadczenie tegorocznej powodzi pokazuje, że inżynieryjne rozwiązania, takie jak zbiorniki retencyjne, choć niezbędne, muszą być wspierane przez bardziej zintegrowane podejście do zarządzania wodą. Moje zdanie w tym temacie absolutnie nie oznacza braku konieczności budowy zbiorników – odpowiednio zaplanowane inwestycje, takie jak Zbiornik Racibórz (polecam poczytać jego oceny na Google!) muszą powstać. Ochrona przed powodziami wymaga jednak wielopłaszczyznowego podejścia, które łączy tradycyjną infrastrukturę hydrotechniczną z metodami opartymi na naturze i zielonej infrastrukturze, tworząc bardziej kompleksowy i odporny system zarządzania ryzykiem powodziowym, obejmujący również swoim zakresem inwestowania w tzw. zieloną infrastrukturę.

Zielona infrastruktura

Zielona infrastruktura to starannie zaprojektowany system obszarów naturalnych i półnaturalnych, który ma na celu nie tylko wspieranie różnorodności biologicznej, ale także dostarczanie wielu korzyści płynących z przyrody. Obejmuje ona elementy takie jak lasy, parki, mokradła, łąki czy zbiorniki wodne, które wspólnie pełnią kluczową rolę w zarządzaniu wodą i łagodzeniu skutków ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak powodzie.

W kontekście ochrony przed powodziami zielona infrastruktura pełni niezwykle istotną funkcję. Naturalne obszary, takie jak lasy czy mokradła, działają jak gąbki, pochłaniając nadmiar wody opadowej i spowalniając jej przepływ do rzek i potoków. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko gwałtownych wezbrań wód, które mogą prowadzić do powodzi. Na przykład lasy, zwłaszcza mieszane, są bardziej efektywne w retencji wody niż monokultury drzew, co podkreśla znaczenie różnorodności w ochronie przed klęskami żywiołowymi.

Wprowadzenie takich rozwiązań, jak suche zbiorniki retencyjne, rowy melioracyjne czy naturalne zagłębienia terenu, wpisuje się w szeroko rozumiane działania na rzecz zwiększenia retencji wody, a tym samym ograniczenia ryzyka powodzi. Zielona infrastruktura, poprzez swoje wielowymiarowe funkcje, nie tylko chroni przed zalaniami, ale także wspiera różnorodność biologiczną, poprawia jakość powietrza, łagodzi skutki zmian klimatycznych oraz tworzy przestrzeń do rekreacji.

Dobrze zaprojektowana sieć zielonej infrastruktury może więc stanowić skuteczny element strategii zarządzania zlewniami, a tym samym pełnić ważną rolę w zapobieganiu powodziom i minimalizowaniu ich skutków.

Najważniejsza świadomość i szybkie reagowanie

Planowanie przestrzeni to z pewnością działanie wieloletnie i wielopoziomowe z punktu widzenia zarządzania zagrożeniem. Powódź z września 2024 roku uwydatniła wiele wyzwań, z którymi muszą zmierzyć się społeczności i infrastruktura w obliczu coraz bardziej intensywnych zjawisk pogodowych. Zarządzanie zagrożeniem to nie tylko planowanie. Jednym z kluczowych problemów, które pojawiły się na terenach dotkniętych powodzią, takich jak Stronie Śląskie czy Kłodzko, była utrata łączności. Sytuacja ta znacząco utrudniła działania ratownicze, koordynację ewakuacji oraz dostarczanie pomocy poszkodowanym.

Problemy z łącznością ujawniły również ludzkie ograniczenia w radzeniu sobie z tak ekstremalnymi sytuacjami. Choć technologia może zawieść, w takich momentach to człowiek staje się głównym czynnikiem decydującym o sukcesie akcji ratunkowej. W regionach takich jak Stronie Śląskie, gdzie infrastruktura telekomunikacyjna została zniszczona, ludzie zaczęli opierać się na bezpośredniej współpracy i wzajemnej pomocy sąsiedzkiej. Służby ratunkowe, pozbawione szybkiego dostępu do informacji, musiały działać intuicyjnie, polegając na lokalnych wiedzy i improwizacji.

To pokazuje, jak duży wpływ na skuteczność działań kryzysowych ma czynnik ludzki – ludzie muszą nie tylko mieć odpowiednie narzędzia technologiczne, ale także umiejętność reagowania w warunkach ich braku. Czy działania były przeprowadzone poprawnie? Trudno to jednoznacznie ocenić. Jednak powódź z 2024 roku pokazała, że w świecie technologii to ludzie, ich odporność psychiczna i umiejętność współpracy w warunkach ekstremalnych, są najważniejszym elementem przetrwania i efektywnego działania w sytuacjach kryzysowych. A także odpowiednie planowanie i przeszkolenie osób odpowiedzialnych za ewakuację ludności i zarządzających akcją. Czy była ona przeprowadzona poprawnie? To temat wciąż kontrowersyjny.

Powódź 2024 – podsumowanie

Temat powodzi w 2024 roku jest niezwykle szeroki i można by o nim pisać długo, szczególnie że temat jest świeży. Tereny dotknięte powodzią nadal borykają się ze skutkami tego zjawiska i z pewnością będą z nimi walczyć jeszcze długo, mimo zapowiedzianego rządowego i europejskiego wsparcia. Ekstremalne opady, zwiększone ryzyko powodzi, rola zielonej infrastruktury, planowanie działań czy zarządzanie kryzysowe to tylko niektóre, najmniej ważne jak się wydaje, aspekty tej skomplikowanej sytuacji. Za rozważaniami stoją bowiem ludzkie tragedie. Wiele wskazuje na to, że coraz częstsze powodzie są nieuniknione. Kluczowym pytaniem pozostaje, czy uda nam się lepiej zarządzać środowiskiem, by zmniejszyć ich skutki, tak by szkody dla ludzi – i ekosystemu – były jak najmniejsze.

Niewątpliwie ogromne pole do popisu mają tu teraz politycy. W kontekście zmian klimatycznych współpraca władz, skuteczne zarządzanie kryzysowe, ale i rozwiązania systemowe, takie jak aktualizacja aktów prawnych stają się kluczowymi elementami radzenia sobie ze skutkami zjawisk ekstremalnych, takich jak powodzie. Czy można było zareagować lepiej? Niewątpliwie, władze lokalne, regionalne i krajowe muszą działać w ścisłej współpracy, aby skutecznie reagować na zagrożenia, co nie zawsze zagrało. Doświadczenia ze wspomnianej „powodzi tysiąclecia” pokazują jednak, że zarządzanie kryzysowe już teraz zadziałało lepiej. Cieszy powoływanie ekspertów z zakresu gospodarki wodnej, cieszą deklaracje (oby na nich się nie skończyło). Nadal mamy jednak ogromne pole do doskonalenia i wiele jest jeszcze w tym kontekście do zrobienia. Miejmy więc nadzieję, że nauka przez traumę przyniesie nam zmiany, zarówno w ludzkiej świadomości jak i w debacie publicznej na temat zmian klimatu.

Źródła:

1. Aspekty hydrologiczne: https://swiatwody.blog/2024/09/28/jak-walczyc-z-powodzia-taka-jak-w-kotlinie-klodzkiej/#_ftnref2
2. https://wodnesprawy.pl/powodz-2024-analiza-skutkow-i-strategia-na-przyszlo/
3. https://wodnesprawy.pl/powodz-czy-uczymy-sie-przez-doswiadczanie/
4. https://www.salon24.pl/newsroom/1400190,zbiorniki-retencyjne-to-odpowiedz-gdy-idzie-powodz-ekspert-mowi-jasno-nasz-wywiad
5. https://www.salon24.pl/newsroom/1400190,zbiorniki-retencyjne-to-odpowiedz-gdy-idzie-powodz-ekspert-mowi-jasno-nasz-wywiad
6. Zielona infrastruktura: https://wodnesprawy.pl/chodniki-do-ochrony-przed-powodziami-miejskimi-jak/
7. Kontekst klimatyczny: https://energetyka24.com/klimat/analizy-i-komentarze/powodz-2024-r-dwa-razy-bardziej-prawdopodobna-przez-zmiane-klimatu

Magdalena Pasik

Inżynier Gospodarki Wodnej oraz Inżynier Środowiska, absolwentka Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Na co dzień – Specjalista ds. ochrony środowiska – w pracy zawodowej zajmuje się głównie emisją zanieczyszczeń do powietrza. Ochrona środowiska to nie tylko praca, ale przede wszystkim pasja.