Ile jest barier na rzekach w Europie? Jak pokazują dane zbierane w ramach projektu AMBER na europejskich rzekach zidentyfikowano do tej pory 680 000 barier (stan na sierpień 2019), co daje średnio jedną przegrodę na kilometr długości rzeki. Jaki to ma wpływ na ekosystem rzek? Zagadnienie to było poruszane kilkukrotnie w wystąpieniach na konferencji PotamON 2019.
Budowa przepławek powinna zapewniać ciągłość migracji ryb w górę rzeki, tak aby zapory stworzone przez człowieka nie stanowiły bariery nie do pokonania. Jaka jest ich skuteczność? Zróżnicowana i zależna od wielu czynników. Temat przepławek poruszył w swojej prezentacji profesora Tomasza Hesse. Wśród kluczowych elementów efektywności działania przepławki wymienił prędkość przepływu wody w przepławce. O ile łososie, troć wędrowna, pstrąg potokowy i lipień poradzą sobie przy prędkościach do 2 m/s, o tyle słabiej pływające ryby i ryby młode potrzebuję prędkości poniżej 1 m/s, a chronione gatunki minogów i głowaczy białopłetwych poniżej 0,4 m/s.
Ponadto przepławka musi mieć połączenie z dnem rzeki. Osiągnąć to można poprzez znajomość wartość niskiego średniego przepływu, dzięki której dolne stanowisko znajdzie się na odpowiedniej wysokości i zapewni przepływ wody przez przepławkę przez większą część roku. Jednak pomimo wielu różnych typów przepławek nie istnieje na tą chwilę przepławka idealna, ponieważ zapewnienie odpowiedniej prędkości przepływu dla małych ryb, wymaga większej objętości przepływu. Jak dla mniej jest to jednoznaczne ze zmniejszeniem objętości wody przepływającej przez zaporę lub zmniejszenie średniej pojemności zbiornika.
Oprócz odpowiedniej konstrukcji przepławki ważne jest też ich rozmieszczenie. Większość ryb wędruje w górę rzeki w kierunku jej źródeł, zatem przepławki powinny być budowane na zaporach od strony ujścia do źródeł. Jednak rzeczywistość wygląda inaczej. Przepławki są porozrzucane wzdłuż rzeki w zależności od tego kiedy był budowany zbiornik lub kiedy wymagana była przebudowa zapory – ponieważ obecnie przy budowie i przebudowie zapór budowa przepławki jest obowiązkowa.
Innym problemem jest brak zapewnienia ciągłości prędkości przepływu. Wiele ryb wędrujących w kierunku źródeł rzeki kieruje się prędkością nurtu – im bliżej źródeł tym prędkość przepływu jest większa. Gdy rybie uda się pokonać przepławkę trafia do zbiornika zaporowego, w którym prędkość przepływu jest niewielka i ryba traci orientację.
Tematykę przepławek i sztucznych zbiorników poruszył także profesor Piotr Dębowski w swoim wystąpieniu dotyczącym węgorzy wstępujących w Polsce. Istniejące obecnie w Polsce przepławki nie są dostosowane do migracji węgorzy. Aby ją zapewnić, przepławka powinna przypominać rynnę wyłożoną naturalnym materiałem. Ponadto takie przepławki rynnowe trzeba przykryć, aby wędrujące ryby nie zostały zjedzone przez ptaki lub ssaki. Ważnym aspektem w kontekście migracji jest też powrót węgorzy do morza, aby mogły dotrzeć do obszarów tarliskowych. Niestety sukces migracji w dół rzeki jest bardzo zróżnicowany – od 0 do 100%. Zależny jest wysokości piętrzenia wody w sztucznym zbiorniku, tempa przepływu, a przede wszystkich technicznej budowy turbiny elektrowni wodnej.
Węgorz wstępujący – faza rozwoju węgorza w której wód słonych (mórz) wpływa do słodkich rzek europejskich.
Innym aspektem przegradzania rzek zaporami jest piętrzenie wody, które powoduje dużą różnicę ciśnień pomiędzy górną i dolną wodą. Według profesora Marka Marciniaka zwiększa się w ten sposób ryzyko uwodnienia osadów (fluidyzacji) i uwolnienia związków azotu i fosforu zgromadzonych w osadach. Podejrzewam, że przy okazji uwolnią się także inne zanieczyszczenia i całość spłynie ze zbiornika rzeką do kolejnego miejsca gdzie osiądą na dnie (zbiornika lub Morza Bałtyckiego).
Kolejny przykład renaturyzacji cieku przedstawił profesor Krystian Obolewski. Omówił on metody oceny ekologicznych skutków wykonania zbiegów hydrotechnicznych w oparciu o obfitość występowania w nich larw jętek. Są one ważnym elementem wskaźnikowym, gdyż większość z gatunków jętek jest wrażliwa na zanieczyszczenia. Dodatkowo pełnią one ważną rolę w wodnym łańcuchu pokarmowym wpływając m.in. na liczebność ryb, które się nimi żywią. Badania dotyczyły nizinnego cieku Kwacza i gatunku Ephemera danica. Odtworzenie naturalnego charakteru rzeki przyczyniło się do poprawy jakości wody i przywróciło naturalne przepływy, czego konsekwencją był 4-krotny wzrost liczebności jętek, 40-krotny wzrost ich biomasy i średniej długości larw. Efekt ten osiągnięto po 10 latach od renaturyzacji.
Wszelkie sztucznie utworzone przegrody na rzekach przyczyniają się do akumulacji niesionych materiałów (żwir, piasek, materia organiczna) powyżej tej przegrody i erozji dna poniżej. Zalety naturalnych cieków bez przegród pokazał profesor Bartłomiej Wyżga na przykładzie beskidzkiego potoku Krzczonówka. Usunięciu sztucznej przegrody towarzyszyło utworzenie kilkunastu sztucznych bystrzy z głazów. Prace zrealizowano w latach 2013-2014. Wezbrania w trakcie prac i po nich (2015-2016) dostarczyły materiału dennego, który osiadł poniżej dawnej zapory przeciwrumowiskowej i przywrócił potokowi naturalny charakter. Dzięki temu, jak podsumował profesor: „w stosunkowo krótkim czasie nastąpiło zmniejszenie nadmiernej pojemności koryta, przywrócenie aluwialnego dna koryta [utworzone poprzez osiadanie cząstek niesionych przez wodę] , poprawa warunków siedliskowych dla organizmów rzecznych oraz poprawa hydraulicznych warunków przenoszenia przepływów wezbraniowych zmniejszająca prawdopodobieństwo erozji dna i brzegów potoku i częściowo zwiększająca możliwość retencjonowania wód wezbraniowych w obszarze zalewowym.”
Tekst powstał na podstawie prezentacji i materiałów konferencyjnych przygotowanych i wygłoszonych w ramach konferencji PotamON 2019. Funkcjonowanie i ochrona wód płynących. Biocenozy wód płynących w kontekście zmian klimatycznych. 25-27 września 2019 r. Łukęcin.
Dodatkowe materiały i informacja o konsultacjach merytorycznych poniżej.
- Dr hab. Rober Czerniawski, prof. US – Katedra Hydrobiologii i Zoologii Ogólnej, Wydział Biologii Uniwersytet Szczeciński.
- Prof. dr hab. inż. Marek Marciniak – Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych UAM w Poznaniu.
- Dr hab. Krystian Obolewski, prof. UKW – Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy, Zakład Hydrobiologii.
- Dr hab. Bartłomiej Wyżga, prof. IOP PAN – Instytut Ochrony Przyrody PAN, Kraków.
- Tomasz Heese, Marta Puzdrowska. Nowe konstrukcje przepławek dla ryb.
- Bartłomiej Wyżga, Maciej Liro, Paweł Mikuś, Józef Jeleński, Artur Radecki-Pawlik, Karol Plesiński. Zmiany procesów fluwialnych spowodowane rewitalizacją wciętego potoku górskiego.
- Marek Marciniak, Magdalena Matusiak, Mariusz Kaczmarek, Anna Szczucińska. Warunki fluidyzacji strefy hyporeicznej na podstawie badań laboratoryjnych i modelowych.
- Krystian Obolewski, Natalia Mrozińska, Dominika Kwiatkowska. Wpływ renaturyzacji niewielkiej, nizinnej rzeki na populację zasiedlającej ją larw Ephmera danica (Ephemeroptera),
- Piotr Dębowski, Rafał Bernaś, Grzegorz Radtke, Michał Skóra, Jacek Morzuch. Monitoring wstępujących węgorzy w Polsce.
- Czerniawski, R., Bilski, P. [red.] 2019. Funkcjonowanie i ochrona wód płynących. Volumin.pl. Szczecin. ISBN 978-83-7867-799-4
- MATERIAŁY KONFERENCYJNE II KRAJOWA KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA „FUNKCJONOWANIE I OCHRONA WÓD PŁYNĄCYCH” PotamON 2019. Biocenozy wód płynących w kontekście zmian hydrologicznych. Łukęcin 25–27 września 2019. Volumin.pl. Szczecin. ISBN 978-83-7867-800-7
- Projekt AMBER „Adaptacyjne Zarządzanie Barierami Hydrotechnicznymi w Europejskich Rzekach” finansowany jest z unijnego programu badawczo-innowacyjnego „Horyzont 2020”
Dzisiaj szkodliwość zapór i jazów na rzekach,nie tylko dla ryb,nie budzi już chyba wątpliwości. Zachód,zwłaszcza Niemcy na nowo renaturyzują prostowane i betonowane wcześniej rzeki. Zachodzi pytanie czemu rządzący w tym kraju dalej podążają tropem
Niemców Rosjan i Chińczyków przełomu XIX i XX wieku i snują obecnie chore wizje skanalizowania Wisły?
Też mnie zastanawia czemu wchodzimy w te same kalosze, skoro w inny miejscach okazały się one nieodpowiednie.
ale dla mnie pozostaje pytanie, czy wykorzystywać zapory czy nie, w końcu potrzebujemy energii i musimy chronić się przed suszą i powodzią
Tak, ale efektywność energetyczna wody nie jest w Polsce aż tak duża ze względu na spadki – jedynie w terenach górskich, a w odniesieniu do kosztów środowiskowych jest to najmniej korzystne rozwiązanie z grupy OZE. Co do suszy i powodzi, to same zapory nie rozwiązują problemu, powinno się przede wszystkim dążyć do odtworzenia naturalnego obiegu wody, gdzie połowa opadu infiltruje do gleby.