Piotr Sikorski
Ryc. 1. Rozmieszczenie rzadkich i chronionych gatunków roślin, grzybów i porostów na tle wyznaczonych metodą skupień ostoi bioróżnorodności (Sikorski, Sudnik-Wójcikowska, Zaniewska, Zaniewski, Kowalska, Wrzosek 2020, Biuro Planowania Warszawy. Warszawa)
Fitosocjologia jest nauką o roślinności. Dostarcza danych w postaci map roślinności i zdjęć fitosocjologicznych – zestandaryzowanych spisów roślin z konkretnych płatów zieleni. Pozwala to opisać, identyfikować i poznać, jak funkcjonują zbiorowiska, które są głównym tworzywem zieleni urządzonej i spontanicznej w miastach. Sto lat temu zespół fitosocjologów Instytutu Botanicznego UJ pod przewodnictwem W. Szafera wykonał w Tatrach pierwsze w Polsce nowoczesne badania fitosocjologiczne metodami używanymi do dziś. Kto pierwszy wykonał podobne badania w mieście, trudno stwierdzić jednoznacznie, ale spora grupa botaników po II wojnie światowej zainteresowała się roślinnością na obszarach zurbanizowanych. Ich prace dostarczają obecnie danych o ogromnej wartości. Warto tu wspomnieć Romana Kobendzę z UW/SGGW i jego mapy Warszawy odbudowywanej po II wojnie światowej. Oczywiście ciekawsze były dla fitosocjologów wówczas, tak jak i obecnie, mało zmienione ekosystemy naturalne poza miastami. Obecnie tylko około 3% publikacji światowych o tematyce fitosocjologicznej pochodzi z obszarów zurbanizowanych. W Polsce na tysiące sztuk publikacji o roślinności w całym kraju na największe miasta przypada niewiele ponad 200. Te mało interesujące fitosocjologicznie miasta zajmują zaledwie 1,5% powierzchni kraju, są najbardziej zdegradowane, ale żyje tu blisko 30% krajowej populacji. Wynika z tego, że najmniej wiemy o terenach, gdzie żyje spora cześć z nas. Raporty o jakości życia na świecie w miastach wskazały jednocześnie, tak jak słynny raport noblistów, Stiglitza i współpracowników (2009), że jakość życia mieszkańców zależy w bliżej nieokreślony sposób od bioróżnorodności. Ostatnie lata wskazują, że ówczesne hipotezy nie były bezpodstawne i wciąż poznajemy nowe mechanizmy wiążące nasze zdrowie z jakością ekosystemów. Ta potrzeba poznania środowiska życia większości ludzi na świecie skłoniła w ostatnim czasie wielu naukowców, w tym fitosocjologów, do intensyfikowania badań środowiska miejskiego.
Poniżej chciałbym przedstawić kilka aktualniejszych tematów zainteresowań fitosocjologii w XXI wieku w mieście poruszanych w Instytucie Inżynierii Środowiska i Instytucie Nauk Ogrodniczych na SGGW w Warszawie przy współpracy pracowników uniwersytetu w Łodzi i Warszawie.
Ryc. 2. Roślinność nieużytku Kopca Powstania Warszawskiego przeprojektowanego obecnie w naturalistyczny park (PS)
Współczesne możliwości analityczne i obliczeniowe pozwalają przetworzyć duże ilości danych zbieranych przez zespoły specjalistów od poszczególnych grup gatunków i zbiorowisk roślinnych zbieranych tradycyjnymi metodami. Niezaprzeczalnie wsparciem są systemy gromadzenia danych przez amatorów, programy do rozpoznawania gatunków i zbiorowisk roślinnych (np. Probabilistic Vegetation Key), które są doskonałą bazą danych do weryfikacji przez specjalistów. Większa ilość danych pozwala w coraz lepszy sposób chronić bioróżnorodność miast. W kilku miastach w Polsce i wielu na świecie przeprowadzono analizę rozmieszczenia gatunków roślin i zwierząt chronionych oraz rzadkich na tle cennych ekosystemów. To oczywiste, że nie da się chronić populacji konkretnego gatunku, jeśli nie żyje on w odpowiednim dla siebie siedlisku. W wielu przypadkach jakiś okaz wegetuje w zdegradowanych stanowiskach, ale przeważnie jest on tam skazany na wyginięcie. Żeby przetrwać, gatunki muszą mieć zagwarantowane odpowiednie warunki siedliskowe. Spotykałem się nawet z takimi uwagami, ostatnio w przypadku rezerwatu Bagno Jacka w Warszawie, że na mapie jakości siedlisk ocena nie może być słaba, skoro na mapie rozmieszczenia rzadkich gatunków jest wiele stanowisk. Oznacza to jednak coś niepokojącego, że torfowisko ulega stopniowemu przesuszeniu i bardzo duży zasób cennych gatunków jest poważnie zagrożony.
Analizy zestawiające dane o rozmieszczeniu gatunków i fitosocjologiczne mapy zbiorowisk roślinnych, wykonane w Krakowie, Białymstoku, Warszawie, ale też w Berlinie, Oslo i innych, pozwoliły wyznaczyć obszary koncentracji ostoi bioróżnorodności na tle właściwych im siedlisk. Procedury były różne, ale coraz częściej do generowania wyniku wykorzystuje się algorytmy sztucznej inteligencji i dane teledetekcyjne (Ryc. 1). Po zestawieniu wygenerowanych maszynowo ostoi bioróżnorodności na podstawie rzeczywistych danych o rozmieszczeniu gatunków z siecią obszarów formalnie chronionych okazuje się, że są między nimi duże rozbieżności. W Warszawie tylko 60% stanowisk gatunków rzadkich i chronionych znalazło się na terenach niezagrożonych bezpośrednio inwestycjami. Cała reszta znajduje się w strefach inwestycyjnych. Jeśli zostałyby zrealizowane miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego, to uległby zniszczeniu pokaźny zasób stanowisk roślin naczyniowych, porostów i grzybów. To wszystko zgodnie z prawem, na skutek niedostatecznego rozpoznania stanu.
Analizy takie stają się w planowaniu przestrzennym miast standardem do wyznaczania sieci obszarów chronionych, ale też obszarów do wypoczynku opartych na naturze. Wraz z pracownikami Biura Architektury i Planowania Przestrzennego w Warszawie i specjalistami od fauny i flory forsujemy wprowadzenie do planów strategicznych miasta takich obszarów, gdzie mieszkańcy mają zagwarantowany kontakt z cenniejszymi ekosystemami. Po pandemii COVID-19 nikt już nie zadaje na spotkaniach konsultacyjnych pytania, po co komu w mieście natura.
Ryc. 3. Mapa spontaniczności roślinności całej Warszawy (źródło: Sikorska, Ciężkowski, Babańczyk, Chormański, Sikorski 2021, Urban Forestry & Urban Greening 62, 127155.).
Współcześni planiści, projektanci i zarządcy zieleni miejskiej zdają sobie sprawę z potrzeb tworzenia zieleni mniej urządzonej, nastawionej na zwiększanie kontaktu ludzi z naturą. Tworzenie nowych terenów zieleni to długotrwały proces. Okazuje się, że najprościej i najtaniej zwiększyć bioróżnorodność przez ograniczenie pielęgnacji. Coraz większą uwagę poświęca się temu, aby zmniejszyć intensywność pielęgnacji, ale nie zakłócić dotychczasowego użytkowania zieleni, a sprzyjać bioróżnorodności. Właściwie ten kierunek ma miejsce w przypadku prawie wszystkich publicznych terenów zieleni w miastach. Zleceniodawcy oczekują coraz częściej, że nowe projekty nie doprowadzą do utraty dotychczasowych wartości przyrodniczych, a nowa zieleń będzie bardziej dzika. Pojawiają się projekty, aby zagajniki klonu pospolitego bądź inwazyjnego jesionolistnego zamienić w zadrzewienia o charakterze rekreacyjnym (Ryc. 2), a przy tym nie utracić dzikiego charakteru roślinności. Na zajęciach z projektowania architekci krajobrazu uczyli się dawniej, aby usunąć samosiejki, w tym przede wszystkim gatunki inwazyjne. Od niedawna wiadomo, że zieleń spontaniczna i urządzona spełnia potrzebę kontaktu z naturą w podobny sposób, a w niektórych przypadkach walka z gatunkami inwazyjnymi jest bezcelowa. Do tego mieszkańcy miast traktują inwazyjne zadrzewienia i zarośla jako substytut zieleni. Badani respondenci odpowiadali w czasie badań społecznych, że taka zieleń jest lepsza niż widok betonu. Powstają pierwsze parki na składowiskach gruzu, gdzie inne gatunki niż klon jesionolistny nie potrafiłyby wytworzyć złożonych zbiorowisk roślinnych. Coraz większą wagę przywiązuje się w edukacji projektantów do projektowania przez uzupełnianie roślin w już rosnących zagajnikach niż do ich zakładania przez niszczenie tego, co już rośnie. Narzędziem do oceny przydatności staje się znajomość fitosocjologii, w tym teorii sukcesji roślinności. Powstają parki, w których część roślin jest sadzona, a pozostałe mają pojawić się spontanicznie.
Kilka lat temu miasta rozpoczęły akcję rzadszego koszenia trawników. To reakcja na zmasowane doniesienia naukowe o wyjątkowo małej roli nisko koszonych trawników w kwestii usług ekosystemowych i bioróżnorodności, a nawet szkodliwości intensywnej pielęgnacji dla zdrowia. Badania trawników w Warszawie w okresie ostatnich 50 lat metodami fitosocjologicznymi pokazały, że trawniki intensywnie koszone powodują sukcesywne ubożenie w gatunki roślin. Zarzucenie tak częstego koszenia jest jedną z szans na poprawę tych parametrów. W pierwszych latach zmniejszania liczby koszeń odruch mieszkańców na tak „zaniedbane” trawniki zmienił się w coraz wyraźniejszą akceptację. Najnowsze wyniki badań społecznych pokazują, że intensywność pielęgnacji jest silnie skorelowana z postrzeganą naturalnością. Im mniejsza, tym tereny widziane są jako bardziej naturalne i sprzyjające kontaktowi z naturą. Wskaźnik intensywności pielęgnacji stworzony na podstawie satelitarnych obrazów odbić zieleni i metod fitosocjologicznych jest przykładem narzędzi dla planistów (Ryc. 3). Z mapy można wyczytać m.in., że na ponad 25% powierzchni parków całkowicie zarzucono pielęgnację. Można monitorować zmiany w intensywności pielęgnacji.
Ryc. 4. Wielkość usług ekosystemowych w pochłanianiu pyłów w kg/ha zawieszonych przez roślinność w roku 1945 i 2021 (źródło: Sikorski, Sikorska, Archiciński, Hoppa, Melon, Przybysz, Wińska-Krysiak, Popek, Koczoń 2022 w: Wartości przyrodniczo-kulturowe Wilanowa w kontekście postępującej urbanizacji i zmian klimatycznych w XXI wieku, Wydawnictwo SGGW)
Usługi ekosystemowe to korzyści, jakie ekosystemy zapewniają ludziom. Takie podejście do badań zaproponowała grupa naukowców w czasopiśmie „Nature” w 1997 r. (Costanza i in. 1997). Zyskało ono ogromną popularność i połączyło specjalistów z wielu dziedzin nauki w celu oszacowania korzyści, jakie obszary naturalne i zdegradowane dostarczają ludziom. Wykorzystując wiedzę i metody badawcze z poszczególnych dyscyplin, kompleksowo policzono korzyści, wraz z ich wyceną ekonomiczną, jakie gospodarstwa domowe, całe społeczności miast i państw uzyskują dzięki ekosystemom, takim jak lasy, parki, łąki, zbiorniki wodne i wiele innych (MEA 2005). W przypadku badań nad jedną z istotniejszych usług ekosystemowych jest pochłanianie pyłów. Do scharakteryzowania struktury roślinności potrzebnej do powyższych szacunków przydatne są metody badań fitosocjologicznych wzbogacone o pomiary naziemne ulistnienia lub też pomiary teledetekcyjne z dronów. Sporządzone mapy usług ekosystemowych dla całej dzielnicy Wilanów wskazały, że ekosystemy leśne i nieleśne pochłaniają 64 tony pyłów rocznie.
Żadne metody konwencjonalne nie są w stanie osiągnąć takich wyników jak roślinność. Spróbowaliśmy przeliczyć dane, opierając się na innym zasięgu zbiorowisk z przeszłości (Ryc. 4). Zaskakujące było odkrycie, że usługi ekosystemowe sprzed ponad 70 lat, z czasów pierwszej mapy roślinności, ten sam obszar (przy założeniu, że emisja jest na podobnym poziomie i ma podobne źródła) pochłaniał mniej, bo 56 ton rocznie. Ubyło ekosystemów rolnych i wzrósł w ich miejsce udział nieużytków i zarośli złożonych z inwazyjnych gatunków. Ich zdolność do pochłaniania pyłów dorównuje rodzimym lasom. Mimo powszechnej niechęci przyrodników do gatunków inwazyjnych, należy stwierdzić, że w niektórych przypadkach odgrywają one pozytywną rolę. Wyniki badań dostarczą jeszcze w przyszłości na pewno wiele niespodzianek.
Kilka powyższych przykładów zastosowania dawnych metod fitosocjologicznych w badaniach roślinności miast pokazuje, że są one użyteczne nie mniej niż kiedyś. Poza opisem stanu zróżnicowania roślinności dochodzą nowe wyzwania. Dzięki jednoznacznej charakterystyce roślinności w przestrzeni fitosocjologia dostarcza syntetycznych danych, wiążących wyniki badań związanych z ochroną przyrody z pochłanianiem zanieczyszczeń, retencją wody, wychładzaniem miejskiej wyspy ciepła, a przede wszystkim powiązaną z naukami społecznymi. Obiecujące wyniki w zakresie wpływu zieleni na zdrowie społeczne i badania nad zbiorowiskami mikroorganizmów glebowych i ich wpływem na roślinność każą widzieć fitosocjologię jako naukę wciąż ewoluującą. Inną niż ta, jaką poznawałem jeszcze w XX wieku, ale tym bardziej ciekawą.
Dr hab. Piotr Sikorski, prof. SGGW, Katedra Teledetekcji i Badań Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
