Prof. Bogacz: – Torf tworzy się długo

Czym zajmuje się naukowiec badający glebę?

Przede wszystkim badaniami terenowymi, związanymi z przygotowaniem map dla różnych jednostek administracyjnych, parków narodowych, rezerwatów przyrody itp. Te mapy są różnego rodzaju, różnej treści, wykonywane z różną dokładnością oraz z różnym przeznaczeniem.

To co trzeba zrobić, żeby taka mapa powstała?

Wybrać w terenie odpowiednie miejsce, bo oprócz gleby bada się siedlisko, w którym ona występuje. Miejsce musi być najbardziej reprezentatywne dla danego typu gleby. Jak już mamy wybrany teren, to kopiemy odkrywkę i opisujemy glebę, jej morfologię, a więc to, co się widzi. I badacz oczywiście nie pisze tego, co mu w duszy gra, ale wypełnia specjalny formularz. Na samym końcu pobiera się jeszcze próbki glebowe do analiz laboratoryjnych.

Do czego ten opis i analiza są potrzebne?

Do bardzo wielu działań i decyzji. Analiza gleby pozwala nam odpowiedzieć na pytanie, czy w konkretnym siedlisku gleba jest odpowiednia dla roślin, które tam bytują. Wprowadzanie roślin na siedliska zbyt żyzne lub zbyt ubogie w stosunku do ich wymagań wcale nie było i nie jest takie rzadkie. A w rolnictwie kluczowe jest uzyskiwanie odpowiednich plonów, więc podstawowe znaczenie ma dobór odpowiednich roślin uprawnych do gleby. Chodzi tu o jak najlepsze użytkowanie gleby.

A nie wykorzystanie?

To słowo kojarzy się negatywnie, jak byśmy mówili „wykorzystał i porzucił”. Gleba ma służyć rolnikowi, a więc i nam, którzy korzystamy z plonów, jakie rolnik zbierze, przez wiele lat.

Gleba jest zasobem nieodnawialnym. Coraz częściej mówimy się o tym, że wymaga ona takiej samej ochrony i uwagi ze strony człowieka jak klimat czy woda. A jednocześnie przeciętny Kowalski mówi o ziemi, a nie o glebie.

Bo nie wie, że ziemia to substrat niepowiązany z całością, a gleba jest pewną całością, tworem przestrzennym, składającym się z wielu pojedynczych indywiduów glebowych. Można ją wydzielić na określonej powierzchni, jest powiązana przez proces glebotwórczy, a więc poszczególne jej poziomy są ze sobą związane poprzez geologię, biologię. Substrat, czyli ziemia, o której mówi przeciętny Kowalski, to coś, co można dowolnie przenieść, wytworzyć, zmieszać. Ten substrat stosuje się w ogrodnictwie, uprawach doniczkowych i mówiąc kolokwialnie, kupuje się w kilkulitrowych workach w kwiaciarniach czy marketach ogrodniczych. Gleba zaś to skomplikowany twór, który potrzebuje czasu i tak jak człowiek ma różne etapy życia: młodość, dojrzałość, starość. Ba, może nawet się odmładzać.

Kiedy człowiek uświadomił sobie, że jest to zasób, który można stracić?  

Głód ziemi – bo tak nazywają to zjawisko historycy – pojawił się wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie. Za tym głodem szły różne zjawiska społeczne, przede wszystkim migracje, ale z punktu widzenia gleboznawcy kluczowe jest to, że w wielu przypadkach wynikały one z degradacji gleby poprzez erozję. Tak zresztą dzieje się nadal. Na świecie to główna przyczyna utraty gleby, wciąż niedostrzegana i nieodczuwana w Polsce.

Co powoduje erozję gleby?

Oprócz procesów naturalnych – działalność gospodarcza, a przede wszystkim wycinanie lasów. Gleba jest silnie wiązana korzeniami drzew. Wycięcie drzew na znacznej powierzchni powoduje, że usuwamy z siedliska znaczną część materii organicznej. Prowadzi to m.in. do rozluźnienia i degradacji struktury gleb. W konsekwencji gleba „rozpada się”, wraz z deszczami trafia do rzek i spływa do mórz i oceanów. Degradacja następuje też wskutek intensywnego rozwoju przemysłu, kopalnictwa, pozyskiwania różnych surowców naturalnych, postępującej urbanizacji. Jak widać, wszędzie punktem wyjścia jest aktywność człowieka, który musi sobie uświadomić, że skutkiem tej aktywności jest zmniejszanie się puli gleb przeznaczonych pod uprawę. To dlatego tę glebę trzeba chronić.  

Powinniśmy chronić glebę dla rolnictwa, ale przecież ono też na nią wpływa.

Bo rolnictwo to też aktywność człowieka. I to od tysięcy lat. Do degradacji gleby przyczynia się rolnictwo bardzo intensywne, monokultury, uproszczone płodozmiany, które obniżają jej różnorodność biologiczną. Tutaj jednak możemy bardzo wiele zdziałać poprzez edukację, propagowanie, nazwijmy to, dobrych upraw.

Gleboznawca to po trosze chemik, geolog, biolog, botanik, a nawet rolnik. Dlaczego wybrał Pan akurat tę dziedzinę nauki?

Po skończeniu liceum zastanawiałem się nad studiami, które byłyby związane z szeroko pojętą biologią, naukami o życiu, ale nie miałem sprecyzowanych pomysłów. Myślałem, że będę pracował jako biolog na uniwersytecie, ale ostatecznie skupiłem się na rolnictwie.

Ale jest Pan z miasta.

I właśnie dlatego rolnictwo było dla mnie bardzo egzotyczne. Rzeczywiście jestem z miasta, ale miałem trochę rodziny na wsi i jeździłem do niej na wakacje jako dziecko. Bardzo mi się te wyjazdy podobały. Oczywiście może to śmiesznie brzmieć, że poszedłem na rolnictwo, bo ciocia miała kozę – moja akurat nie miała, ale faktem jest, że rolnictwo było czymś tak niezwykłym, że wręcz inspirującym do poznania. Myślałem wtedy, że jak mi się nie spodoba, to będę się zastanawiał, co dalej. Może będę uczył biologii w szkole? Na początku studiów postrzegano mnie trochę jak takiego rolnika z ul. Nowowiejskiej we Wrocławiu. Ale nie żałowałem tego wyboru, choć jeszcze długo po studiach zastanawiałem się, czy to dobrze, że wybrałem drogę naukową?

Dlaczego?

Miałem obawy, czy podołam. Ostatecznie dylematy się skończyły, ale to poczucie, że mam swoje miejsce w nauce przyszło z czasem, nie od razu. Zastanawiałem się, czy dam sobie radę, czy spełnię oczekiwania przełożonych? Ale po 10 latach pracy uznałem, że dobrze mi idzie i już nie miałem takich dylematów. Ja nie byłem taki od razu „zanurzony w nauce”, przyszło mi to z czasem. Promotorem mojej pracy magisterskiej był profesor Bronisław Giedrojć, bardzo zasłużona postać dla polskiego gleboznawstwa. I to on zapytał mnie, czy nie chciałbym pracować naukowo, bo tak się dobrze przykładam, jestem sumienny i wytrwały. Opiekował się też początkowo mną jako doktorantem, ale ostatecznie przejął mnie pod swoje skrzydła profesor Michał Licznar, który był młodszy i narzucił szybsze tempo pracy. Również w terenie. Wiele się od niego nauczyłem.

W swoich badaniach zajmował się Pan między innymi torfowiskami. Czy to był ukłon w stronę profesora Stanisława Tołpy?

Po doktoracie zastanawiałem się, co dalej. Początkowo myślałem o badaniach gleb zanieczyszczonych wskutek działalności przemysłowej, wtedy dla KGHM, ale dużo osób zajmowało się tą tematyką. Któregoś razu pojechałem jednak na warsztaty z gleb torfowych i to był strzał w dziesiątkę. Wtedy zresztą przypomniało mi się, że na badania gleb torfowych namawiał mnie jeszcze profesor Bronisław Giedrojć, który przekonywał, że na naszej uczelni badania bagien to nie tylko dorobek wybitnego botanika profesora Stanisława Tołpy, ale też naukowców wrocławskiej szkoły gleboznawczej. Wszystko jednak wymaga czasu, więc ja do tych torfowisk musiałem dojrzeć.

Jak na bagna patrzy botanik, a jak gleboznawca?

Dla botanika to siedlisko pewnych roślin, których kolejne pokolenia tworzą torf. Gleboznawcy widzą glebę, w której te rośliny rosną. Ale obaj obejmują całość, tym bardziej, że gleboznawca bada też procesy zachodzące w tej glebie w zależności od podnoszenia się czy obniżania poziomu wody, widzi więc możliwości użytkowania bagien.

I jak można użytkować torfowiska?

Już przed II wojną światową rozpoczęto osuszanie torfowisk. Ten proces, dość intensywny, trwał w zasadzie do końca lat 70. XX wieku i wiązał się częściowo z głodem ziemi, o którym wspomniałem. Tutaj szukano ziem pod łąki i pastwiska. Ale dzisiaj wiemy, że zbyt długie suche okresy są dla bagien niekorzystne, powodują szybszą mineralizację materii organicznej i najkorzystniej jest jednak utrzymywać te obszary w stałym uwodnieniu, z poziomem wody nie niższym niż 30-40 cm od powierzchni. Wiemy też, że na torfowiskach zmagazynowana jest jedna trzecia całego zasobu węgla na Ziemi. Torfowiska to specyficzne siedliska dla bardzo wyspecjalizowanych gatunków roślin i zwierząt. Wiemy też, że mokradła wpływają nie tylko na klimat lokalny. Bo oczywiście bagna biebrzańskie mają ograniczone pole oddziaływania, ale torfowiska Syberii już nie są lokalne. Na Syberii przecież znajduje się największe torfowisko na świecie o powierzchni pół miliona hektarów. Nie da się więc bagatelizować jego oddziaływania na klimat i środowisko. Odpowiednio uwodnione torfowiska zapobiegają nadmiernej emisji gazów cieplarnianych. I dlatego należy je chronić. Nie tak dawno temu toczyła się batalia, czy torf jest surowcem odnawialnym czy nie i ostatecznie uznano, że jest nieodnawialny, bo przyrasta bardzo powoli.

Jak bardzo?

To są setki lat. W bardzo sprzyjających warunkach klimatycznych aż 100 lat potrzeba na odtworzenie 30-centymetrowej grubości poziomu torfowego. A więc nawet ludzkie życie nie wystarcza… Dlatego też w ogrodnictwie, które wykorzystuje torf do transportu roślin, jest on ceniony przede wszystkim za jego właściwości antyseptyczne.

W bardzo sprzyjających warunkach klimatycznych aż 100 lat potrzeba na odtworzenie 30-centymetrowej grubości poziomu torfowego. A więc nawet ludzkie życie nie wystarcza… Dlatego też w ogrodnictwie, które wykorzystuje torf do transportu roślin, jest on ceniony przede wszystkim za jego właściwości antyseptyczne.

To zresztą szalenie ciekawe właściwości, bo powodują, że rośliny, które rosną na torfowym podłożu, nie są atakowane przez patogeny. Obecnie trwają poszukiwania innego podłoża. Wracając jednak do aspektu ochrony torfowisk – w Europie praktycznie większość krajów zaprzestała wydobycia tego surowca. Wynika to w znacznej mierze z wyczerpywania się źródeł, negatywnych skutków osuszania tych terenów, które trudno potem rekultywować. Ale jak wiemy, potrzeba jest matką wynalazków, więc mamy nowy trend. Szuka się możliwości zagospodarowania torfowisk bez konieczności obniżania poziomu wód gruntowych. Na bagna wyjeżdżają więc pojazdy gąsienicowe, które zbierają zieloną masę na paszę. Zimą zbiera się roślinność szuwarową, korzystając z tego, że wierzchnia warstwa torfu zamarza. W ten sposób nie przerywamy procesu bagiennego, torf się odkłada w sposób naturalny, a my mamy z bagna jakąś korzyść ekonomiczną.

Co dzisiaj wiemy o glebie?

To zależy od rejonu, który będziemy badać. W Polsce na przykład, wskutek zlodowacenia, praktycznie nie ma gleb starszych niż 12 tysięcy lat. Wszystkie, które były starsze, zostały pogrzebane materiałem transportowanym przez lodowiec, który przemieścił się tu znad Skandynawii. Niektórzy badacze uważają, że jedynie na szczytach górskich  w Sudetach czy Karpatach mogą znajdować się „fragmenty” starych gleb – jeśli oczywiście nie zostały przykryte.   

Gdzie na Ziemi są więc najstarsze gleby?

Na kontynencie północnoamerykańskim są gleby, których wiek możemy liczyć w milionach lat. Budują je mocno zwietrzałe osady pamiętające odległe epoki. Dowodem są tu kości dinozaurów, które można znaleźć niekiedy już w powierzchniowej warstwie gleby.

Gdzie w Europie są najcenniejsze zasoby gleby z punktu widzenia wykorzystania ich możliwości przez człowieka?

Największe skupiska czarnoziemów są na terenie Ukrainy. Polska też ma dobre warunki do produkcji rolniczej – ze względu na różnorodność rodzajów i gatunków gleb. Co prawda ok. 40 procent to gleby piaszczyste, ale mamy też gleby gliniaste czy te wytworzone z pyłów i iłów, a więc najlepszych utworów do produkcji rolniczej, najbardziej zasobnych we wszelkie składniki pokarmowe niezbędne dla roślin. To gleby, które mają także dobre właściwości fizyczne: przepuszczalność, przewiewność, retencyjność.

Mówi Pan o tworzeniu się gleby. Na czym to tworzenie polega?

Gleba powstaje ze skały. Skały są oczywiście różne, magmowe, osadowe, przeobrażone, jedne są bardziej wrażliwe na procesy wietrzenia, inne mniej. Skała w miarę upływu czasu rozpada się na drobne fragmenty. Wyróżniamy wietrzenie chemiczne, fizyczne, biologiczne. Kiedy skała rozpadnie się na drobne okruchy, tworząc zwietrzelinę, pojawiają się w niej mikroorganizmy: grzyby, bakterie, promieniowce. Przygotowują one podłoże, które staje się miejscem życia dla mezofauny glebowej. Wszystkie te istoty przerabiają glebę, na którą wkraczają porosty, rośliny niższe, później wyższe i z czasem gleba zwiększa swoją miąższość. Wyróżniamy też stadia rozwoju gleby. Te młode charakteryzują się niewielkim zróżnicowaniem profilu. Te w wieku średnim mają dobrze wykształcone poziomy wzbogacania. I wreszcie są gleby stare, w których następuje wymywanie składników w głąb. Objawia się ono przejaśnieniem w wierzchniej części profilu glebowego.

Wygląda to trochę jak siwizna u człowieka.

Trochę tak, ale co ciekawe, niektóre gleby mogą się zatrzymać na jakimś stadium rozwoju. Gleba może też ulegać odmładzaniu. Ten proces następuje w dolinach rzecznych – rzeki wylewając co roku nanoszą warstwy namułu. I tu znów pojawia się człowiek, który niestety, przyczynia się do zahamowania tego procesu glebotwórczego. Naturalny proces odmładzania gleb wynikający z zalewów został zaburzony regulacjami rzek, budową wałów przeciwpowodziowych. Z jednej strony bowiem rzeki zawsze przyciągały ludzi, którzy chętnie się nad nimi osiedlali, ale z drugiej postępująca urbanizacja i strach o zgromadzony dobytek nieuchronnie ograniczyły naturalne procesy glebotwórcze. Dobroczynne z punktu widzenia gleboznawcy nanosy rzeczne, będące skutkiem mniejszych czy większych powodzi, zwiastują dzisiaj katastrofy, przed którymi trzeba się chronić…

Czego uczy Pan swoich studentów? Co jest dla nich najtrudniejsze?

Najtrudniejsze jest praktyczne poznanie właściwości gleby, a więc po prostu praca w terenie. Teoretyczne wiadomości można znaleźć w książkach, opracowaniach internetowych, czy zobaczyć na filmach. Mamy do dyspozycji naprawdę dużą bazę wiedzy, ale praktyczne sprawdzenie naszych wiadomości jest wtedy, gdy wychodzimy w teren i spojrzymy do odkrywki. Pracy umysłowej często towarzyszy praca fizyczna. Bez praktyki terenowej nie jesteśmy w stanie rozpoznawać gleb.

Trzeba mieć do tego talent?

Na pewno trzeba mieć cierpliwość w sobie i chyba trochę pokory. Można oczywiście zrobić krótki kurs gleboznawstwa, aby rozpoznawać gleby do celów użytkowych, ale to jest mocno ograniczone spojrzenie na glebę. Gleboznawca naukowiec powinien znać również systematyki gleb obowiązujące w różnych częściach świata.

A czym one się różnią?

Wyborem kryteriów stosowanych do klasyfikacji gleb. Klasyfikacja morfologiczna kładzie większy nacisk na to, co aktualnie widzimy. To analiza morfologiczna, bez badania genezy gleby. Klasyfikacja genetyczna jest „zanurzona” w historii geologicznej Ziemi. Co ciekawe, te różne podejścia do klasyfikacji mają swoje źródło w geopolitycznym „pęknięciu” pomiędzy naukę zachodnią, kojarzoną w znaczniej mierze z USA i naukę socjalistyczną kojarzoną ze Związkiem Radzieckim. Początkowo byliśmy długo pod wpływem rosyjskiej szkoły gleboznawczej, ale teraz sytuacja uległa odwróceniu. Te zaszłości polityczne widać jednak wciąż na mapach glebowych Europy. Okazuje się bowiem, że zasięgi wielu jednostek glebowych kończą się na wschodniej granicy Polski. Mapy gleb są systematycznie uaktualniane, jednak jeszcze dzisiaj można znaleźć tereny trudno dostępne i dlatego wciąż niezbadane. Jak więc widać, gleboznawcy wciąż mają wiele do odkrycia i do zbadania.  

A coś ich jeszcze zaskakuje?

Nie wiem, czy wszystkich, ale mnie na pewno. Ostatnio wraz z naukowcami z Instytutów: Kształtowania i Ochrony Środowiska, Architektury Krajobrazu oraz Katedry Botaniki i Ekologii Roślin naszej uczelni badaliśmy gleby bunkrów wokół Wrocławia budowanych przed I wojną światową. To naprawdę było niesamowite, bo my dzisiaj odkrywamy tzw. zielone dachy, a tam, ma tych obiektach de facto militarnych, te dachy ponad 100 lat temu zostały praktycznie zrealizowane. Muszę przyznać, że to są dla mnie szalenie ciekawe badania, bo możemy poznać budowę gleb, ich genezę i właściwości a także charakter siedlisk roślinnych na tle istniejących warunków wilgotnościowych. Oczywiście, te zielone dachy schronów miały konkretny cel militarny – maskowanie, ale my możemy dzisiaj wykorzystać wiedzę zdobytą podczas badań tych konstrukcji do jak najbardziej pokojowych celów, do zazieleniania miast i wpływania na klimat miejskiej wyspy ciepła.

rozmawiała Katarzyna Kaczorowska