Optymalizowane zalesianie zmniejsza ryzyko powodzi i ogranicza utratę wody w Europie

Dlaczego ma znaczenie, gdzie sadzimy drzewa

W miarę jak Europa śpieszy się z sadzeniem miliardów drzew w walce ze zmianami klimatu, pojawia się kluczowe pytanie: czy nowe lasy złagodzą powodzie i zabezpieczą zasoby wodne, czy też przypadkowo mogą osuszyć rzeki i gleby? Badanie to analizuje, jak staranny dobór miejsc pod zalesianie w całej Europie może zmniejszyć ryzyko powodzi przy jednoczesnym ograniczeniu utraty wody, dostarczając wskazówek dla polityk mających przekształcić porzucone pola w żywe lasy.

Przemiana pustych pól w pożyteczne lasy

Naukowcy skupili się na porzuconych gruntach ornych w całej Europie — gospodarstwach już nieużywanych, będących dobrymi kandydatami do odtworzenia ekologicznego. Strategia UE na rzecz bioróżnorodności przewiduje przekształcenie około 10% gruntów rolnych w lasy. Drzewa jednak zużywają dużo wody, a masowe zalesianie może zwiększać parowanie i zmniejszać odpływ, szczególnie w suchszych regionach. Aby zrównoważyć te kompromisy, zespół zadał pytanie, czy „inteligentne” rozmieszczanie nowych lasów może jednocześnie łagodzić powodzie i pomagać zachować wystarczającą ilość wody w rzekach i wód gruntowych.

Inteligentne sadzenie kontra sadzenie losowe

Aby to sprawdzić, autorzy porównali dwa sposoby dodania tej samej ilości nowego lasu. Strategia inteligentna wykorzystuje algorytm uczenia maszynowego inspirowany selekcją naturalną. Uwzględnia wiele czynników — takich jak miejsca już porzuconej uprawy, wilgotność gleby wiosną, przydatność klimatu i gleb do wzrostu lasu oraz wyniki wcześniejszych eksperymentów dotyczących wpływu lasów na powodzie i wodę gruntową. Podejście to rozprasza drzewa cieniej po wielu lokalizacjach, faworyzując miejsca, gdzie mogą spowalniać odpływ bez nadmiernego osuszania. Strategie naiwną, przeciwnie, wybiera się mniej więcej losowo spośród kwalifikujących się gruntów rolnych, często tworząc gęste „wyspy” leśne w już stosunkowo zalesionych obszarach.

Jak lasy przekształciły powodzie i wodę

Używając szczegółowego europejskiego modelu hydrologicznego, zespół symulował przepływy rzeczne, wilgotność gleby, parowanie i wodę gruntową dla lat 1991–2020 dla obu strategii oraz scenariusza bazowego bez nowych lasów. Inteligentne zalesianie obniżyło maksymalne przepływy rzeczne w dużej części Europy, ze średnimi redukcjami około 3% i lokalnymi spadkami przekraczającymi 40% w niektórych zlewniach. Szczyty powodzi przychodziły później i opadały łagodniej, szczególnie w mniejszych rzekach z dominującym szybkim odpływem. Podejście naiwne natomiast w większości miejsc prawie nie zmieniało szczytowych przepływów. Jeśli chodzi o wodę gruntową, obie strategie zmniejszały średnie zasoby, ponieważ drzewa pobierają więcej wody z gleby. Jednak strategia inteligentna utrzymywała te straty na umiarkowanym poziomie i faktycznie poprawiała najniższe poziomy wód gruntowych podczas susz, około trzykrotnie zwiększając minimalne zatrzymanie wody w porównaniu ze strategią naiwną. Natomiast sadzenie naiwne powodowało znacznie większe i bardziej rozległe spadki wód gruntowych.

Odnalezienie „właściwej” ilości drzew

Analizując, jak odpływ zmieniał się przy różnym stopniu pokrycia leśnego, autorzy zidentyfikowali „złoty środek”. Do około 40% pokrycia lasem na danym obszarze, dodatkowe drzewa przede wszystkim zwiększają parowanie, stopniowo redukując odpływ. Między mniej więcej 40% a 80% pokrycia, lasy zaczynają działać bardziej jak tymczasowy zbiornik: ich korony i gleby magazynują wodę opadową i uwalniają ją powoli, zmniejszając powodzie bez gwałtownego obniżania całkowitej dostępności wody. Po przekroczeniu tego zakresu dodatkowe drzewa znów prowadzą do silniejszych strat wody. Algorytm inteligentny naturalnie preferował tę środkową strefę pokrycia leśnego, wybierając miejsca, gdzie drzewa najskuteczniej wymieniają krótkoterminowe magazynowanie na niższe szczyty powodzi, unikając przy tym najsilniejszego wyczerpywania wód gruntowych i odpływu.

Co dzieje się w cieplejszej przyszłości

Zespół zbadał także przyszłość, w której temperatury powietrza w Europie są wyższe o 2 °C, zgodnie ze śródwiecznymi projekcjami klimatycznymi. Samo ocieplenie zmniejszyło szczyty powodzi przez skrócenie sezonu śnieżnego i zmianę momentu, w którym woda z topnienia trafia do rzek, ale kosztem większych strat wody wskutek zwiększonego parowania. Inteligentne zalesianie nadal obniżało maksymalne przepływy rzeczne przy tym ociepleniu, lecz jego względna korzyść zmalała: szczyty powodzi spadały o około jedną trzecią w obecnym klimacie, ale tylko o około jedną ósmą w cieplejszym świecie. Co ważne, dodatkowa utrata wody spowodowana nowymi lasami pozostała umiarkowana w porównaniu z wysuszeniem napędzanym wyższymi temperaturami i nie pogorszyła się wraz z ociepleniem.

Co to oznacza dla przyszłych nasadzeń drzew

Dla osób niezwiązanych ze specjalistyczną dziedziną główne przesłanie jest takie: sadzenie drzew nie jest prostym „więcej znaczy lepiej” rozwiązaniem. To, gdzie i jak gęsto sadzi się drzewa, może decydować o tym, czy lasy cicho zmniejszają powodzie przy utrzymaniu odporności rzek i wód gruntowych, czy też pogarszają niedobory wody. Badanie pokazuje, że wykorzystanie danych i modeli do kierowania lokalizacją nowych lasów — zamiast polegania na opportunistycznym lub losowym sadzeniu — może znacząco obniżyć ryzyko powodzi i ograniczyć utratę wody w całej Europie. W miarę jak rządy wdrażają plany masowych nasadzeń, włączenie takich zoptymalizowanych, opartych na dowodach strategii pomoże zapewnić, że nowe lasy wspierają zarówno cele klimatyczne, jak i długoterminowe bezpieczeństwo wodne.

Cytowanie: El Garroussi, S., Wetterhall, F., Barnard, C. et al. Optimized afforestation reduces flood risk and limits water loss in Europe. Commun. Sustain. 1, 60 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00057-3

Słowa kluczowe: zalesianie, ryzyko powodzi, zasoby wodne, adaptacja do klimatu, rolnictwo europejskie