autoreferat - Instytut Technologiczno

AUTOREFERAT
Dr inż. Agnieszka Ewa Latawiec
Katedra Inżynierii Biosystemów
Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki
Politechnika Opolska
Katolicki Uniwersytet Papieski
Wydział Geografii i Środowiska
Rio de Janeiro, Brazylia
Opole, 09-06-2015r.
1. IMIĘ I NAZWISKO: Agnieszka Ewa Latawiec
Adres: ul. Chabrów 15/12, 45-221 Opole
Email: [email protected], [email protected]
Tel.: 787101331, 507174846
2. POSIADANE DYPLOMY I STOPNIE NAUKOWE:
25.02.2003 – uzyskanie stopnia inżyniera Ochrony Środowiska na Wydziale Rolniczym
ówczesnej Akademii Rolniczej we Wrocławiu (obecnie Uniwersytet Przyrodniczy).
20.12.2004 – uzyskanie stopnia magistra inżyniera Ochrony Środowiska na Wydziale
Rolniczym ówczesnej Akademii Rolniczej we Wrocławiu (obecnie Uniwersytet
Przyrodniczy). Praca magisterska dotyczyła oceny wpływu natężenia ruchu drogowego na
zawartość metali ciężkich w glebach i roślinach. Praca magisterska napisana pod kierunkiem
prof. dr hab. Zofii Spiak. Wybrana specjalizacja studiów magisterskich: Ochrona Gleb i
Rekultywacja Terenów Zdegradowanych.
15.07.2009 – uzyskanie stopnia doktora Nauk o Środowisku w Szkole Nauk o Środowisku
Uniwersytetu Wschodniej Anglii (University of East Anglia), Norwich, Wielka Brytania.
Rozprawa
doktorska
dotyczyła
wdrożenia
opracowanej
metodyki
badań
o biodostępności wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Tytuł rozprawy
doktorskiej: "Wdrażanie badań biodostępności związków organicznych" (ang.: On the way
forward to bioaccessibility implementation). Promotorzy: Dr Brian Reid, Dr Annika
Richardson, Dr Peter Simmons. Studia doktoranckie odbywałam otrzymując stypendium
naukowe dla wyróżniających się młodych naukowców z Europy Środkowej (Zuckermann
Fund).
12.08.2005 – uzyskanie dyplomu studiów podyplomowych “Prawo ochrony środowiska” na
Wydziale Prawa, Administracji i Ekonomii Uniwersytetu Wrocławskiego.
3. INFORMACJE O DOTYCHCZASOWYM ZATRUDNIENIU W JEDNOSTKACH
NAUKOWYCH:
2007-2009
Doktorant w Szkole Nauk o Środowisku (Wydział Nauk Ścisłych) Uniwersytetu Wschodniej
Anglii, Norwich, Wielka Brytania.
2
2012 - obecnie
Asystent w Katedrze Inżynierii Biosystemów Wydziału Inżynierii Produkcji i Logistyki
Politechniki Opolskiej.
2014 - obecnie
Pracownik naukowy na Wydziale Geografii i Środowiska Katolickiego Uniwersytetu
Papieskiego w Rio de Janeiro (portug.: Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro),
Brazylia.
4. WSKAZANIE OSIĄGNIĘCIA wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003
r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz.
U. nr 65, poz. 595 ze zm.):
a) Tytuł osiągnięcia naukowego:
ZRÓWNOWAŻONY ROZWÓJ ROLNICTWA A OCHRONA ŚRODOWISKA
NATURALNEGO
b) Autorzy, tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa.
[1] Królczyk JB, Latawiec AE, Kuboń M, ‘Sustainable Agriculture–the Potential to
Increase Wheat and Rapeseed Yields in Poland’, 2014, 23(3), strony 663-672, Polish
Journal of Environmental Studies.
[2] Latawiec AE, Strassburg BBN, Valentim JF, Ramos F, Alves-Pinto HN,
‘Intensification of cattle ranching production systems: socioeconomic and
environmental synergies and risks in Brazil’, 2014, 8(08), strony 1255-1263,
International Journal of Animal Bioscience.
[3] Latawiec AE, Strassburg BBN, Rodriguez AM, Matt E Nijbroek R, Silos M,
‘Suriname: reconciling agricultural development and conservation of unique natural
wealth’, 2014, 38, strony 627-636, Land Use Policy.
[4] Agol D, Latawiec AE, Strassburg BBN, ‘Evaluating impacts of development and
conservation projects using sustainability indicators: Opportunities and challenges’,
2014, 48, strony 1-9, Environmental Impact Assessment Review.
[5] Latawiec AE, Strassburg BBN, Brancalion PHS, Rodrigues RR, Gardner T,
‘Creating space for large-scale restoration in tropical agricultural landscapes’, 2015,
13(4), strony 211-218, Frontiers in Ecology and the Environment.
3
c) Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich
ewentualnego wykorzystania
Wprowadzenie
Zasoby ziemi kluczem do zrównoważonego rozwoju
Ziemia jest źródłem pożywienia i zasobów naturalnych. Poza funkcją bazy surowcowej
ziemia posiada również wymiar społeczny i kulturowy (Owens and Cowell, 2011), a
ekosystemy lądowe odgrywają wiele funkcji ekosystemowych (Daily, 1997). Działalność
związana z użytkowaniem gruntów – poprzez przekształcanie naturalnego krajobrazu czy też
zmianę praktyk gospodarowania na istniejących gruntach – spowodowały transformację
znacznego odsetka powierzchni Ziemi (Foley i in., 2005). Takie zmiany powierzchni mają
wpływ na strukturę i funkcjonowanie ekosystemów lądowych, z daleko idącym wpływem na
dobrobyt człowieka i o charakterze transgranicznym (Turner i in., 2007). Choć zmiany
związane z użytkowaniem i pokryciem gruntów umożliwiły ludzkości korzystanie z coraz
większej części zasobów Ziemi w celu uzyskania żywności, paliw, wody oraz schronienia,
potencjalnie ograniczyły również wachlarz funkcji ekosystemowych. Dla przykładu
wylesianie, nieprawidłowe gospodarowanie w rolnictwie, nadmierny wypas
i urbanizacja powodują degradację gleby w wyniku erozji chemicznej i fizycznej (Foley i in.,
2005), zaś utrata naturalnych siedlisk wywiera wpływ na produkcję rolną poprzez ograniczanie
działalności pszczół i innych owadów zapylających (Ricketts i in., 2004). Globalny cykl
hydrologiczny uległ zmianie ze względu na konieczność dostarczania wody słodkiej do
nawadniania,
zastosowań
przemysłowych
i
spożycia,
zaś
jakość
wody
i ekosystemów przybrzeżnych i słodkowodnych zostały naruszone ze względu na osady
i znaczne ilości wprowadzanych substancji odżywczych pochodzących z nawozów
i zanieczyszczeń powietrza (Tilman i in., 2001). Zmiana użytkowania i pokrycia gruntów
powoduje również ograniczenie różnorodności biologicznej poprzez utratę, modyfikację
i rozdrobnienie siedlisk, degradację gleby i skażenie wód, a także nadmierną eksploatację
gatunków rodzimych. Stwierdzono, że wylesienie stanowi główną przyczynę wyginięcia
różnych gatunków na całym świecie (Baillie i in., 2004). Najnowsze prognozy sugerują, że
nawet 27% gatunków leśnych może zniknąć przed końcem tego wieku wyłącznie
z powodu wylesienia. Jest to 10 000 razy szybsze tempo wymierania gatunków niż
w przeszłości (Strassburg i in., 2012).
Lepsze zrozumienie zmiany użytkowania gruntów i jej wpływu na degradację gleby,
utratę różnorodności biologicznej i bezpieczeństwo żywnościowe, obok innych lokalnych
i globalnych skutków omawianych powyżej, ma zasadnicze znaczenie w zakresie
zrównoważonego gospodarowania gruntami zarówno dla naukowców, jak i decydentów
(Verburg i in., 2002). Powiązanie pomiędzy zmianą użytkowania gruntów a stosowaną strategią
jest dwukierunkowe: zmiana pokrycia gruntów wywiera wpływ na takie decyzje, jak rozwój
infrastruktury, opłaty celne, podatki, dotacje i tworzenie obszarów chronionych, ale takie
decyzje mają również wpływ na zmianę użytkowania gruntów (Reid i in., 2008). Istnieje
potrzeba lepszego określenia czynników wpływających na zmiany użytkowania terenów,
a także potrzeba przeciwdziałania negatywnym skutkom takich zmian. Istnieje również
4
potrzeba określenia priorytetów gospodarowania gruntami, co także ze względu na
ograniczoność tych zasobów naturalnych zostało uznane jako priorytet przez naukowców i
polityków w różnych częściach świata.
Najnowsze trendy globalne w użytkowaniu gruntów
Rolnictwo było największą siłą powodującą globalną zmianę użytkowania gruntów
(Ramankutty i in., 2007) ze względu na wzrost populacji i wskaźnik konsumpcji per capita
(Tilman i in., 2001). Obszar użytków rolnych na świecie wzrósł z 3-4 milionów km2 w 1700
roku do 15-18 milionów km2 w 1990 roku, głównie kosztem wylesiania (Goldewijk
i Ramankutty, 2004). Pola uprawne i pastwiska są jednymi z największych biomów lądowych
na Ziemi. W 2011 roku około 12% (ponad 1,5 miliarda hektarów) powierzchni Ziemi (13,0
miliardów hektarów, z wyłączeniem wód śródlądowych) było wykorzystywanych do produkcji
rolnej (grunty orne i ziemia pod uprawy trwałe), zaś 3,3 miliarda hektarów zajmowały łąki i
pastwiska trwałe (FAOSTAT, 2013).
Zgodnie z przewidywaniami (Alexandratos i Bruinsma, 2012) zapotrzebowanie na
użytki rolne w przyszłości będzie wzrastać przynajmniej przez kilka następnych dekad,
napędzane poprzez popyt na takie towary jak, żywność, pasza i drewno, a także przez wzrost
globalnej populacji i wzrost wskaźnika konsumpcji per capita. Tak duże zapotrzebowanie nie
tylko wywiera presję na ograniczone zasoby gruntowe, lecz może również prowadzić do
rywalizacji o grunty (ang.: ‘competition for land’, Smith i in., 2010) i niepożądanych skutków
związanych z taką rywalizacją (Lambin i Meyfroidt, 2011). Dodatkowo, degradacja środowiska
może zmniejszyć zakres gruntów dostępnych do celów produkcyjnych i tym samym
spotęgować rywalizację o grunty w przyszłości (Smith i in., 2010).
Jeden z niepożądanych skutków wynikających z ograniczonych globalnych zasobów
gruntowych doprowadził niedawno do tak zwanego „globalnego zagrabiania gruntów“.
Międzynarodowi i lokalni gracze z różnych branż (w tym reprezentujący przemysł naftowy,
górniczy, leśny, spożywczy, chemiczny i bioenergii) nabywali rozległe obszary w krajach
rozwijających się, aby budować na nich, utrzymywać i rozwijać przedsiębiorstwa rolnoprzemysłowe na wielką skalę. W swoim raporcie Bank Światowy twierdzi, że niedawne
nabycia gruntów na dużą skalę obejmują około 45 milionów hektarów, a 70% takich gruntów
znajduje się w Afryce (World Bank, 2011). Choć istnieją potencjalne pozytywne aspekty
międzynarodowego nabywania gruntów, między innymi: ograniczanie biedy, poprawa
infrastruktury czy tworzenie nowych miejsc pracy, w praktyce nabywaniu gruntów na dużą
skalę często towarzyszą negatywne skutki: utrata źródeł utrzymania i przesiedlenia ludności
lokalnej. Zazwyczaj to najbiedniejsi w pierwszej kolejności tracą swoją ziemię. Zagrabianie
gruntów uznawane jest za klasyczny przykład zjawiska często nazwanego „wyparciem“ bądź
"dyslokacją" (ang.: ‘leakage’ lub ‘displacement’, oba terminy są używane zamiennie).
Dyslokacja wynika z rywalizacji o skąpe zasoby gruntowe i oznacza, że chociaż w jednej części
świata występuje wzrost zapotrzebowania (na przykład zapotrzebowania na biomasę
z biopaliw w Unii Europejskiej, podsycanego potrzebą ograniczenia emisji gazów
cieplarnianych), zapotrzebowanie to wymusza dostarczanie towarów z innych krajów,
generalnie zainteresowanych takimi transakcjami ze względu na potencjalne zyski gospodarcze
z dostarczania takich dóbr jak biomasa (Lambin i Meyfroidt, 2011). Dyslokacja może nastąpić
5
poprzez migrację lub zwiększony import produktów rolnych lub wyrobów
z drewna, który ma zaspokoić popyt, przerzucając presję na naturalne ekosystemy z innych,
często dziewiczych obszarów o wysokim zróżnicowaniu biologicznym. Innym przykładem
transgranicznej dyslokacji mającej skutki globalne są wysiłki zmierzające do ograniczenia
wylesiania lasów Amazonii zwanych „zielonymi płucami świata“. Najnowsze prawo
i przepisy wykonawcze, które nadzorują wylesianie w Brazylii, spowodowały zwiększone
wylesianie lasów Amazonii dla potrzeb rolnictwa w innych krajach Ameryki Południowej (np.
w Boliwii), podsycane ciągłym wysokim zapotrzebowaniem na produkty rolne,
w szczególności wołowinę.
Globalne poszukiwanie rozwiązań związanych z rywalizacją o grunty
Zrównoważony rozwój produkcji rolnej na obecnie uprawianych gruntach rolnych
został zasugerowany jako kluczowe rozwiązane konfliktu pomiędzy rosnącą produkcją rolną a
zachowaniem naturalnych ekosystemów w skali globalnej (Smith i in., 2010; Foresight, 2011;
Godfray i in., 2010; Licker i in., 2010). Koncepcja zrównoważonego wzrostu produkcji rolnej,
coraz częściej popierana przez naukowców i decydentów politycznych (Foresight, 2011;
Godfray i in., 2010) w skrócie oznacza „wytwarzanie więcej żywności z tego samego obszaru,
przy jednoczesnym ograniczaniu wpływu na środowisko“ (Royal Society of London, 2009)
poprzez ochronę zasobów i lepsze gospodarowanie gruntami (Herrero i in., 2010; Tilman i in.,
2002). Wpływ na środowisko można potencjalnie ograniczyć poprzez zmianę praktyk
agronomicznych, stosowanie zintegrowanych metod ochrony przed szkodnikami, wdrożenie
agroleśnictwa i zintegrowanego gospodarowania odpadami z produkcji zwierzęcej (Godfray i
in., 2010). Mueller i in. (2012) wykazali, że sprostanie wyzwaniom w zakresie bezpieczeństwa
żywnościowego i stabilności żywnościowej w nadchodzących dziesięcioleciach jest możliwe,
lecz będzie wymagać istotnych zmian w gospodarce żywnościowej i wodnej. Według ich oceny
na skalę globalną, duże wzrosty produkcji (45% do 70% dla większości plonów) są możliwe,
jeśli ograniczy się różnice w plonach z upraw do 100% możliwych do osiągnięcia plonów
poprzez zmianę praktyk gospodarowania.
Zrównoważony wzrost produkcji rolnej może również stanowić rozwiązanie dla
problemu, jaki stanowi dyslokacja. Zasadniczo zrównoważony wzrost produkcji rolnej ma na
celu dostarczenie większej liczby produktów, aby zaspokoić popyt, dlatego może również
zapewnić zwiększanie produkcji rolnej i ochronę przed zajmowaniem terenów naturalnych
(Balmford i in., 2012). Z drugiej strony, w celu wykorzystania pełnego potencjału
zrównoważonego wzrostu wydajności rolnictwa, niezbędne jest mimo wszystko wdrożenie
działań uzupełniających, np. planowania przestrzennego, lepszego egzekwowania prawa,
monitorowania i zabezpieczenia własności ziemi, aby uniknąć niepożądanych rezultatów.
Podsumowując, należy stwierdzić, że częściową trudnością dotyczącą zmiany
użytkowania gruntów jest fakt, iż wraz z nią następują liczne bezpośrednie, pośrednie,
a czasami skumulowane i często niepewne skutki. Mają one różną skalę oddziaływania, skutki
transgraniczne i globalne, a także wymiar gospodarczy, prawny, społeczny
i polityczny. Mogą na ich tle powstawać konflikty pomiędzy różnymi systemami prawnymi
i jurysdykcjami, które wymagają rozwiązań interdyscyplinarnych. Ponadto zmiana
6
użytkowania gruntów jest kwestią niezwykle złożoną i związaną z wieloma aspektami
środowiskowymi, społecznymi i gospodarczymi. Ogromna liczba ludzi wciąż pragnie rozwoju,
który często oznacza przekształcanie naturalnych ekosystemów w obszary rolnicze
i miejskie. Z drugiej strony istnieje niekwestionowana potrzeba ochrony zasobów gruntowych
ze względu na ich rolę ekosystemową dla lokalnej i globalnej populacji. Jeżeli populacja
globalna ustabilizuje się na poziomie około 9 miliardów ludzi zgodnie z przewidywaniami
Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (ang.: Food and
Agriculture Organization of the United Nations; FAO), okres kolejnych 50 lat może być
ostatnim, podczas którego następowałyby szeroko zakrojone, globalne zmiany użytkowania
gruntów napędzane przez rozwijające się rolnictwo. Dlatego też przez następne dziesięciolecia
rolnictwo może spowodować nieodwracalne skutki środowiskowe i społeczne, a poszukiwanie
strategicznych rozwiązań jest priorytetem zarówno dla naukowców, jak i decydentów.
Cel niniejszej pracy
Efektem moich zainteresowań w obrębie podjętego problemu naukowego jest rozprawa
habilitacyjna jako cykl publikacji pt. „Zrównoważony rozwój rolnictwa a ochrona środowiska
naturalnego”, składająca się z pięciu powiązanych tematycznie, recenzowanych publikacji
naukowych. Rozprawa w sposób kompleksowy przedstawia miejsce i rolę rolnictwa w
gospodarce światowej oraz problemy związane z uszczuplaniem się zasobów naturalnych
Ziemi. Głównym celem pracy zawartej w niniejszej serii publikacji było zaproponowanie
rozwiązań w celu pogodzenia rozwoju i ochrony światowych zasobów naturalnych. Analiza ta
wymagała kompleksowego i interdyscyplinarnego podejścia oraz wykorzystania szerokiego
wachlarza metodologii. Przykładowo opracowałam przestrzenne modele wykorzystując
istniejące dane na temat użytkowania gruntów (publikacje numer [1], [3] i [5] we wskazanym
osiągnięciu) i opracowałam scenariusze zmian użytkowania gruntów (publikacje [3] i [5]), a
także wykorzystałam badania społeczne w celu uzyskania danych społeczno-gospodarczych
(publikacje [2], [3] i [4]). W szczególności skupiłam się na poszukiwaniu rozwiązań, które z
natury uwzględniają trudności w dostępie do zasobów gruntowych, wielorakie
zapotrzebowanie w przyszłości na różne produkty oraz zapobieganie negatywnej w skutkach
dyslokacji (publikacje [1], [2], [3] i [5]). Przeanalizowałam dane z różnych części świata, które
łączą się ze sobą poprzez rynki globalne i wpływy zewnętrzne związane z procesami
podejmowania decyzji dotyczących środowiska (publikacje [2], [4] i [5]). Ponadto oczekuje
się, że produkcja rolna będzie się zwiększać w miejscach składających się na studia
przypadków omówionych w niniejszej pracy z równoczesną deklaracją chęci ochrony
środowiska naturalnego zgodnie z przyjętymi strategiami. Z tego względu wszystkie studia
przypadków (publikacje [1]-[5]) łączy niedobór (obecny lub prognozowany) zasobów
gruntowych, degradacja środowiska (aktualna lub potencjalna), prognozy dotyczące
zwiększenia produkcji rolnej i obowiązujące przepisy z zakresu ochrony środowiska.
Niektóre z analizowanych krajów, np. Brazylia czy Surinam, wzbudzają szczególne
zainteresowanie międzynarodowe ze względu na rozległe obszary dziewiczych lasów
tropikalnych, które odgrywają globalną funkcję ekosystemową i są rozpoznawalne dla ludzi na
7
całym świecie (publikacje [2], [4] i [5]). Jednocześnie kraje te charakteryzuje gwałtownie
rozwijające się rolnictwo, które prowadzi do przekształcania lasów i dyslokacji produkcji.
Ponadto w niniejszej pracy habilitacyjnej podjęłam próbę odpowiedzi na szereg naukowych
kwestii, które wciąż pozostają otwarte i dotyczą tego, gdzie i jak
w zrównoważony sposób rozwijać produkcję rolną. Przeprowadzone badania i analizy
uzyskanych wyników uzupełniły literaturę przedmiotu o informacje dotyczące
zrównoważonego zarządzania terenami oraz minimalizacji negatywnych skutków rywalizacji
o grunty zarówno w skali lokalnej jak i globalnej.
Główne zadania badawcze, których dotyczy niniejsza praca:
1) Czy zrównoważony rozwój produkcji rolnej stanowi realne rozwiązanie w zakresie
analizowanych studiów przypadków biorąc pod uwagę czynniki środowiskowe, społeczne
i gospodarcze?
2) Jak w praktyce wdrażać zrównoważony wzrost produkcji rolnej?
3) W jaki sposób uniknąć negatywnych skutków zmiany użytkowania gruntów, np. jak uniknąć
dyslokacji?
4) Jakie są ograniczenia i bariery związane z wdrożeniem zrównoważonych intensywnych
systemów rolnych?
5) Gdzie, kiedy i w jaki sposób zrównoważony rozwój produkcji rolnej może chronić przed
zajmowaniem terenów naturalnych i być strategią dla pogodzenia rosnącego popytu na
produkty rolne i ochronę zasobów naturalnych?
W tym celu niniejsza praca podzielona została na pięć tematycznie powiązanych części:
1) Zaprezentowano potencjalny zrównoważony rozwój produkcji rolnej w Polsce.
2) Omówiono zrównoważony rozwój wydajności hodowli bydła w Brazylii.
3) Zaprezentowano rozwój zrównoważonego sektora rolniczego poprzez wzrost
wydajności rolnictwa konwencjonalnego i ekologicznego w Surinamie.
4) Zaproponowano wskaźniki oceny społeczno-gospodarczego i środowiskowego wpływu
projektów, których celem jest zrównoważona intensyfikacja produkcji rolnej wraz z
ochroną naturalnych ekosystemów.
5) Zaproponowano planowanie zagospodarowania przestrzennego, które ma na celu
pogodzenie zrównoważonego rolnictwa i odnowę terenów naturalnych na dużą skalę.
8
Zrównoważone rolnictwo - potencjał dla zwiększenia plonów pszenicy i rzepaku w Polsce
[1]
Polska to kraj charakteryzujący się ogólną względnie niską wydajnością rolnictwa, ale
wysokim potencjałem, szczególnie dla niektórych upraw. Celem badania było wykazanie
potencjału zwiększenia plonów do zrównoważonych poziomów w zakresie pszenicy i rzepaku
w Polsce na podstawie symulacji w modelu Globalnych Stref Rolno-Ekologicznych (ang.:
Global Agro-Ecological Zones, GAEZ wer. 3.0) opracowanego przez Międzynarodowy
Instytut Analiz i Systemów Stosowanych oraz Organizację Narodów Zjednoczonych do spraw
Wyżywienia i Rolnictwa (ang.: International Institute for Applied Systems Analysis oraz Food
and Agriculture Organization of the United Nations, IIASA i FAO). Porównano również plony
upraw w Polsce z krajami sąsiadującymi, takimi jak Niemcy, Republika Czeska i Słowacja.
Zaprezentowano analizę dwóch upraw: pszenicy i rzepaku. Należą one do jednych z
najważniejszych roślin uprawianych głównie na potrzeby żywnościowe i paszowe. Ponadto
produkcja rzepaku wzrasta z powodu zwiększonego zapotrzebowania na tzw. biodiesel.
Przeprowadziłam wraz ze współpracownikami serie komputerowych symulacji
w oparciu o bazę danych GAEZ, która stanowi rodzaj agronomicznego szkieletu dla rozmaitych
aplikacji i zawiera, między innymi, dane dotyczące zasobów gruntowych, zasobów rolnoklimatycznych czy dostępności i potencjału zbiorów. Symulacje w programie GAEZ dotyczące
potencjalnej produkcji i rozbieżności w plonach umożliwiają racjonalne planowanie
użytkowania gruntów na podstawie zebranych właściwości zasobów gruntowych (np. danych
klimatycznych, glebowych i terenowych w zakresie dostarczania roślinom wody, energii,
pożywienia i fizycznego podparcia) i ocenę ich biofizycznych ograniczeń oraz potencjału
produkcji roślin.
Wyniki pokazują, że polskie rolnictwo może odgrywać znaczącą rolę
w zrównoważonym rozwoju wydajności rolnej w kontekście ograniczonych zasobów. Zgodnie
z wynikami, mimo iż wzrost wydajności rolnej w Polsce może być wyzwaniem
z praktycznego punktu widzenia, stanowi również szansę dla kraju w zakresie zrównoważonego
wzrostu plonów. Polska posiada znaczące rozbieżności w plonach z upraw pszenicy na prawie
całej powierzchni gruntów w kraju (94,5%), co oznacza, że kraj ma wysoki potencjał
zwiększenia plonów z hektara pszenicy. Potencjał zwiększenia plonów zaobserwowano
również w przypadku rzepaku, lecz rozbieżności w plonach z upraw są mniejsze niż w
przypadku pszenicy. Zarówno plony pszenicy, jak i rzepaku mogą potencjalnie zostać
podwojone. Potencjalnie możliwe jest zbieranie plonów równych 8 t/ha pszenicy i 4 t/ha
rzepaku (średnia dla kraju), w porównaniu z plonami w 2012 roku na poziomie 4,14 t/ha
pszenicy i 2,59 t/ha rzepaku. Wydajność można zwiększyć poprzez postęp technologiczny i
wydajność
techniczną,
racjonalne
wykorzystywanie
nawozów
mineralnych
i wapnowanie, lepszą gospodarkę nawozami naturalnymi i organicznymi, optymalizację
wykorzystania gleby do celów rolnych i optymalną selekcję gatunków i odmian upraw
dostosowanych do określonych warunków. Mimo że średnia krajowa jest niższa, część
rolników w Polsce już produkuje plony pszenicy i rzepaku na poziomie maksymalnej
zrównoważonej wydajności, przyjętej tu średnio (na bazie GAEZ) jako 8 t/ha i 4,14 t/ha dla
pszenicy i rzepaku.
9
Wyniki zaprezentowane w niniejszej pracy pokazują, iż pomimo potencjału podwojenia
plonów rolnych, konieczne są znaczące inwestycje i specjalistyczna wiedza rolnicza.
Możliwość zwiększenia plonów i zrównoważonego podniesienia wydajności rolnej w Polsce
zależy przede wszystkim od postępu technicznego i technologicznego oraz racjonalnej i
ekologicznej intensyfikacji produkcji. Ważną kwestią pozostaje również ograniczenie
degradacji produkcyjnego potencjału gleby. Ponadto istotna jest również ekspansja i
modernizacja infrastruktury technicznej gospodarstw rolnych i na obszarach wiejskich. Bez
odpowiedniej nowoczesnej infrastruktury technicznej praktycznie nie ma możliwości
zrealizowania wizji rolnictwa uzyskującego większe plony. Potrzeba jest również wsparcia
finansowego (ze strony samego kraju, jak i Unii Europejskiej) każdego działania, które promuje
rozwój zrównoważonego rolnictwa i zmiany w strukturze agrarnej. Konieczne są również
działania zmierzające do poprawy sytuacji finansowej rolników, gdyż jest to główny powód
ograniczenia szans na skuteczne inwestowanie w rolnictwo.
Intensyfikacja systemów hodowli bydła – synergie i zagrożenia społeczno-ekonomiczne i
środowiskowe w Brazylii [2]
Intensyfikacja systemów hodowli bydła w Brazylii przykuła zainteresowanie na arenie
zarówno krajowej, jak i międzynarodowej z powodu możliwości potencjalnego zapobiegania
wylesiania terenów Amazonii z jednej strony, a rosnącym popytem światowej populacji na
produkty pochodzenia zwierzęcego z drugiej. Niniejsza praca syntetyzuje najważniejsze
aspekty środowiskowe dotyczące zrównoważonej intensyfikacji systemów hodowli bydła w
Brazylii. Przeprowadzona analiza treści istniejących danych obejmowała identyfikację i
rejestrację najbardziej powszechnych czynników związanych z szansami i ograniczeniami
zrównoważonej intensyfikacji systemów hodowli bydła. Ponieważ hodowla bydła w Brazylii
w głównej mierze opiera się na pastwiskach, w niniejszej pracy szczególną uwagę poświęcono
gospodarowaniu pastwiskami.
Stwierdzono, że zrównoważona intensyfikacja pastwisk w Brazylii jest dobrym
sposobem na zwiększenie produkcji rolnej, przy równoczesnej ochronie przed zajmowaniem
terenów naturalnych. Ponieważ degradacja środowiska często związana jest z rozległymi
zdegradowanymi pastwiskami w Brazylii, istnieje możliwość uzyskania wyższych plonów
i odwrócenia procesów degradacji poprzez zastosowanie takich praktyk, jak wypas rotacyjny,
włączenie roślin strączkowych i zintegrowanych systemów obejmujących uprawy roślin,
hodowlę zwierząt i leśnictwo. Odejście od produkcji na pastwiskach o niskiej wydajności na
rzecz zróżnicowanych pod względem zastosowań systemów obejmujących leśnictwo i
produkcję zwierzęcą lub uprawę roślin i hodowlę zwierząt może dodatkowo spowodować
pojawienie się wielu korzyści społeczno-gospodarczych. Dodatkowo poza utrzymaniem
wydajności rolnej i produkcji dodatkowych produktów rolnych, mogą one zwiększyć podaż
różnych produktów rynkowych i przyczynić się do obniżenia ryzyka ze względu na
dostarczanie produktów alternatywnych i możliwość uzyskania wyższych dochodów. W
szczególności osoby ubogie mogą traktować tereny zalesione na terenie gospodarstwa jako
źródło finansowania, które stanowić może zabezpieczenie umożliwiające ograniczenie ubóstwa
lub sposób na poprawę statusu materialnego. Zrównoważona intensyfikacja pastwisk może
10
nieść zyski nie tylko dla rolników, ale także dla właścicieli gruntów, zakładów przetwórczych,
handlowców i, w ostatecznym rozrachunku, państwa poprzez zwiększone wpływy z podatków
i efekt mnożnikowy w gospodarce. Jednakże wsparcie techniczne jest niezbędne, szczególnie
dla małych i średnich gospodarstw rolnych. Strategie pomocowe i monitoring muszą
towarzyszyć powyższym środkom intensyfikacji, aby tzw. efekt odbicia (ang.: rebound,
typowy skutek gospodarczy, w przypadku którego zwiększona produktywność prowadzi do
wzrostu popytu, w tym przypadku – na grunty) nie doprowadził do zwiększonego wylesiania i
innego negatywnego wpływu społecznego czy środowiskowego. Ważne jest również, aby nie
obniżył się dobrostan zwierząt. Chociaż badanie to koncentruje się na Brazylii, pewne aspekty
odnoszą się również do innych krajów rozwijających się, a wnioski dotyczą również innych
państw charakteryzujących się rozwijającym się rolnictwem.
Surinam: pogodzenie rozwoju rolnictwa z ochroną wyjątkowego bogactwa naturalnego
[3]
Naukowcy i decydenci coraz częściej dostrzegają negatywne lokalne i transgraniczne
skutki rywalizacji o grunty. Jednakże uwzględnianie ich wpływu na krajowe strategie
planowania wciąż nie stanowi powszechnej praktyki. W celu oceny możliwości pogodzenia
rosnącej produkcji rolnej z ochroną naturalnych zasobów na skalę krajową przeprowadzono
analizę dotycząca aktualnego użytkowania gruntów w Surinamie. Przeanalizowano również
szanse rozwoju zrównoważonego sektora rolniczego.
Surinam stanowi wyjątkowo ciekawe studium przypadku. Dotychczas Surinam
zachował większość swoich zasobów naturalnych, a obszary leśne pokrywają ponad 90%
powierzchni kraju. Lasy Surinamu stanowią zarówno źródło niezwykłej różnorodności
biologicznej, jak i węgla w ekosystemach leśnych, czyniąc z nich główny priorytet z punktu
widzenia globalnej funkcji ekosystemowej. Wśród innych krajowych i międzynarodowych
nacisków spowodowanych zwiększonym zapotrzebowaniem na produkty rolne, kraj ten
również rozważa znaczącą ekspansję produkcji rolnej w celu zmniejszenia importu i przyjęcia
roli „spichlerza“ Karaibów, co może stanowić zagrożenie dla zasobów naturalnych.
W niniejszej pracy przeprowadzono przestrzenną analizę szeregu scenariuszy
dotyczących zmiany użytkowania gruntów w Surinamie poprzez połączenie danych
podstawowych uzyskanych lokalnie, konsultacji specjalistycznych i danych wtórnych
Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa. W przypadku
scenariuszy zmiany użytkowania gruntów dla produkcji ryżu, która jest najważniejszą
działalnością rolniczą w Surinamie, uwzględniłam wraz ze współpracownikami
współzależność pomiędzy założeniami produkcyjnymi a zmianami wydajności, które określają
obszar niezbędny do przyszłego zapotrzebowania na grunty. Obszar (w hektarach) niezbędny
w celu osiągnięcia założeń produkcyjnych dotyczących ryżu zależy od zakładanego poziomu
produkcji (w tonach ryżu) i wydajności (w tonach ryżu na hektar). Dla każdego z tych dwóch
parametrów przeanalizowano trzy scenariusze: (i) stagnację, jeśli wartość wydajności
pozostanie niezmienna do 2022 roku; (ii) umiarkowany wzrost, jeśli nastąpi 1% wzrost rocznie
do 2022 roku; oraz (iii) wysoki wzrost, jeśli nastąpi 3% wzrost rocznie do 2022 roku. Wartości
te zostały wybrane w oparciu o trendy zaobserwowane w danych FAO i zostały potwierdzone
11
w grupie fokusowej (n = 20) przez naukowców i rolników z Centrum Badań Ryżu w Surinamie
(holend.: Anne van Dijk Rijstonderzoek Centrum Nickerie; ADRON, ang.: Anne van Dijk Rice
Research Centre Nickerie). Następnie obliczono konieczny obszar w przypadku zwiększenia
się produkcji ryżu zarówno przy zwiększeniu wydajności, jak i bez takiego wzrostu.
Praca wskazuje na trudności związane z obecnie prowadzoną gospodarką gruntami
i omawia alternatywy dla rozwoju zrównoważonego sektora rolnego w Surinamie.
W szczególności wskazuje, że Surinam może zwiększyć produkcję ryżu bez powiększania
areału upraw ryżu. Wzrostowi produkcji ryżu w przyszłości mogłoby raczej sprzyjać
zwiększenie plonów ryżu i wprowadzenie bardziej przyjaznych dla środowiska metod
gospodarowania, w celu zmniejszenia zanieczyszczenia i niedopuszczenia do naruszenia
terenów dziewiczych przez działalność rolniczą. Jeśli plony ryżu w Surinamie wzrosną o 1%
rocznie, wówczas kraj ten będzie mógł osiągnąć zwiększone założenia produkcyjne bez
przekształcania dodatkowych obszarów. Jeśli wzrost plonów ryżu osiągnie 3% rocznie
i połączony będzie z umiarkowanym wzrostem założeń produkcyjnych (1% wzrostu rocznie),
wówczas na produkcję innych upraw można wykorzystać 10 000 hektarów gruntów. Co
ciekawe, scenariusz dotyczący 3% wzrostu przyniósłby wydajność około 6 ton na hektar, co
stanowi poziom bliski szacowanym potencjalnym plonom z gospodarstw rolnych Surinamu
wykorzystującym technologie i odmiany uprawne dostępne obecnie według szacunków FAO i
IIASA w ramach modelu Globalnych Stref Rolno-Ekologicznych (GAEZ).
Ponadto, na podstawie analizy grupy fokusowej i specjalistycznej opinii, praca
wskazuje na potencjał możliwego przyczynienia się do proekologicznej zmiany w sektorze
rolniczym, jak i wyższych dochodów dzięki rozszerzaniu produkcji „bezpiecznej żywności“
i możliwemu rozwojowi rolnictwa ekologicznego w Surinamie. Mimo iż rynek
certyfikowanych produktów ekologicznych jako taki nie istnieje w Surinamie, rozwój tzw.
sektora „bezpiecznej żywności“ stanowi znaczący krok w kierunku rozwijania rynku
produktów ekologicznych w Surinamie. Inicjatywa związana z bezpieczną żywnością była
odpowiedzią na rosnące obawy związane z nadużywaniem pestycydów i ryzykiem
powiązanym zarówno z ich nadmiernym stosowaniem (bezpośrednie zagrożenie dla rolników),
jak i spożywaniem produktów rolnych zanieczyszczonych chemikaliami. To z kolei
doprowadziło do większego zainteresowania zdrowszymi i bardziej przyjaznymi dla
środowiska produktami.
Stwierdzono, że jeśli Surinam rozwijać będzie bardziej proekologiczny sektor rolnictwa
zgodny z najnowszymi inicjatywami politycznymi, wówczas może zarówno zwiększyć
dochody z sektora rolnego, jak i skorzystać z ciągłej ochrony zasobów naturalnych. Ponieważ
większość lasów Surinamu stanowi najwyższy poziom zasobów węgla i bioróżnorodności,
poprzez przyjęcie strategicznego planu użytkowania gruntów chroniącego zasoby naturalne
Surinam znajduje się w wyjątkowej sytuacji, w której może czerpać korzyści zarówno z lepszej
jakościowo produkcji rolnej, jak i z elementów motywacyjnych związanych z ochroną węgla
w ekosystemach leśnych i różnorodności biologicznej np. dopłat z tytułu pełnienia funkcji
ekosystemowej. Chociaż analiza została przeprowadzona dla Surinamu, wyciągnięte wnioski
można przenieść również na inny grunt i tym samym mogą one stanowić pomoc przy
formułowaniu zaleceń dotyczących strategii użytkowania gruntów na innych obszarach.
12
Ocena wpływu projektów za pomocą wskaźników zrównoważonego rozwoju: szanse i
wyzwania [4]
Istnieje rosnące zainteresowanie wykorzystaniem wskaźników zrównoważonego
rozwoju do oceny wpływu projektów dotyczących rozwoju i ochrony środowiska. Wskaźniki
zrównoważonego rozwoju, jeśli zostaną wykorzystane w odpowiedni sposób, mogą stanowić
istotne narzędzie podczas oceny wyników różnych działań. Obecnie dostępnych jest wiele
metod umożliwiających wykorzystanie wskaźników zrównoważonego rozwoju do oceny
wpływu projektów dotyczących ochrony środowiska i rozwoju. Jednocześnie istnieje wiele
wyzwań związanych z taką oceną wpływu, w szczególności w krajach rozwijających się.
W niniejszej pracy kluczowe wyzwania związane z zastosowaniem wskaźników
zrównoważonego rozwoju zostały zaprezentowane przy wykorzystaniu trzech przypadków
z Kenii, Indonezji i Brazylii. Przeprowadzono analizę porównawczą dla projektów mających
na celu ochronę bioróżnorodności i zrównoważonego rozwoju w tych trzech krajach. Ocenę
projektów zaplanowano w taki sposób, aby ocenić ich pozytywny, negatywny,
krótkoterminowy, długoterminowy, bezpośredni i pośredni wpływ. Zidentyfikowano zestaw
wskaźników zrównoważonego rozwoju powszechnie stosowanych w celu oceny projektów
rozwojowych i omówiono szanse i wyzwania związane ze stosowaniem takich wskaźników.
W przypadku Brazylii przedstawiono ocenę projektu mającego na celu zarówno
zrównoważone zwiększenie produkcji rolnej, jak i ochronę naturalnych ekosystemów. W tym
celu zaproponowano wskaźniki, które obejmują zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki
zrównoważonej intensyfikacji rolnictwa. Stwierdzono, że w celu odpowiedniej oceny takich
skutków niezbędna jest macierz wskaźników opartych na wiarygodnych danych
z monitorowania, która obejmuje również długoterminowe skutki. Ponadto pokazano, że w celu
określenia długoterminowych skutków dla środowiska, społeczeństwa i gospodarki
spowodowanych zrównoważoną intensyfikacją rolnictwa, niezbędne są wskaźniki, które
mierzą rezultaty (impakty), a nie podejmowane działania. Dla przykładu zamiast podawania
liczby zasadzonych drzew należałoby odnotować liczbę roślin, które mają szansę przetrwać
w przyszłości. W przypadku skutków społeczno-ekonomicznych, zamiast oceniać zmiany
dotyczące dochodów rolnika, należałoby zbadać dane związane z postrzeganiem
i dobrostanem lokalnej populacji wdrażającej zrównoważoną intensyfikację przy
wykorzystaniu narzędzi społecznych. Jednakże wskaźniki, które dokładnie ujmują stabilność
zrównoważonej intensyfikacji często związane są z ograniczeniami odnośnie do ich
praktycznego wykorzystania, np. ograniczeniami finansowymi i czasowymi. Niniejsza praca
pokazuje, że projektodawcy (np. menadżerowie, eksperci, darczyńcy/fundatorzy) często stoją
przed wyzwaniami związanymi z określeniem pełnego wpływu podejmowanych interwencji, a
jest to związane z procesami monitorowania i oceny, brakiem skutków potwierdzonych
dowodami, trudnościami w pomiarze określonych efektów i obawami odnoszącymi się do skali
zasięgu oddziaływania.
Praca prezentuje wnioski w tabeli, która zawiera najważniejsze doświadczenia
wyniesione z wielu analizowanych studiów przypadków i proponuje szereg sposobów na
pokonanie powszechnie występujących problemów związanych z oceną wpływu projektów
mających na celu zrównoważony rozwój. Wyniki uzyskane na podstawie tej analizy stanowią
praktyczne doświadczenia wynikające ze stosowania wskaźników zrównoważonego rozwoju
13
w kontekście krajów rozwijających się, w których panują różne uwarunkowania społecznoekonomiczne, kulturowe i środowiskowe. Wiedza uzyskana w ramach tej pracy może zatem
być użyteczna dla szerszego zakresu odbiorców, którzy są zaangażowani w zrównoważoną
integrację rozwoju oraz ochronę środowiska.
Tworzenie przestrzeni do wielo-obszarowego zalesiania na tropikalnych obszarach
rolnych [5]
Zrównoważony wzrost produkcji na obecnych terenach rolnych może odgrywać
kluczową rolę w działaniach zmierzających do złagodzenia konfliktu pomiędzy ekspansją rolną
a ochroną naturalnych ekosystemów, zaś wzrost wydajności hodowli bydła często
(w skali globalnej) zapewnia największe możliwości ochrony znaczących obszarów ziemi
przed wylesianiem. Niedawno na arenie międzynarodowej zaobserwowano również
zainteresowanie ponownym zalesianiem zdegradowanych obszarów, którego celem jest
ochrona funkcji ekosystemu, np. aby zapobiegać powodziom. Jednakże niewłaściwie
zaplanowana odnowa ekologiczna na dużą skalę może spowodować wyparcie (dyslokacje)
działalności rolniczej i potencjalnie doprowadzić do eliminacji rdzennej roślinności w innych
miejscach, jednocześnie mając negatywny wpływ na różnorodność biologiczną i funkcje
ekosystemu. Jak dotąd zaledwie kilka badań naukowych uwzględniło takie zagrożenia
i sposoby zalesiania na dużą skalę oraz jak takie zalesianie może zwiększyć rywalizację
o grunty.
W niniejszej pracy dokonano przestrzennej analizy potencjału przyszłej rywalizacji
o grunty pomiędzy zakrojoną na dużą skalę odnową lasów a pastwiskami dla bydła w biomie
lasów atlantyckich Brazylii. Praca szacuje także ryzyko wyparcia pastwisk dla bydła
z powodu zwiększonego niedoboru gruntów, a w miejscach, w których sytuacja ta może
wystąpić analizuje, w jaki sposób można uniknąć takich przemieszczeń lub ograniczyć je na
poziomie lokalnym i krajowym. Alternatywne scenariusze pogodzenia zapotrzebowania na
grunty poprzez wzrost wydajności hodowli bydła zaprezentowano w oparciu o studium
przypadku brazylijskiego stanu Espírito Santo, wraz ze scenariuszami oceniającymi istniejące,
nałożone przez państwo cele dotyczące ekspansji rolnictwa, upraw leśnych i odbudowy
obszarów leśnych. Stan Espírito Santo stanowi cenne studium przypadku umożliwiające
zrozumienie potencjalnych wyzwań i rozwiązań odnoszących się do dostosowania nowych
obszarów zalesiania w regionie, w którym coraz częściej brakuje gruntów. Władze stanowe,
wspierane przez agencje rolnicze i środowiskowe, opublikowały niedawno „Program
ponownego zalesiania“ (portug.: „Reflorestar“), którego deklarowanym celem jest promowanie
odbudowy obszarów leśnych na dużą skalę wraz z programami ochrony środowiska
obejmujących łącznie około 236 000 hektarów na przestrzeni 20 lat (od 2005 do 2025 r.).
Jednocześnie krajowy plan rozwoju ma na celu rozwijanie obszarów przeznaczonych na
uprawy rolne (284 000 ha) i uprawy leśne (400 000 ha). Niniejsza praca analizuje i mapuje
potencjalną wydajność pastwisk, a także prezentuje scenariusze przyszłych zmian użytkowania
gruntów. Zmiany użytkowania gruntów zaproponowane w Espírito Santo są zaprezentowane
na różnorakim tle rolnym, na które składają się zarówno więksi, jak i mniejsi producenci rolni.
14
Wyniki pokazują, że prawdopodobne zwiększenie wydajności hodowli bydła –
dominującego i najmniej wydajnego sposobu użytkowania gruntów w regionie – umożliwiłoby
uwolnienie wystarczającej ilości gruntów, aby osiągnąć cele dotyczące ponownego zalesiania
na dużą skalę w stanie Espírito Santo, tym samym wspierając odnowę istotnych funkcji
ekosystemowych. Wyniki ujęte w tym artykule pokazują, iż potencjalna wydajność istniejących
pastwisk w tym stanie to 5,29 miliona zwierząt mierzonych w jednostkach przeliczeniowych
(ang.: animal unit; AU), czyli 2,77 AU/ha. Dla porównania obecnie stada bydła w Espírito
Santo stanowią 1,42 miliona AU (jedynie 27% zdolności produkcyjnej), ze średnią
produktywnością równą 0,75 AU/ha. Większość gmin w stanie Espírito Santo charakteryzuje
się niskim bieżącym poziomem wydajności hodowli bydła, przy jednoczesnym wysokim
potencjale, co również potwierdza, że zwiększona wydajność hodowli bydła na obecnych
gruntach stanowi uzasadnione rozwiązanie umożliwiające w tym przypadku przeznaczenie
gruntów na odbudowę. Jednakże wykazano również, że ryzyko wyparcia będzie wysokie, jeśli
ponowne zalesianie będzie planowane na obszarach o wysokiej wydajności hodowli bydła a
niewielkiej różnicy w aktualnej i potencjalnej wydajności hodowli bydła.
Istnieje również wiele istotnych warunków dla każdej z takich strategii, dzięki którym
można pogodzić wydajność rolną z ponownym zalesianiem. Po pierwsze, zalesianie
i ulepszone praktyki rolne wiążą się z początkowymi kosztami finansowymi oraz z dostępem
do niezbędnego technicznego wsparcia i wyspecjalizowanej wiedzy. Po drugie, większe
korzyści gospodarcze i rentowność zarówno rolnictwa, jak i leśnictwa muszą być ściśle
monitorowane i zintegrowane w obrębie gospodarstw i pod względem krajobrazowym,
szczególnie na obszarach obfitujących w rywalizację o grunty (i tym samym możliwość
dyslokacji gruntów). Po trzecie, wszelkim działaniom interwencyjnym zmierzających do
poprawy zysków wynikających z głównego sposobu użytkowania gruntów (np. hodowli bydła)
musi towarzyszyć skuteczna polityka regulacyjna, egzekwująca ścisłą ochronę pozostałych
obszarów, na których występuje rdzenna roślinność. Bez podjęcia takich środków zwiększona
produktywność może z łatwością doprowadzić do zwiększonego wylesiania, czyli
wspomnianego już "odbicia" (rebound). Niezbędna jest odpowiednia dbałość, aby lepsza
wydajność jednego sektora rolnictwa nie powodowała negatywnych skutków społecznych np.
poprzez pozbawianie praw do gruntów będących w posiadaniu właścicieli małych gospodarstw
wraz ze wzrostem cen gruntów. Należy również zaangażować pierwotnych właścicieli gruntów
w proces udoskonaleń technologicznych.
Choć zaprezentowane studium przypadku skupia się na produkcji bydła, zagrożenia
i szanse związane z odnową terenów na dużą skalę są istotne dla innych systemów rolnych.
Mogą równie dobrze pojawić się sytuacje, nawet w miejscach zdominowanych przez szeroko
zakrojoną hodowlę bydła, w których będzie można uniknąć skutków dyslokacji poprzez
przejście na inny system produkcyjny. Należy rozważyć szereg działań i podejść, które mogą
przyczynić się do lepszego wykorzystania (nie tylko wydajności, ale również dywersyfikacji
i przetwarzania towarów) każdego systemu, w tym różnych systemów uprawnych, wieloletnich
oraz agroleśniczych.
15
Podsumowanie
1) Zrównoważony wzrost produkcji rolnej jest realnym rozwiązaniem dla szeregu studiów
przypadków poddanych analizie. Uwzględniając warunki środowiskowe, jak również czynniki
społeczno-ekonomiczne i różne konteksty polityczne, wszystkie studia przypadków mają
potencjał w zakresie zrównoważonego rozwoju sektorów rolnych, który nie odbywa się
kosztem środowiska naturalnego. Jednakże taka zmiana wiąże się z szeregiem wyzwań, dlatego
należy zachować ostrożność podczas rozważania każdej interwencji dotyczącej zmiany
użytkowania gruntów (publikacje [1], [2], [3] i [5]).
2) Produkcję rolną można zwiększyć w sposób zrównoważony poprzez przyjęcie praktyk, które
w większości przypadków stanowią nowoczesne wersje technologii wykorzystywanych w
przeszłości, a nie wysoce zaawansowane nowe technologie. W większości przypadków
oznacza to proste zmiany w zarządzaniu gospodarstwami rolnymi. Chodzi na przykład
o strategie zmierzające do zwiększenia plonów i równocześnie poprawiające warunki
środowiskowe lub zapobiegające degradacji – obejmują one ograniczenie orki, a także użycie
ściółki i mulcze z roślin okrywowych. Rolnictwo precyzyjne, które wiąże się z szeregiem
technologii i umożliwia stosowanie nawozów, wody i pestycydów wyłącznie w miejscach
i w czasie, w których jest to wymagane, również optymalizuje wykorzystanie działań
i zasobów przyczyniających się do zrównoważonego rozwoju rolnictwa. W odniesieniu do
pastwisk, wprowadzenie systemów mieszanych np. obejmujących leśnictwo i pastwiska lub
uprawę roślin i hodowlę zwierząt, jak również systemów rotacyjnych w celu gospodarowania
pastwiskami może przynieść pozytywne skutki zarówno dla rolników, jak i środowiska.
Znaczący wzrost produktywności może zostać osiągnięty przez zaadaptowanie odpowiednich
gatunków trawy dla danych warunków edafoklimatycznych, uniknięcie degradacji pastwisk
poprzez niewypasanie zwierząt na obszarach z niską trawą, podział pastwisk na moduły
w celu rotacyjnego wypasania i włączenie roślin motylkowatych w celu wiązania azotu
atmosferycznego. Rolnictwo ekologiczne może stanowić realne i rentowne rozwiązanie na
pewnych obszarach, przy odpowiedniej gotowości społeczeństwa i istniejących rynkach, jak
np. w Surinamie czy Polsce (publikacje [1], [2] i [3]).
3) Badania wykazały, że wydajne rolnictwo nie musi pociągać za sobą konieczności
wykorzystania wyszukanych technologii, a zrównoważona produkcja rolna może być opłacalna
zarówno pod względem środowiskowym, jak i gospodarczym. Jednak istnieje szereg wyzwań
środowiskowych, społecznych i ekonomicznych związanych z szeroko zakrojonym
stosowaniem systemów zrównoważonego rolnictwa. Uzyskane wyniki badań wskazują, że
zastosowanie usprawnionych systemów rolniczych często wymaga na początku środków
finansowych, co może być wyzwaniem szczególnie dla rolników o mniejszym areale. Ponadto
znaczącym wyzwaniem może okazać się szereg czynników społecznych, np. chęć
kontynuowania działalności w tradycyjny sposób (publikacje [1] i [2]).
4) Macierz dobrze sformułowanych i odpowiednio stosowanych wskaźników zrównoważonego
rozwoju powinna towarzyszyć każdemu działaniu, którego celem jest zwiększenie wydajności
rolnej, aby zredukować zagrożenia w postaci potencjalnych niepożądanych skutków
interwencji dotyczących zmiany użytkowania gruntów. W szczególności monitorowane
16
powinny być obszary o wysokiej aktualnej produkcji, aby uniknąć degradacji środowiska,
dyslokacji i efektu odbicia (publikacje [2] i [4]).
5) Jeśli zrównoważony wzrost produkcji rolnej dokonuje się na terenach o wysokim potencjale,
może wówczas doprowadzić do ochrony przed zajmowaniem gruntów naturalnych i wspierać
pogodzenie rosnącego zapotrzebowania na produkty rolne z ochroną zasobów środowiska.
Jednakże zintegrowany zestaw działań politycznych obejmujący strategiczne planowanie
terytorialne, lepsze egzekwowanie istniejących przepisów dotyczących ochrony środowiska,
bezpieczeństwo własności ziemi, monitorowanie praktyk dotyczących użytkowania gruntów,
zachęty zmierzające do tworzenia nowych miejsc pracy przy odbudowie środowiska
naturalnego i inne względy społeczne dotyczące dobrostanu i sprawiedliwości społecznej są
niezwykle ważne, aby programy zalesiania na dużą skalę – tak samo, jak każda zmiana
użytkowania gruntów na większą skalę – przyniosły zarówno korzyści środowiskowe, jak i
społeczne w dłuższej perspektywie. Należy również uwzględnić planowanie strategiczne w
celu lepszego integrowania krajobrazu i określić priorytety odnowy na obszarach o dużej
wartości, jeśli odnowa na dużą skalę ma przynieść długoterminowe korzyści dla sprzyjania
różnorodności biologicznej (publikacje [3] i [5]).
5. OMÓWENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIEĆ NAUKOWO-BADAWCZYCH
Przed ukończeniem doktoratu
Od początku swojej pracy naukowej na ówczesnej Akademii Rolniczej we Wrocławiu
uczęszczałam na zajęcia związane ze zrównoważonym zarządzaniem zasobami naturalnymi.
Monitoring, rekultywacja oraz zarządzanie terenami zdegradowanymi działalnością rolniczą
i przemysłową były moim głównym przedmiotem zainteresowań. Zajęcia te umożliwiły mi
również poznanie pełnego zakresu tematyki badawczej oraz zasad prowadzenia badań
naukowych. W 2002 roku, wkrótce po otrzymaniu tytułu inżyniera, moim opiekunem
naukowym została Prof. dr hab. Zofia Spiak, co miało decydujący wpływ na mój rozwój
naukowy. Prof. Zofia Spiak wdrożyła mnie w tematykę oraz najnowszą metodykę badań
związanych z zanieczyszczeniem gleb i roślin metalami ciężkimi. Badania te dotyczyły
zarówno całkowitego zanieczyszczenia metalami ciężkimi gleb i roślin, jak i ich form biodostępnych. Takie kompleksowe podejście zostało również później zauważone i docenione,
gdy otrzymałam stypendium doktoranckie z Funduszu Zuckermann na dalsze badania nad
biodostępnościa zanieczyszczeń w glebie. W trakcie trwania studiów magisterskich,
w ramach praktyk studenckich, miałam również okazje zapoznania się z wysokograntowymi
projektami badawczymi koordynowanymi przez Prof. Zofię Spiak, między innymi
w Arboretum Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Była to dla mnie okazja do wdrożenia się
w innowacyjne badania naukowe na najwyższym poziomie. W latach 2003-2004 prowadziłam
również badania w terenie i w laboratorium związane z tematyką mojej pracy magisterskiej,
dotyczącą skażenia i biodostępności metali ciężkich w roślinach i glebach. Zbierałam
jednocześnie i analizowałam dostępną bibliografię do pisania pracy magisterskiej. Prof. Zofia
17
Spiak umożliwiła mi również opublikowanie po raz pierwszy moich wyników pracy
magisterskiej w języku angielskim na stronie Akademii Rolniczej.
Na ostatnim roku studiów magisterskich, w latach 2003-2004, otrzymałam stypendium
w ramach Programu Erasmus na studia na Wydziale Rolnictwa i Nauk Stosowanych
w Biologii Uniwersytetu w Ghent, Belgia. Polska nie była wówczas w Unii Europejskiej,
wyjazdy w ramach Programu Erasmus nie były szerokodostępne, a otrzymanie przez mnie tego
stypendium było wyróżnieniem za bardzo dobre oceny ze wszystkich poprzednich lat
(w trakcie których otrzymywałam również stypendium naukowe). W czasie studiów w Belgii
musiałam zaliczyć wszystkie przedmioty równoważne do programu studiów magisterskich
w Polsce, łącznie 16 przedmiotów. Wszystkie te egzaminy udało mi się zdać za pierwszym
razem (w języku angielskim i flamandzkim), większość z bardzo wysokimi notami.
W trakcie studiów magisterskich odbyłam również staże zagraniczne w różnych firmach
w Holandii związanych z zarządzaniem terenami rolniczymi. Pomimo iż firmy te nie
zajmowały się pracą naukową sensu stricte, staże te umożliwiły mi branie udziału
w projektach wdrażania innowacji naukowych w rolnictwie, co z punktu widzenia stosowanych
nauk rolniczych wpłynęło znacząco na mój późniejszy rozwój naukowy. Podobnie
podyplomowy staż zawodowy odbyty w 2005 roku w Wojewódzkim Funduszu Ochrony
Środowiska i Gospodarki Wodnej w Opolu umożliwił mi zapoznanie się z procesem
priorytetowania projektów związanych z ochroną środowiska w praktyce.
W trakcie studiów doktoranckich na Uniwersytecie Wschodniej Anglii, w latach 20062009 nastąpił mój kolejny etap pracy naukowej. Moje badania były kontynuacją rozpoczętej
już ścieżki naukowej dotyczącej biodostępności zanieczyszczeń w glebach, natomiast zajęłam
się dogłębnie zanieczyszczeniami organicznymi, ze szczególnym uwzględnieniem
wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA). Moim głównym promotorem
był Dr Brian Reid, a promotorami pomocniczymi byli Dr Annika Richardson oraz Dr Peter
Simmons (pracownicy Uniwersytetu Wschodniej Anglii). Przez pierwsze dwa lata trwania
doktoratu, oprócz zapoznania się z najnowszą tematyką biodostępności WWA, byłam
odpowiedzialna za opracowanie metodyki badawczej, odpowiedni pobór próbek w terenie i
przygotowanie ich do analiz (między innymi sterylizacja, szczepienie bakterii,
radiometkowanie, całkowite i częściowe ekstrakcje WWA przy użyciu Accelerated Solvent
Extraction), pomiary w laboratorium (używając radiometkowania i chromatografii gazowej –
ang.: Gas Chromatography Mass Spectrometry; GCMS) oraz analizy wszystkich próbek. Moja
praca była w większości pracą samodzielną (oprócz wykonywania analiz byłam również
odpowiedzialna, między innymi, za zamówienia do laboratorium, koncentracje i
radiometkowanie, użycie autoklawu, obsługę specjalistycznych urządzeń badawczych), z
oczywistą koordynacją naukową promotorów. Mój ostatni rok doktoratu dotyczył aspektów
socjoekonomicznych wdrażania innowacyjnych metod określania skażenia w glebach. Między
innymi prowadziłam ankiety z władzami samorządów odpowiedzialnych za podejmowanie
decyzji o terenach zdegradowanych w Anglii i Walii. Badania te były w głównej mierze
koordynowane przez doktora nauk społecznych, Petera Simmonsa. Dwa artykuły naukowe o
wysokim "wskaźnikach wpływu" (ang.: impact factor) zostały opublikowane jeszcze w trakcie
trwania mojego doktoratu:
18
Latawiec AE, Swindell AL, Reid BJ, ‘Environmentally-friendly assessment of organic
compound bioaccessibility using sub-critical water’, 2008, 156(2), strony 467-473,
Environmental Pollution; IF = 3.135
Latawiec AE, Reid BJ, ‘Beyond contaminated land assessment: on cost and benefits of
bioaccessibility prediction’, 2009, 35 (6), strony 911-919, Environment International;
IF = 4.786
W trakcie wykonywania doktoratu brałam również udział w licznych konferencjach
i warsztatach naukowych, gdzie nie tylko prezentowałam wyniki badań w ramach doktoratu,
ale także aktywnie angażowałam się w inicjatywy związane z biodostępnościa związków
organicznych. Między innymi, zostałam wybrana przewodniczącą grupy tematycznej
zajmującej się biodostępnościa i zrównoważonym planowaniem przestrzennym w trakcie
warsztatów naukowych w Leipzig, Niemcy.
W trakcie wykonywania doktoratu podnosiłam również swoje kwalifikacje naukowe
poprzez udział w licznych kursach, jak na przykład kursy zaawansowanej statystyki,
profesjonalnego angielskiego dla nauk ścisłych, profesjonalnych prezentacji na konferencjach
naukowych, planowania badań naukowych w celu publikowania w czasopismach o wysokim
wskaźniku impact factor, pracy w grupach oraz efektywnej i bezkonfliktowej współpracy
naukowej, a także kurs pedagogiki dla nauczycieli akademickich.
Wybrane tematy linii badawczych przed ukończeniem doktoratu
Biodostępność substancji zanieczyszczających
Postępy w kierunku zrównoważonego gospodarowania gruntami wymuszają
konieczność stosowania szerszej gamy narzędzi wspomagających decyzje, które umożliwiają
lepszą ocenę zanieczyszczonego terenu. W ostatniej dekadzie organy regulacyjne skupiły swoje
wspólne wysiłki na racjonalizacji opartych na ryzyku strategii dotyczących zanieczyszczonych
gruntów, uznając biodostępność za koncepcję, która powinna zostać włączona do ocen ryzyka.
Aby uzupełnić luki w wiedzy na temat biodostępności zanieczyszczeń, opracowałam metodę
sekwencyjnej gwałtownej ekstrakcji wodą w stanie subkrytycznym dla wielopierścieniowych
węglowodorów aromatycznych (WWA) w zanieczyszczonej glebie i w osadzie. Zmniejszenie
polaryzacji wody poprzez sukcesywny wzrost temperatury ekstrakcji z 50°C do 200°C przy
umiarkowanym ciśnieniu (10,3 MPa) umożliwiło mi dokonanie selektywnych, niecałkowitych
ekstrakcji WWA. Równocześnie ze zwiększeniem temperatury do 150°C nastąpiło zwiększenie
wydajności w ekstrakcji WWA. Odkryłam również, że dla większości ekstrakcji nie
zaobserwowano żadnych znaczących różnic pomiędzy ekstrakcjami przy 150°C a ekstrakcjami
przy 200°C. Zróżnicowane wydajności ekstrakcji WWA w tych samych warunkach ekstrakcji
odzwierciedlone było w różnicach pomiędzy zbadanymi macierzami środowiskowymi (gleba i
osad). Selektywna subkrytyczna ekstrakcja wody dla wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych była proporcjonalna do ich współczynnika oktanol-woda. Technika ta może być
19
potencjalnie stosowana w ocenie ryzyka związanego z miejscami zanieczyszczonymi przez
WWA i w ocenie ich potencjału bioremediacji.
Przeprowadziłam również kompleksową ocenę zarówno najnowszych technik
niecałkowitej ekstrakcji (subkrytycznej ekstrakcji wodą i ekstrakcji roztworem Brij 700)
opracowanych w celu odzwierciedlenia biodostępności WWA dla mikroorganizmów, jak
również wcześniej opracowanych metodologii (zastosowanie cyklodekstryny i ekstrakcji
butanolem). Zastosowanie jednorodnych kryteriów oceny pośród różnych technik umożliwiło
mi porównanie nie tylko z punktu widzenia przewidywania biodostępności, ale również
z punktu widzenia analizy czynników ekonomicznych (koszt ekstrakcji) i praktycznych (takich,
jak czas ekstrakcji). Odkryłam, że wykorzystanie cyklodekstryny było najlepszym predyktorem
dla frakcji biodostępnej dla większości związków – inne metody okazały się być bardziej
efektywne pod względem kosztów i czasu. Zestawienie technik w niniejszej pracy pomogło
określić kompromisy pod względem kosztów i zysków dla różnych technik niecałkowitych
ekstrakcji WWA i przyczyniło się do dostosowania informacji o biodostępności substancji
zanieczyszczających w taki sposób, aby wspierały analizę ryzyka terenów zanieczyszczonych.
Proces podejmowania decyzji dotyczących zanieczyszczonych gruntów
Informacje dotyczące biodostępności substancji zanieczyszczających zostały uznane
przez naukowców, ustawodawców i decydentów za narzędzie wspierające podejmowanie
decyzji w ramach oceny gruntów zanieczyszczonych i stały się przedmiotem zainteresowania i
dyskusji zarówno na poziomie lokalnym, jak i międzynarodowym. Zrównoważone,
proporcjonalne i oparte na ocenie ryzyka podejście do gospodarowania zanieczyszczonymi
gruntami zostało przyjęte przez systemy regulujące zagadnienia zanieczyszczonych gruntów
na całym świecie. Wdrażanie opartego na ocenie ryzyka podejścia do oceny zanieczyszeń w
wielu krajach, w tym w Wielkiej Brytanii, zależy od lokalnych władz. Przeprowadziłam ankietę
internetową wraz z częściowo usystematyzowanymi wywiadami na temat opinii lokalnych
władz w Anglii oraz Walii o zastosowaniu wyników badań biodostępności substancji
zanieczyszczających w praktyce i ograniczeń związanych z tym zastosowaniem. Większość
badanych respondentów (70%) postrzegało biodostępność jako użyteczne narzędzie, które
usprawnia gospodarowanie zanieczyszczonymi gruntami. Jednakże 76% uczestników ankiety
wskazało potrzebę uzyskania większej liczby informacji na temat biodostępności, jak również
podkreśliło potrzebę przeprowadzenia większej liczby badań nad WWA. Brak ustawowych
wytycznych został wskazany przez 78% respondentów jako główny czynnik utrudniający
wykorzystanie danych na temat biodostępności podczas regulacyjnego procesu decyzyjnego.
Odkryłam również różnice w postrzeganiu tego zagadnienia przez decydentów politycznych i
lokalne organy regulacyjne i zaproponowałam priorytety w działaniach zarówno dla
społeczności naukowej, jak i decydentów.
20
Po ukończeniu doktoratu
Po ukończeniu doktoratu, poszerzyłam tematykę badawczą o interdyscyplinarne
i transgraniczne efekty procesów zmian użytkowania terenów. Brałam udział jako partner
w projekcie dotyczącym globalnych zmian użytkowania terenu, gdzie byłam odpowiedzialna
za opracowanie metodyki, analizę statystyczną (z użyciem zarówno standardowych pakietów
takich jak IBM SPSS oraz pakietów do przestrzennego opracowania danych w Systemie
Informacji Geograficznej, z ang.: Geographic Information System; GIS) oraz opracowanie
publikacji. W wyniku tego projektu zostały zarówno opublikowane dwa raporty oraz
streszczenia dla decydentów, jak też artykuł (opublikowany w czasopiśmie naukowym
Sustainability Science, IF = 3.2). W tej pracy przestrzennie demonstrujemy, że zmiany
użytkowania terenów w jednym miejscu mają wpływ globalny i że wpływ ten zależy od
lokalnych warunków społeczno-politycznych oraz środowiskowych.
Zmiana w mojej tematyce badawczej była spowodowana faktem, iż zauważyłam, że
wiele procesów dotyczących zmian użytkowania terenów rolniczych jak i nierolniczych,
związanych zarówno z terenami zanieczyszczonymi jak i nie, jest związana z szerszymi
procesami globalnymi i że skupianie się na jednym miejscu nie do końca może rozwiązać
problem (ze względu na procesy związane z globalizacją i transgraniczność wielu procesów
wpływających na użytkowanie gruntów). Zauważyłam również, iż niewielu autorów zajmuje
się tą tematyką i mimo że istniały prace pokazujące te zależności, to pozostało jeszcze wiele
pytań bez odpowiedzi.
Stąd moje kolejne badania naukowe były kontynuacją szerszego podejścia do
zarządzania zasobami naturalnymi. Na początku 2010 wyjechałam do Chin i Mongolii
w celu przeprowadzenia ankiet socjoekonomicznych oraz do Tanzanii w celu prowadzenia
zajęć dydaktycznych. Po powrocie z badań terenowych brałam udział w założeniu Instytutu –
International Institute for Sustainability (portug.: Instituto Internacional para Sustentabilidade)
w Rio de Janeiro, w Brazylii, z którym jestem związana do tej pory jako dyrektor do spraw
nauki. Przez ostatnie lata kontynuowałam również badania naukowe związane z zarządzaniem
zasobami naturalnymi i planowaniem przestrzennym, poszerzając krąg swoich zainteresowań
o zagadnienia związane z wpływem globalizacji i wolnego rynku na jakość zasobów glebowych
i wodnych, zrównoważony wzrost produkcji rolnej, ekologiczne metody ulepszania gleb,
społeczno-ekonomiczne aspekty wdrażania lepszych metod zarządzania terenami,
zastosowanie nowoczesnych technik i technologii ulepszania gleb, wskaźniki zrównoważonego
rozwoju i aspekty prawne zarządzania zasobami naturalnymi. Szczególnie zainteresowały mnie
zarówno czynniki środowiskowe, jak i społeczno-ekonomiczne, które wpływają na jakość
rolnictwa w krajach o relatywnie niskiej wydajności rolnictwa. W literaturze zauważyłam
generalny brak kompleksowych badań dotyczących przyczyn i rozwiązań dla niskiej
produktywności rolnictwa, zwłaszcza w krajach jak Brazylia, która jest jednym z głównych
światowych eksporterów żywności. O ile wpływ karczowania lasów Amazońskich jest
generalnie powszechnie znany, niewiele prac mówi o tym, jak kompleksowo i z ograniczeniem
negatywnych społeczno-ekonomicznych efektów rozwiązać problem szybko rozwijającego się
rolnictwa (które jest przyczyną wycinki lasów i degradacji gleb) i pogodzić rozwój
ekonomiczny z ochroną zasobów naturalnych. Brak odpowiedzi na te pytania skłonił mnie do
podjęcia dalszych badań i analiz naukowych, gdyż zagadnienia te stanowią istotny problem
21
naukowy. Od roku 2009 opublikowałam ponad 30 oryginalnych prac związanych z tą tematyką.
Są to zarówno wdrożeniowe publikacje koordynowanie przez samorządy, raporty na zlecenie
Ministerstwa Ochrony Środowiska i Sekretariatu Spraw Strategicznych w Brazylii, jak też
artykuły o wysokim wskaźniku impact factor. Wybrane przykłady:
Strassburg BBN, Latawiec AE, Cronemberger F, 2011, ‘Land use planning for a state of
Espirito Santo, Brazil’. Raport na zlecenie władz Stanu Espirito Santo dotyczący
strategii rozwoju regionu i planowania przestrzennego.
Strassburg BBN, Micol L, Ramos F, Seroa da Motta R, Latawiec AE, Likausas, 2012,
‘Increasing agricultural output while avoiding deforestation – proposal for immediate
action in Brazil’. Raport na zlecenie Fundacji Księcia Walii: Prince Rainforest
Project, International Institute for Sustainability, Instituto Centro de Vida, Rio de
Janeiro, Brazil.
Strassburg BBN, Latawiec AE, Barioni LG, Nobre CA, da Silva VP, Valentim JF, Vianna M,
Assad ED, 2014, ‘When enough should be enough: Improving the use of current
agricultural lands could meet production demands and spare natural habitats in Brazil’,
Global Environmental Change - Human And Policy Dimensions, 28, strony 84–97,
IF = 6
Strassburg BBN, Latawiec AE, Barros FS, Barbieri RF, Rangel MC, Kalif K, Penteado M,
Irribarem A, Alves-Pinto H, 2014, ‘Avaliação do potencial do impacto social ambiental
e econômico da linha de crédito intensifica pecuária’. Raport dla Sekretariatu Spraw
Strategicznych Brazylii dotyczący utworzenia nowej linii kredytu dla wspierania
rozwoju zrównoważonego rolnictwa.
Strassburg BBN, Latawiec AE, Penteado M, Stoner LA, Barros FS, Rangel MC, Sansevero
BBJ, Irribarem A, Barbieri RF, Alves-Pinto H, Resende F, Lemgruber L, Simas M,
2014, ‘Análise integrada do uso da terra e de incorporação dos serviços ecossistêmicos
na formulação de políticas regionais – Bacia do Rio Paraitinga – São Paulo. Políticas
públicas e incentivos para serviços ecossistêmicos’. Raport dla Sekretariatu Ochrony
Środowiska Stanu São Paulo dotyczący zintegrowanej analizy terytorialnej oraz
formułowania instrumentów prawnych związanych z zarządzaniem dorzecza rzeki
Paraitinga w Stanie São Paulo.
Od roku 2010 poszerzyłam nie tylko krąg swoich zainteresowań, lecz również zaczęłam
nawiązywać szerszą współpracę z wiodącymi ośrodkami naukowymi w Polsce i na świecie,
między innymi takimi jak:

Ministerstwo Ochrony Środowiska Brazylii (współpraca w ramach opracowywania
strategii zapobiegania degradacji gruntów i zalesiania)
22













Sekretariat Spraw Strategicznych Brazylii (wspólny projekt i pomoc w opracowaniu
nowej linii kredytowej dla rolników)
Brazylijskie Centrum Badań w zakresie rolnictwa (port.: The Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuária; EMBRAPA – największa organizacja w Ameryce Południowej
i jedna z największych na świecie zajmująca się badaniami i wdrożeniami w zakresie
rolnictwa; wspólny projekt i publikacje)
University of São Paulo (wspólne projekty i publikacje)
University of Cambridge (szereg wspólnych projektów i publikacji, wymiana
pracowników naukowych)
Columbia University New York (wspólne projekty i publikacje)
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie (współpraca naukowa, wspólne projekty
i publikacje)
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach - IUNG (współpraca
naukowa i publikacje)
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu (wspólne projekty, publikacje, wieloletnia
współpraca w szerszym zakresie)
Geotechniczny Instytut w Norwegii (nor.: Norges Geotekniske Institutt, wspólne
projekty i publikacje)
International Institute for Applied Systems Analysis, Austria - IIASA (wspólne
projekty)
Stockholm Environment Institute, Szwecja (wspólne projekty i publikacje)
Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych (wspólne projekty)
Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (wspólne projekty)
Do chwili obecnej aktywnie współpracuję również z moimi byłymi promotorami pracy
magisterskiej i doktoratu: Prof. Zofia Spiak (artykuł w trakcie przygotowania do publikacji)
oraz Dr Brian Reid (planowany wspólny projekt i publikacje).
Załączam również potwierdzenia współpracy międzynarodowej z wybranych ośrodków
(załącznik 7).
Wybrane tematy linii badawczych po ukończeniu doktoratu
Biowęgiel jako polepszacz gleby
Zajmuję się badaniami nad wykorzystaniem biowęgla do poprawy jakości gleby
i zwiększania wydajności rolnej w Polsce i Brazylii. Biowęgiel to węgiel uzyskiwany, gdy
biomasa z odpadów organicznych jest poddawana pirolizie (spalenie z niewielkim dostępem
tlenu). Otrzymany biowęgiel jest stabilny podczas wymieszania z glebami i dlatego stanowi
węgiel, który jest w sposób aktywny usuwany z obiegu (stąd jego potencjał w ograniczaniu
emisji gazów cieplarnianych). Wykorzystanie biowęgla może znacząco polepszyć jakość
zdegradowanej ziemi. W przypadku dodania do gleby biowęgiel może zredukować kwasowość
gleby, zwiększyć retencję składników odżywczych, a poprawa jakości gruntów uprawnych
23
może doprowadzić do wzrostu wydajności upraw, korzyści finansowych i pojawienia się
lepszych źródeł utrzymania.
W Polsce koordynuję eksperymenty z kukurydzą i rzepakiem, a w Brazylii jestem
koordynatorem projektu, którego celem jest analizowanie możliwości produkcji biowęgla
z rośliny motylkowatej Gliricidia, aby ulepszyć rolną produkcję tropikalnych traw pastewnych
(Brachiaria brizantha i Panicum mombaca), kukurydzy, fasoli i sadzonek drzew tropikalnych
(gatunków rodzimych dla lasu atlantyckiego). Prowadzę również projekt dotyczący
zastosowania biowęgla jako substratu do produkcji sadzonek. Ponadto dokonuję oceny
potencjalnych społeczno-ekonomicznych skutków stosowania biowęgla za pomocą różnych
metod, np. ankiet internetowych i paneli dyskusyjnych. W Polsce są to jedne z pierwszych
badań dotyczących biowęgla, które obejmują wiele aspektów – od fizyko-chemicznych,
poprzez operacyjne, aż po opłacalność praktycznego zastosowania biowęgla. Chociaż
biowęgiel stanowi rozwiązanie dla wielu wyzwań środowiskowych, wciąż wiele pytań
pozostaje bez odpowiedzi. Moim celem jest uzupełnienie braków w wiedzy, aby kompleksowo
przebadać potencjał biowęgla i w sposób bardziej zrównoważony gospodarować zasobami
naturalnymi nie tylko w skali lokalnej, ale również globalnej (potencjalne ryzyko dyslokacji
wynikające z zapotrzebowania na biomasę do produkcji biowęgla) w kontekście degradacji
środowiska i bezpieczeństwa żywności.
Proces podejmowania decyzji a zmiana użytkowania gruntów
Brazylia posiada jeden z najwyższych wskaźników wylesiania na całym świecie –
ponad 16,9 miliona hektarów gruntów zostało wylesionych w biomie amazońskim w latach
2000-2010. Wylesienie powoduje utratę funkcji ekosystemowych i zostało zidentyfikowane
jako główna przyczyna wyginięcia różnych gatunków na całym świecie. Głównym czynnikiem
napędzającym wycinkę lasów w Brazylii jest hodowla bydła. Zrównoważony wzrost hodowli
bydła i przyjęcie dobrych praktyk rolniczych (portug.: Boas Praticas Agropecuaria, BPA,
opracowanych przez brazylijskie Centrum Badań w zakresie rolnictwa - EMBRAPA) przez
rolników uważane jest za odpowiednie rozwiązanie w zakresie redukcji wylesiania. Jednakże
w celu zapewnienia długoterminowych korzyści wszelkich działań mających na celu
zwiększenie wydajności hodowli bydła w połączeniu z ograniczeniem wylesiania, nie można
pominąć ryzyka społeczno-ekonomicznego. Nadrzędne znaczenie ma zrozumienie czynników
leżących u podstaw decyzji podejmowanych przez rolników. Dlatego właśnie badam czynniki
wpływające na proces podejmowania decyzji przez rolników, które związane są ze wzrostem
produkcji rolnej i stosowaniem BPA. W tym celu przeprowadziłam szereg grup fokusowych i
zastosowałam anonimowy kwestionariusz dla producentów hodujących bydło w gminie Alta
Floresta, stan Mato Grosso. Wstępne wyniki pokazują, że aspekty finansowe, brak
wykwalifikowanej siły roboczej i dostępności kredytów to najważniejsze trudności związane z
przyjęciem BPA. W kontekście zrównoważonego rozwoju badania te potwierdzają, że nie
można pominąć czynnika społecznego, jeśli działania mające na celu zmniejszenia wylesienia
wraz z równoczesnym wzrostem produkcji rolnej i dobrostanem człowieka mają być skuteczne
w dłuższej perspektywie. Obecnie prowadzę dogłębną analizę statystyczną wyników tych
badań. Koordynuję również badania, które obejmują 250 rolników z obszaru biomu
amazońskiego, mające na celu zidentyfikowanie ograniczeń i ryzyka związanego z
24
zastosowaniem dobrych praktyk w rolnictwie (włączając BPA) i pod kątem gotowości do
ponownego zalesiania gruntów zdegradowanych.
Obecnie koordynuję również badania dotyczące procesu podejmowania decyzji przez
rolników w obszarze lasów atlantyckich w Brazylii. Atlantyckie lasy Brazylii są ogromnym
źródłem różnorodności biologicznej, jednakże ostało się jedynie około 11% naturalnego
pokrycia tego obszaru. Strategie pogodzenia bioróżnorodnosci, odbudowy terenów leśnych
i zrównoważonej hodowli bydła mają ważny wpływ na przyszłość lasów atlantyckich
w Brazylii i funkcji ekosystemowym przez nie pełnionych. Zrównoważony wzrost hodowli
bydła wraz z przeznaczeniem gruntów marginalnych na cele związane z zalesianiem uważa się
za potencjalne rozwiązanie problemów dotyczących rywalizacji o ziemię pomiędzy
zapotrzebowaniem na mięso oraz zalesianiem dla ochrony przeciwpowodziowej. Jednakże
inicjatywy te muszą być rozwijane równolegle z polityką i mechanizmami stosowanymi przez
władze, aby ograniczyć potencjalne niepożądane skutki, np. efekt odbicia. Jednym z celów tej
linii badawczej jest proponowanie strategii pogodzenia zapotrzebowania na użytkowanie
gruntów w rejonie lasów atlantyckich w oparciu o zintegrowaną analizę użytkowania gruntów
i ankiety na tle społeczno-ekonomicznym przeprowadzane z producentami rolnymi
i lokalnymi instytucjami. Obecnie analizuję wyniki tych badań.
Warunki umożliwiające ponowne zalesianie
Dostarczanie żywności i innych produktów dla rosnącej populacji wraz z ochroną
naturalnych ekosystemów i utrzymanie ich funkcji jest znaczącym naukowym, społecznym
i politycznych wyzwaniem. Przy zastosowaniu różnych modeli, klimatycznych baz danych
opartych na badaniach społecznych, prowadzę badania, w jakich miejscach i w jaki sposób
lepsze wykorzystanie istniejących gruntów uprawnych może, w sposób wystarczający,
ochronić grunty przed ekspansją związaną z produkcją mięsa, upraw, wycinki na drewno
i produkcję biopaliw, a także uwzględniając ograniczenia biofizyczne (tj. teren, klimat)
i równoległe ponowne zalesienie zdegradowanych obszarów. W nowym badaniu (Strassburg
i in., 2014) wraz z innymi współpracownikami odkryliśmy, że obecna wydajność brazylijskich
pastwisk wynosi 32-34% w stosunku do swojego potencjału, a wydajność zwiększona do 4952% w stosunku do potencjału może być wystarczająca, aby spełnić wymagania w zakresie
produkcji mięsa, upraw, drewna i biopaliw przynajmniej do 2040 r., bez dalszego
przekształcania naturalnych ekosystemów. Jeśli wydajność pastwisk wzrośnie do 70% poziomu
zrównoważonej wydajności i wzrośnie produktywność, będzie można zachować 36 milionów
hektarów pastwisk, co będzie wystarczające, aby osiągnąć szacowany poziom „rezerw
ustawowych“ do ponownego zalesiania. W tym sensie nasze wyniki pokazują, że istnieje
wystarczająca ilość gruntów do przeprowadzenia odnowy lasów atlantyckich, w których można
doprowadzić do odnowy nawet 18 milionów hektarów bez konieczności zrezygnowania z
krajowej ekspansji rolniczej. Badania te są kontynuowane w ramach szczegółowych analiz
regionalnych (obecnie np. w stanie Mato Grosso).
25
Zastosowanie wskaźników zrównoważonego rozwoju
Od 2010 roku biorę również udział w badaniach dotyczących opracowywania
i zastosowania wskaźników zrównoważonego rozwoju. Koordynowałam projekt mający na
celu ocenę efektów projektu wdrażania zrównoważonego rolnictwa w Brazylii. W ramach zajęć
dydaktycznych na Katolickim Uniwersytecie Papieskim w Rio de Janeiro prowadzę również
zajęcia dotyczące nauk zrównoważonego rozwoju, ze szczególnym naciskiem na zastosowanie
wskaźników zrównoważonego rozwoju w praktyce i ich krytyczną ocenę. Uczestniczyłam w
wielu konferencjach dotyczących zrównoważonego rozwoju, gdzie prezentowałam wyniki
swoich prac dotyczących wskaźników. Jestem również redaktorem naczelnym książki
zatytułowanej ‘Sustainability indicators in practice’, która jest w tej chwili w druku w
wydawnictwie DeGruyter Open. Do współautorstwa książki zaprosiłam wybitnych naukowców
zajmujących jest zastosowaniem wskaźników zrównoważonego rozwoju w praktyce w różnych
częściach świata.
Moje dotychczasowe publikacje mają sumaryczny impact factor według listy Journal
Citation Reports (JCR) zgodnie z rokiem opublikowania: 45,956 (wykaz wszystkich publikacji
impact-factor'owych - w załączeniu). Moja łączna liczba punktów zgodnie z listą wg.
Rozporządzenia Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 13 lipca 2012r. w sprawie
kryteriów i trybu przyznawania kategorii naukowej jednostkom naukowym wynosi 430.
Mój Indeks Hirscha według bazy Web of Science wynosi 5.
Bibliografia
Alexandratos, N., Bruinsma, J. (2012) World agriculture towards 2030/2050. The 2012
Revision. ESA Working Paper No. 12-03. FAO, Rome.
Baillie, J.E.M., Hilton-Taylor, C., Stuart, S.N. (2004) A Global Species Assessment
IUCN, Gland, Switzerland.
Balmford, A., Green, R., & Phalan, B. (2012). What conservationists need to know
about farming. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 279, 2714–2724.
Daily, G.C. (1997) Nature’s services: societal dependence on natural ecosystems. Island
Press, Washington, D.C., USA.
FAOSTAT (2013) Food and Agriculture Organization. http://faostat.fao.org/. Accessed
February 2013.
26
Foley J.A., DeFries, R., Asner, G.P., Barford, C, Bonan, G., Carpenter, S.R., Chapin,
S.F., Coe, M.T., Daily, G.C., Gibbs, H., Helkowski ,J.H., Holloway,T., Howard,E.A.,
Kucharik,C., Monfreda, C, Patz, J.A., Prentice, C., Ramankutty, N., Snyder, P.K. (2005) Global
Consequences of Land Use. Science 309, 570.
Foresight (2011) The Future of Food and Farming Final Project Report. The
Government Office for Science, London. Foresight.
Godfray, H. C. J., Beddington, J. R., Crute, I. R., Haddad, L., Lawrence, D., Muir, J. F.,
Pretty, J., Robindon, S., Thomas, S. M. & Toulmin, C. (2010) Food Security: The Challenge of
Feeding 9 Billion People. Science 327, 812-818.
Goldewijk, K.K., Ramankutty, N. (2004) Land cover change over the last three centuries
due to human activities: the availability of new global data sets. GeoJournal 61, 335-344.
Herrero, M., Thornton, P.K., Notenbaert, A.M., Wood, S., Msangi, S., Freeman, H.A.,
Bossio, D., Dixon, J., Peters, M., van de Steeg, J., Lynam, J., Rao, P.P., Macmillan, S., Gerard,
B., McDermott, J., Sere, C. and Rosegrant, M. (2010) Smart investments in sustainable food
production: revisiting mixed crop-livestock systems. Science 327, 823–825.
Lambin, E.F., Meyfroidt, P. (2011) Global land use change, economic globalization,
and the looming land scarcity. Proceedings of National Academy of Sciences 108(9), 34653472.
Licker, R., Johnston, M., Foley, J. A., Barford, C., Kucharik, C. J., Monfreda, C., &
Ramankutty, N. (2010) Mind the gap: how do climate and agricultural management explain the
‘yield gap’ of croplands around the world? Global ecology and biogeography 19(6), 769-782.
Mueller, N. D., Gerber, J. S., Johnston, M., Ray, D. K., Ramankutty, N., & Foley, J. A.
(2012) Closing yield gaps through nutrient and water management. Nature 490(7419), 254-257.
Owens S., Cowell R. (2011) Land and Limits. Interpreting sustainability in the planning
process. Second Edition. Routledge Taylor & Francis Group, New York.
Ramankutty, N., Gibbs, H.K., Achard, F., DeFries, R., Foley, J.A., Houghton, R.A.
(2007) Challenges to estimating carbon emissions from tropical deforestation. Global Change
Biology 13, 51-66.
Reid, R., Gichohi, H., Said, M., Nkedianye, D., Ogutu, J., Kshatriya, M., Kristjanson,
P., Kifugo, S., Agatsiva, J., Adanje, S., Bagine, R., (2008) Fragmentation of a Peri-Urban
Savanna, Athi-Kaputiei Plains, Kenya, Fragmentation in Semi-Arid and Arid Landscapes 195224.
Ricketts, T.H., Daily G.C., Ehrlich P.R., Michener C. (2004) Economic value of tropical
forest to coffee production Procedings of National Academy of Sciences. U.S.A. 101(34),
12579–12582.
27
Royal Society of London (2009) Reaping the benefits: science and the sustainable
intensification of global agriculture. Royal Society, London.
Smith, P., Gregory, P.J., van Vuuren, D., Obersteiner, M., Havlik, P., Rounsevell, M.,
Woods, J., Stehfest, E., Bellarby, J. (2010) Competition for land. Philosophical Transactions of
the Royal Society B 365, 2941-2957.
Strassburg, B.B.N., Rodrigues, A., Gusti, M., Balmford, A., Fritz, S., Obersteiner, M.,
Turner, K., Brooks, T. (2012) Impacts of incentives to reduce emissions from deforestation on
global species extinctions. Nature Climate Change 2, 350–355.
Strassburg, B.B.N., Latawiec, A.E., Barioni, L.G., Nobre, C.A, da Silva, V.P, Valentim,
J.F, Vianna, M., Assad, E.D. (2014) When enough should be enough: Improving the use of
current agricultural lands could meet production demands and spare natural habitats in Brazil.
Global Environmental Change - Human And Policy Dimensions, 28, 84–97.
Tilman, D., Cassman, K.G., Matson, P.A., et al. (2002) Agricultural sustainability and
intensive production practices. Nature 418, 671-677.
Tilman, D., Fargione, J., Wolff, B., D'Antonio, C., Dobson, A., Howarth, R., Schindler,
D., Schlesinger, W.H., Simberloff, D., Swackhamer, D. (2001) Forecasting agriculturally
driven global environmental change. Science 292, 281-284.
Turner, B.L. II, Eric F. Lambin, Reenberg, A. (2007) The emergence of land change
science for global environmental change and sustainability. PNAS 104, 20666-20671.
World Bank (2011) Rising Global Interest in Farmland. Can It Yield Sustainable and
Equitable Benefits? Washington, DC.
Verburg, P.H., Soepboer, W., Veldkamp, A., Limpiada, R., Espaldon, V., Mastura,
S.S.A. (2002) Modeling the spatial dynamics of regional land-use: The CLUE-S model.
Environmental Management 30, 391-405.
28