Zamykanie kopalń węgla kamiennego na Górnym Śląsku kojarzy się głównie z gospodarką i rynkiem pracy, ale ma też wymiar, o którym mówi się rzadziej. Naukowcy z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB) oraz Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie (AGH) sprawdzili, jak wygaszanie górnictwa w połączeniu ze zmianami klimatu wpłynie na przepływy w rzekach regionu. Wyniki opublikowano w międzynarodowym czasopiśmie naukowym „Journal of Hydrology: Regional Studies".
WIDEO…
IMGW-PIB i AGH badają skutki zamykania kopalń
Badania objęły 17 kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, których zamknięcie przewidziano do 2049 roku, oraz ich oddziaływanie na system rzeczny górnej Wisły, ze szczególnym uwzględnieniem Przemszy. Celem było ustalenie, w jaki sposób ograniczenie odprowadzania wód kopalnianych, w połączeniu z postępującymi zmianami klimatu, może wpłynąć na przyszłe zasoby wodne regionu.
Przez dziesięciolecia odwadnianie kopalń stało się integralną częścią hydrologii dorzecza, często podtrzymując przepływy rzek w okresach suchych. Jego zaprzestanie nie oznacza więc po prostu końca presji antropogenicznej, lecz początek nowej fazy dostosowania systemu wodnego, w której pojawiają się częstsze niżówki, zmieniona sezonowość i nowe zagrożenia dla jakości wody.
W analizach wykorzystano model hydrologiczny SWAT w ramach projektu CHASE-PL, dziewięć projekcji klimatycznych EURO-CORDEX dla scenariuszy RCP4.5 i RCP8.5 oraz metody uczenia maszynowego. Zastosowane metody pozwoliły połączyć wyniki dziewięciu modeli klimatycznych w jeden najbardziej prawdopodobny scenariusz przepływów, obejmujący prognozy aż do 2050 roku.
Przemsza i Wisła tracą wodę w okresach niżówek
Wyniki wskazują na złożony i silnie zróżnicowany sezonowo wpływ obu czynników na reżim hydrologiczny badanych rzek. Prognozowane zmiany klimatyczne mogą prowadzić do zwiększenia przepływów w okresie wiosenno-letnim, podczas gdy jesienią obserwowany jest przeciwny kierunek zmian. Jednocześnie ograniczenie dopływu wód kopalnianych może dodatkowo pogłębiać deficyty wody, szczególnie w Przemszy.
Łączne oddziaływanie obu czynników może prowadzić do obniżenia miesięcznych przepływów niskich nawet o 35 procent, czyli około 4,5 m³/s, w Przemszy oraz o 15 procent, czyli około 1,4 m³/s, w Wiśle. W przypadku Przemszy prawdopodobieństwo wystąpienia przepływów poniżej historycznego 10. percentyla może w listopadzie wzrosnąć nawet sześciokrotnie.
Różnica wynika z położenia obu rzek. Wisła, zasilana z górskiej, karpackiej części dorzecza, silniej reaguje na opady i topnienie śniegu, co przy rosnących opadach w rejonach górskich prowadzi do wzrostu przepływów. Przemsza, leżąca poza strefą wysokich opadów i w dużym stopniu uzależniona od wód podziemnych oraz kopalnianych, reaguje przede wszystkim pogłębieniem niżówek. Spośród 17 kopalń aż 12 zlokalizowanych jest w dorzeczu Przemszy, a ich łączny zrzut wynosi około 2,38 m³/s z całkowitych 3,2 m³/s uwzględnionych w analizie.
Transformacja górnictwa to nowe wyzwania wodne
Autorzy podkreślają, że transformacja górnictwa, mimo ograniczenia presji związanej z odprowadzaniem wód kopalnianych, może stwarzać nowe wyzwania dla gospodarki wodnej. Szczególnie istotne będzie uwzględnienie tych zmian w planowaniu zarządzania zasobami wodnymi oraz ochronie ekosystemów rzecznych, zwłaszcza w okresach niedoboru wody.
Skalę przekształceń dobrze ilustrują wcześniejsze zmiany w regionie, w tym zanik rzeki Sztoły oraz gwałtowny spadek przepływów Białej Przemszy, związane z obniżeniem zwierciadła wód podziemnych na skutek działalności górniczej. Badacze zaznaczają jednocześnie, że ich wyniki należy traktować jako wskazanie przyszłych trendów, a nie jako konkretne, pewne wartości, m.in. ze względu na możliwe renegocjacje harmonogramu zamykania kopalń oraz niepewność danych o rzeczywistych zrzutach wód.
Jak zauważają autorzy, choć plan wygaszania kopalń został oficjalnie przyjęty, dotąd nie podejmowano prób oszacowania jego wpływu na środowisko. Przeprowadzone badania są pierwszą taką oceną oddziaływania na hydrologię lokalnej sieci rzecznej.
