Ile warta jest usługa ograniczania spływu powierzchniowego przez drzewa miejskie?

Zamieszczony tekst jest pre-printem artykułu, jaki ukazał się w czasopiśmie “Zieleń Miejska” (Abrys) nr 171 (11.2021). Oryginalnie opublikowany tekst tego artykułu oraz teksty innych autorów, jakie ukazały się w tym numerze czasopisma można znaleźć tutaj.

Ograniczanie spływu powierzchniowego

Nie ulega wątpliwości, że zieleń miejska może być istotnym elementem strategii zarządzania zasobami wodnymi w miastach. Może bowiem w znaczącym stopniu wpływać na ograniczanie oraz spowolnienie spływu wód opadowych do kanalizacji miejskiej, który nasila się w miarę zastępowania pokrytej roślinnością nawierzchni chłonnej nieprzepuszczalną powierzchnią budynków, dróg, chodników i parkingów.

W dwóch poprzednich numerach zostały opisane usługi regulacyjne, które świadczą drzewa miejskie, a mianowicie usługa poprawy jakości powietrza oraz usługa regulacji klimatu lokalnego oraz globalnego. W tym numerze przedstawiam jeszcze jedną usługę regulacyjną drzew miejskich – ich zdolność do ograniczania spływu powierzchniowego. Oczywiście, tak jak poprzednio, opis skupia się na aspekcie ekonomicznym usługi, a więc zawiera przykłady badań, które wyceniają jej wartość.

Wpływ drzew i metoda wyceny

Dzięki ograniczeniu i spowolnieniu przez zieleń miejską spływu wody deszczowej do systemu kanalizacji – w miastach jest odprowadzane mniej wody opadowej, co obniża koszt budowy i funkcjonowania instalacji deszczowej. Jednocześnie zmniejsza się ryzyko przeciążenia takiego systemu i tym samym wystąpienia lokalnych podtopień, które mogą wywoływać dużo bardziej dotkliwe konsekwencje finansowe, szczególnie w przypadku deszczy nawalnych. Tę usługę jest niestety dużo ciężej wiarygodnie modelować i tym samym rzadziej jest wyceniana.

Jednym z elementów usługi zieleni miejskiej polegającej na ograniczeniu spływu wód opadowych do kanalizacji jest przechwytywanie części opadu przez powierzchnię listowia drzew. Ilość tej przechwyconej wody zależy przede wszystkim od:

• wielkości opadu,

• rozmiaru korony drzewa,

• tempa ewaporacji.

Tempo ewaporacji jest określane przez takie czynniki, jak: temperatura, wilgotność, nasilenie wiatru oraz stopień nasłonecznienia. Jak widać, informacji do przeanalizowania jest sporo. Tym bardziej, że czynniki te zmieniają się przecież w czasie. Gdy więc chcemy obliczyć je dla okresu całego roku (jak to zwykle ma miejsce dla usług ekosystemowych), powinniśmy najpierw pozyskać te dane obliczone dla każdej godziny w roku z osobna, a dopiero później je zsumować. Takich oszacowań na szczęście nie trzeba robić „ręcznie”. Służą do tego specjalnie opracowane przez naukowców numeryczne modele symulacyjne, które powstały na bazie licznych badań empirycznych.

Przykłady wycen usługi ekosystemowej

Po dokonaniu oszacowania ilości wody opadowej, która nie trafi do systemu jej odprowadzania dzięki przechwyceniu przez powierzchnię listowia drzew, można dokonać wyceny takiej korzyści. Wycena zazwyczaj polega na oszacowaniu, o ile koszty budowy i funkcjonowania instalacji deszczowej wzrosłyby, gdyby zieleń miejska nie świadczyła tej usługi. Jest to zatem przykład metody określanej jako metoda kosztów uniknięcia (ang. avoided cost method) – jednej z najczęściej wykorzystywanych metod wyceny usług ekosystemowych świadczonych przez zieleń miejską. Więcej na temat tej metody zostało napisane we wrześniowym numerze miesięcznika.

Badanie oparte na tej metodyce wykonano m.in. w Londynie. W jego wyniku oszacowano, iż drzewa tam rosnące przyczyniają się do ograniczenia spływu powierzchniowego wody opadowej w ilości ok. 700 tys. m3 rocznie, co przynosi oszczędności miastu, oszacowane na ok. 570 tys. GBP rocznie. W innym badaniu, tym razem wykonanym w Petersfield, pokazano, że tamtejsze drzewa w ciągu roku przyczyniają się do ograniczenia spływu ok. 13 tys. m3 rocznie, co generuje oszczędności w wysokości 17,2 tys. GBP.

Czego nie umiemy jeszcze wycenić?

Przedstawione badania ekonomiczne pokazują, że usługa ograniczania spływu powierzchniowego, dzięki przechwytywaniu części opadu przez powierzchnię listowia drzew, ma wymierną wartość. Należy jednak zauważyć, że tak dokonana wycena absolutnie nie oddaje pełnej wartości korzyści wynikających z roli zieleni miejskiej w poprawie gospodarki wodnej w danej lokalizacji. Między innymi nie uwzględnia faktu, iż poza przechwytywaniem części opadu przez liście drzewa także w inny sposób wpływają na ograniczenie spływu wody opadowej – np. wpływając na zdolność gleby do pochłonięcia lub zmagazynowania części opadu.

Wiadomo, że drzewa miejskie poprzez liście wykonują proces transpiracji wody. Jest ona pobierana z gruntu przez korzenie, co redukuje stopień nasycenia gleby i zwiększa jej zdolność do przyjęcia opadu. Stwarza to możliwość większego przenikania wody opadowej w głąb gruntu i tym samym wpływa na zmniejszenie spływu wody z danego terenu podczas trwania opadu. Dodatkowo same korzenie, gdy rosną, zmieniają strukturę gleby na mikroporowatą, umożliwiającą większą penetrację i tempo przesiąkania wody deszczowej do gruntu. Nie bez znaczenia dla poziomu spływu wody opadowej jest również fakt tworzenia się różnego rodzaju wgłębień na powierzchni gruntu – m.in. właśnie dzięki obecności korzeni drzew. Stają się one okresowym magazynem, utrzymującym przez pewien czas opady w danym miejscu.

Badania trwają

Jak widać, korzyści wynikające z usługi świadczonej przez drzewa miejskie w zakresie ograniczania spływu powierzchniowego i tym samym ograniczania kosztów budowy oraz funkcjonowania instalacji deszczowej są dużo większe niż to, co jesteśmy w stanie na tę chwilę wiarygodnie modelować i wyceniać. Ponadto zazwyczaj pomija się w takich analizach fakt, że w skrajnych przypadkach może dojść do przeciążenia systemu odprowadzania wód deszczowych i wystąpienia lokalnych podtopień, których koszty mogą być bardzo wysokie. Należy jednak odnotować, że od lat w tym zakresie ściśle współpracują ekonomiści i inżynierowie, którzy tworzą coraz doskonalsze modele symulacyjne. Z pewnością z czasem umożliwią one wycenę znacznie większego spektrum korzyści świadczonych przez zieleń miejską w zakresie zarządzania zasobami wodnymi w miastach, niż to ma miejsce obecnie.

dr Zbigniew Szkop

Wydział Nauk Ekonomicznych UW

Źródła dostępne są na stronie internetowej: www.portalkomunalny.pl/plus