Kanały w dolinie Biebrzy przejęły wodę od naturalnych rzek i zaczęły osuszać torf
W XIX i XX wieku w środkowej dolinie Biebrzy budowano kanały mające usprawnić odpływ i osuszyć mokradła. Kanały Rudzki i Woźnawiejski przejęły znaczną część przepływu naturalnych cieków, skracając wodzie drogę przez bagienną dolinę. Skutek był większy niż zmiana mapy rzek: obniżył się poziom wód, ograniczone zostały zalewy, a torf zaczął przesychać i ulegać degradacji. Dlatego współczesna renaturyzacja polega miejscami na działaniu pozornie odwrotnym do klasycznej melioracji — spowalnianiu odpływu i ponownym kierowaniu wody do dawnych koryt.
Kanał daje wodzie łatwiejszą drogę
Naturalna rzeka na mokradle meandruje, rozdziela się, przelewa przez roślinność i podczas wezbrań rozlewa szeroko. Kanał jest zwykle prostszy, głębszy i ma bardziej regularny przekrój. Dla wody oznacza mniejszy opór oraz krótszą drogę w dół zlewni. Jeśli połączymy kanał bezpośrednio z rzeką, może zacząć przejmować coraz większą część jej przepływu.
Tak zmieniły się Ełk i Jegrznia
W środkowym basenie Biebrzy system kanałów zmodyfikował układ odpływu Ełku i Jegrzni. Biebrzański Park Narodowy wskazuje Kanał Rudzki i Kanał Woźnawiejski jako jedne z głównych przyczyn degradacji stosunków wodnych. Zamiast wędrować wolniej dawnymi korytami przez bagna, duża część wody została skierowana bardziej bezpośrednimi trasami.
Torf reaguje na obniżenie wody
Dopóki torf pozostaje nasycony wodą, dostęp tlenu jest ograniczony i rozkład materii organicznej przebiega wolno. Po odwodnieniu do porów wchodzi powietrze. Materia organiczna zaczyna się mineralizować, torf osiada i traci część swojej zdolności magazynowania wody. W skrajnych przypadkach wysuszona powierzchnia staje się bardziej podatna na pożary.
Drenaż uruchamia sprzężenie zwrotne
Im bardziej torf osiada i wysycha, tym trudniej odtworzyć dawny poziom wód bez zmiany całej hydrauliki. Jednocześnie roślinność bagienna jest zastępowana przez gatunki suchszych siedlisk, co zmienia szorstkość powierzchni i obieg wody. Skutek kanału nie kończy się więc na szybszym przepływie w momencie jego wykopania — trwa przez dziesięciolecia w glebie i ekosystemie.
Renaturyzacja odwraca kierunek dawnych prac
W projektach ochronnych podejmuje się działania mające ponownie skierować część przepływu do naturalnych cieków, podnieść poziom wód i ograniczyć drenaż. Czasem wymaga to progów, przegród, przebudowy kanałów lub udrożnienia starych koryt. To ciekawa zmiana filozofii gospodarki wodnej: dawniej sukcesem było jak najszybsze usunięcie wody z bagna, dziś w części doliny sukcesem jest zatrzymanie jej jak najdłużej.
Osuszony torf może emitować węgiel do atmosfery
Torfowisko działa jak magazyn węgla, ponieważ w podmokłym, ubogim w tlen środowisku szczątki roślin rozkładają się bardzo wolno. Gdy kanał obniża poziom wód, tlen zaczyna przenikać w głąb złoża. Mikroorganizmy przyspieszają rozkład, a część zgromadzonego węgla wraca do atmosfery w postaci dwutlenku węgla. Hydrologiczna zmiana w dolinie ma więc również wymiar klimatyczny. Utrzymanie wysokiego poziomu wód pomaga zachować nie tylko siedlisko, ale także materiał organiczny gromadzony przez setki lub tysiące lat.
Renaturyzacja musi uważać na ludzi i istniejącą infrastrukturę
Nie można po prostu zatkać wszystkich kanałów i pozwolić wodzie zalać dowolny teren. Współczesna dolina zawiera drogi, gospodarstwa, łąki i urządzenia melioracyjne. Projekty renaturyzacyjne muszą więc modelować, gdzie podniesie się poziom wody i jak zmieni się przepływ. Celem jest zwiększenie uwodnienia najcenniejszych torfowisk bez niekontrolowanego przenoszenia ryzyka na użytkowane obszary. To pokazuje, że odtworzenie naturalnych procesów jest zadaniem inżynieryjnym równie wymagającym jak dawne osuszanie.
Spowolnienie odpływu może odbudować proces torfotwórczy, ale wymaga czasu
Podniesienie poziomu wód nie powoduje, że zdegradowany torf natychmiast odzyskuje dawne właściwości. Najpierw trzeba ograniczyć dalsze napowietrzanie i mineralizację. Następnie roślinność bagienna musi ponownie zająć odpowiednie siedliska, a nowe szczątki organiczne zacząć gromadzić się szybciej, niż są rozkładane. Narastanie torfu jest procesem powolnym, dlatego renaturyzacja przede wszystkim zatrzymuje dalszą utratę i tworzy warunki do przyszłej odbudowy. W tym sensie efekty projektu trzeba oceniać na kilku skalach czasu: poziom wody może zareagować szybko, skład roślinności w kolejnych latach, a znaczące odtworzenie złoża torfu zajmie znacznie dłużej. To przeciwieństwo dawnego osuszania, którego hydrauliczny efekt mógł być widoczny niemal natychmiast po przekopaniu kanału. Ekosystem ma pamięć i nie wraca do poprzedniego stanu tak szybko, jak zmienia się przepływ. Podniesienie poziomu wód może również zmniejszyć ryzyko pożarów torfu, ponieważ mokry materiał organiczny znacznie trudniej się zapala. Wysuszone torfowisko traci więc podwójnie: szybciej uwalnia węgiel przez rozkład i staje się podatniejsze na gwałtowną utratę materii podczas pożaru. Hydrologia jest podstawą obu zagrożeń.