przejdź do Uprawa Roślin

Jest to esej napisany na zaliczenie przedmiotu 'Flora roślin zarodnikowych i grzybów Polski' na Uniwersytecie Wrocławskim, oceniony na 4.5 (w skali 2.0 - 5.0)

Torfowce i torfowiska sfagnowe w Polsce - stan i zagrożenie. 

Torfowisko jest geobiocenozą, która powstaje w warunkach silnego uwodnienia. Aby dany utwór mógł  zostać uznanym za torfowisko, musi się wykształcić  co najmniej 30 cm warstwa torfu. Jednocześnie istotna dla istnienia torowiska jest warstwa roślinności torfotwórczej zwana akrotelmem. Warstwa torfu zwana katotelmem powstaje na skutek akumulacji nierozłożonej materii organicznej.

Istnieje wiele typów torfowisk oraz kilka sposobów ich klasyfikacji.

Podstawowym sposobem klasyfikacji torfowisk jest podział wg typu zasilających je wód, co wiąże się  z ich żyznością. Torfowiska sfagnowe, czyli takie gdzie duży udział  w ogólnej masie roślinności torfotwórczej mają mchy torfowce, należą głównie do ubogich i kwaśnych torfowisk wysokich  zasilanych wodami oligotroficznymi oraz średnio żyznych torfowisk przejściowych, natomiast torfowiska niskie tworzone są głównie przez rośliny wyższe (głównie trawy i turzyce oraz rośliny zielne) i mchy nie należące do torfowców, a zasilane są żyznymi wodami płynącymi. Torfowiska wysokie spotykane są rzadko, gdyż do ich powstawania konieczne jest istnienie nieprzepuszczalnej niecki geologicznej na obszarze bezdopływowym.

 Torf powstaje z materii organicznej, jednak aby doszło do jego wytworzenia, muszą być spełnione określone warunki środowiskowe. Podstawowym warunkiem jest słaba dostępność tlenu, co sprawia, że torfowiska powstają wyłącznie na terenach podmokłych. Wskutek małej zawartości tlenu nie dochodzi do mineralizacji szczątków roślinnych a jedynie ich humifikacji. Podstawowym składnikiem roślinności torfotwórczej torfowisk sfagnowych są mchy torfowcowe (Sphagnum).

Mchy sfagnowe są główną  masą roślinną na torfowiskach wysokich i przejściowych. Jest to wyspecjalizowana grupa mchów, posiadająca szereg interesujących przystosowań do środowiska naturalnego torfowisk, jak i umożliwiających im wpływanie na właściwości tego ekosystemu. Pierwszym z nich jest praktycznie nieograniczony wzrost na długość: podczas gdy szczytowe części mchu są żywe i zajmują się asymilacją na powierzchni torfowiska, końce ich łodyg znajdują się do 30 cm pod powierzchnią i ulegają przekształcaniu w torf. Ich liście zbudowane są z jednej warstwy komórek dwojakiego rodzaju. Pierwszym typem są drobne komórki zielone, pełniące funkcje asymilacyjne. Otaczają one martwe komórki wodonośne, których ściany zawierają liczne pory i zgrubienia. Rolą tych komórek jest gromadzenie wody, mają spore znaczenie dla tworzenia się torfowisk wysokich i retencji wody przez torfowisko. Mimo przewagi liczebnej komórek zielonych to komórki wodonośne stanowią główną masę liści torfowców. Poza blaszką liściową występują też często w łodydze, tworząc jej najbardziej zewnętrzną część. Jedna komórka wodonośna jest zazwyczaj otoczona czterema komórkami zielonymi, ich układ jest bardzo regularny. Kształt komórek jest cechą specyficzną gatunkowo.

Życie na torfowisku wysokim wiąże się z nieregularnymi dostawami wody opadowej, poza omówioną już zdolnością magazynowania wody w komórkach wodonośnych torfowce posiadają sprawne systemy kapilarne przewodzące wodę do części kęp znajdujących się ponad powierzchnią. Brak wiązek przewodzących, korzeni czy rhyzoidów jest rekompensowany absorpcją wody przez słabo skutynizowane komórki liści i łodyg. W związku z tym, że torfowiska wysokie są bardzo ubogie w minerały, torfowce do perfekcji opanowały zdolność translokacji związków azotu z obumierających części rośliny do części rosnących oraz akumulowania ich przez zimę w częściach zdolnych do rozwoju w następnym sezonie wegetacyjnym. Sfagnum posiada też skuteczny mechanizm ochronny przed okresowymi wysokimi temperaturami powietrza tuż przy powierzchni torfowiska i związanego z nimi dużego wzrostu transpiracji. W takiej sytuacji górne części rośliny zasychają, co powoduje zwiększenie albedo (większa ilość światła jest odbijana), a to pozwala ograniczyć utratę wody. Sfagnum jest też bardzo odporne na wysychanie, roślina może się odtworzyć po utracie nawet do 90% wody. Dzieje się tak dlatego, że tracona woda pochodzi głównie z martwych komórek wodonośnych.  Ostatnią, ale jedną z najważniejszych cech sfagnum, jest zdolność zmiany reżimu wodnego w kierunku ombrotrofii. Polega to na przestawieniu ekosystemu na korzystanie jedynie ze związków docierających z wodą opadową. Torfowce aktywnie przekształcają środowisko, uwalniając jony wodoru do podłoża, co powoduje jego zakwaszenie, a więc to głównie torfowce są odpowiedzialne za kwaśny odczyn torfu sfagnowego, dodatkowo mają zdolność absorbcji kationów, zwłaszcza wapniowych, zubożając w ten sposób pulę związków mineralnych zawartych w środowisku.

Torfowiska sfagnowe są bardzo wrażliwymi ekosystemami, narażonymi na destrukcję z różnych przyczyn.

Dużym niebezpieczeństwem jest odwadnianie torfowisk, co prowadzi do zanikania akrotelmu czyli warstwy torfotwórczej i rozkładu torfu. Przemiany (rozkład) torfu są nieodwracalne, w ich wyniku można zaobserwować zmiany właściwości chemicznych, biologicznych, fizycznych i struktury gleby oraz zmianę budowy profilu glebowego. Powodem jest zbyt niski poziom wody gruntowej na torfowisku, który powoduje niedostateczną wilgotność  wierzchnich warstw torfu, co skutkuje ich przesychaniem i zagęszczaniem. Zagęszczanie powoduje z kolei osiadanie torfu. Oczywiście w ciągu roku uwodnienie torfowiska zmienia się, w wyniku czego zmienia się wilgotność torfu. Z powrotem namoczony torf pęcznieje. Powtarzające się kurczenie i pęcznienie torfu prowadzi do zniszczenia jego włóknistej struktury, torf staje się ziarnisty. Im bardziej rozłożony jest torf, tym bardziej rośnie jego kurczliwość. Z kolei w wyniku procesów rozkładu wzrasta popielność torfu, zaś ze wzrostem popielności właściwości kurczliwe maleją. Ponadto wysokie uwodnienie na torfowiskach zapewnia warunki beztlenowe, dzięki czemu nie dochodzi do rozkładu i mineralizacji. Natomiast przesuszenie warstwy torfu umożliwia dostęp tlenu i mineralizację. Za najbardziej sprzyjający procesom mineralizacji uznaje się poziom wody gruntowej na głębokości 90 cm. Umożliwia to optymalny dostęp tlenu do podłoża na głębokości 0-20 cm. Wraz z postępem procesów mineralizacji wzrasta stosunek jonów azotanowych do amonowych. Ogólnie w murszejącym torfie zawartość krzemionki, potasu, żelaza, wapnia, fosforu, glinu i pierwiastków należących do mikroelementów wzrasta, maleje jedynie jedynie stężenie sodu. Ogólna zawartość makro- i mikroelementów w glebie wzrasta o 10-50% w  wyniku murszenia, zaś jeśli wyłączymy z tej grupy wapń, magnez i nikiel, przyrosty będą wynosiły 400-700%. Zmiany właściwości biologicznych odnoszą się do aktywności i ilości mikrorganizmów i mezofauny w torfie. Mezofaunę stanowią drobne zwierzęta takie jak dżdżownice, mrówki, nicienie czy roztocza, zaś mikroorganizmy to bakterie, grzyby, promieniowce i glony. W wyniku odwodnienia torfu wzrasta aktywność bakterii odpowiedzialnych za mineralizację martwej materii organicznej, znacznie wzrasta także ilość dżdżownic. Powoduje to wzrost popielności gleby, torfy sfagnowe charakteryzują się małą popielnością rzędu 1-5%, tymczasem dla gleb murszowych popielność wynosi nawet do 80%. Proces mineralizacji ulega zahamowaniu dopiero przy popielności wynoszącej 95%. Jedynie wysoki poziom wody w torfowisku hamuje procesy mineralizacji torfu i umożliwia istnienie torfowisk. Ogólnie zmiany te prowadzą do przekształcenia torfu w glebę murszowo-mineralną lub murszastą.

Odwadnianie torfowisk ma miejsce najczęściej w celu wykorzystania gospodarczego danego terenu. Pozbawione wody torfowiska są często używane jako pastwiska lub wykaszane. Czasowe odwodnienia lub zalewania mają bardzo niekorzystny wpływ na skład gatunkowy torfowisk. Możliwe jest także leśne użytkowanie torfowisk. W tym celu na obszarze torfowiska zakłada się plantacje z olszą, świerkiem, sosną, brzozą, jesionem lub dębem. Wysadzanie drzew wiąże się jednak z silnymi przekształceniami powierzchni torfowiska widocznymi nawet po kilkudziesięciu latach i koniecznością jej częściowego odwodnienia. W skrajnych przypadkach płytkich torfowisk dokonuje się przeorania torfowiska łącznie z warstwą gleby mineralnej leżącą poniżej, w wyniku czego przestaje ono istnieć.

Odwodnieniem grozi także tworzenie się  pokopalnianych lejów depresyjnych, które powodują obniżenie poziomu okolicznych wód gruntowych.

 Zagrożeniem jest również pobór wody z torfowisk do celów komunalnych, tak jak ma to miejsce na torfowisku pod Śnieżką, które zasila w wodę domy i hotele Karpacza. W suchych latach może to powodować znaczne obniżenie poziomu wody na torfowisku i degradację torfu oraz stwarzać problemy roślinom stenobiontycznym, umożliwiając tym samym wkroczenie na torfowiska  roślinności nietorfotwórczej. W dłuższym okresie czasu takie działanie może doprowadzić do unicestwienia torfowiska.

Najtrudniejsze do zniwelowania są  w tym wypadku zmiany klimatyczne, jako że torfowiska sfagnowe uzależnione są od dostaw wody opadowej, suche lata są dla nich poważnym zagrożeniem.

Odwodnienie i przesuszenie torfowisk jest też niebezpiecznie nie tylko z powodu destrukcji warstwy torfu, ale także pożarów. Suchy torf jest łatwopalny, w przypadku pożogi zniszczeniu może ulec nie tylko roślinność torfotwórcza, ale także samo podłoże.

Kolejnym zjawiskiem mogącym zagrażać  torfowiskom sfagnowym jest ich eutrofizacja. Zagrożeniem są  również kwaśne deszcze i eutrofizacja wód gruntowych. Także rozpylanie nawozów nad okolicznymi polami jest potencjalnie niebezpieczne, przy wietrze wiejącym w stronę torfowisk nawozy mogą się dostać na ich teren, w wyniku czego przestaje być oligotroficzne i mogą wchodzić na jego teren obce rośliny azotolubne, charakterystyczne dla torfowisk niskich lub niezwiązane z torfowiskami. Torfowce nie są w stanie w tej sytuacji konkurować z roślinnością zielną i są przez nią wypierane, w wyniku czego torfowisko sfagnowe przestaje istnieć a na jego miejscu powstaje torfowisko niskie lub przejściowe. W sprzyjających warunkach przy zaprzestaniu intensywnego nawożenia okolicy możliwy jest powrót torfowiska wysokiego dzięki działalności mchów sfagnowych. Dotyczy to głównie fitocenoz  położonych na niżu, na wododziałach.

Dodatkowo kwaśne deszcze mogą  dostarczać do siedliska różnego rodzaju związki szkodliwe. W przypadku torfowisk nawapiennych wymienia się tutaj także zakwaszanie siedlisk, jednakże torfowiska sfagnowe są naturalnie mocno kwaśne i dodatkowe zakwaszanie nie będzie im szkodzić.

Również nadmierny ruch turystyczny może być niebezpieczny dla torfowiska. Zazwyczaj turystyka ma znikomy wpływ na jego stan i funkcjonowanie, jednakże tylko do czasu jej nadmiernego rozwoju. Turyści mają często skłonności do niszczenia flory torfowisk, zostawiania po sobie odpadów na ich terenie czy załatwiania swoich potrzeb fizjologicznych przyczyniając się do eutrofizacji środowiska. Wyrzucone w trawę baterie do aparatu mogą powodować lokalne skażenia środowiska.

Torf jest materiałem szeroko wykorzystywanym przez człowieka, jego pozyskiwanie z naturalnych torfowisk jest jednym z największych zagrożeń dla tych biotopów. Wykorzystywany był w dużej ilości jako materiał opałowy w postaci brykietów i cegiełek, obecnie nie zużywa się go do tego celu na tak dużą skalę jak w przeszłości, mimo to w kilku miejscach na świecie istnieją elektrownie torfowe.

Torf może być wykorzystywany jako surowiec do uzyskania takich materiałów jak koks, wosk, olej, paliwa płynne, farby czy węgiel aktywny po odpowiedniej obróbce chemicznej, jako surowiec do produkcji nawozów organicznych i źródło humusu oraz preparatów torfowych działających jak biostymulatory lub inhibitory wzrostu. W postaci nieprzerobionej chemicznie jest używany jako ściółka dla zwierząt gospodarskich, podłoże ogrodnicze, szczególnie chętnie wykorzystywane w uprawach szklarniowych, substrat do produkcji sadzonek drzew w szkółkach i ułatwiający ich ukorzenianie się w lesie. Używany może być również jako materiał do produkcji płyt izolacyjnych i do pakowania. Ze względu na duże zdolności akumulacji rozmaitych substancji jest surowcem do produkcji filtrów i absorbentów stosowanych w ochronie środowiska. Z torfu można uzyskać również artykuły takie jak whisky, taniny, farby, węgiel aktywny czy benzyna. Znajduje zastosowanie w medycynie w kąpielach borowinowych, jako paralek i składnik kosmetyków.

Torf sfagnowy z powodu małej ilości torfowisk sfagnowych w Polsce jest wykorzystywany jedynie tam, gdzie ciężko jest go zastąpić torfem niskim.

Wydobywany jest obecnie na potrzeby ogrodnictwa w celu przerobienia go na substraty torfowe, torf wykorzystywany do uprawy pieczarek oraz torf dla ogródków działkowych. Znaczenie ma tutaj jego niska mineralizacja i zarazem wysoka zawartość związków organicznych, dzięki czemu ma duże zdolności zatrzymywania wody. Możliwe jest jednak zastąpienie go torfem pochodzenia antropogenicznego wytwarzanym w specjalnych kompostnikach, jednak skłonienie firm produkujących (czy raczej wydobywających) podłoża organiczne do tego wymagałoby specjalnych sankcji i regulacji prawnych. Do tego czasu wydobywanie gotowego torfu pozostanie zapewne dużo bardziej opłacalnym procederem niż jego produkcja.

Kolejnym wykorzystaniem torfu wysokiego jest jego użycie w celach leczniczych. Torf sfagnowy jest wykorzystywany w części uzdrowisk do kąpieli i okładów borowinowych. Wydobyty torf borowinowy jest rozdrabniany, mieszany z wodą i ogrzewany. Działanie kąpieli borowinowych polega na równomiernym ogrzaniu ciała zanurzonego w mazi borowinowej do ponad 40 *C bez ryzyka wystąpienia oparzeń. Ponadto kąpiele borowinowe działają bakteriobójczo,  przeciwzapalnie i ściągająco. Posiadają zdolność stymulacji wielu procesów ustrojowych, mają właściwości immunomodulacyjne, mogą także aktywować reakcje enzymatyczne. Z ekstraktów borowinowych produkuje się również żele i maści do nacierania, pasty do zębów, kremy oraz szampony a także czasem tabletki przyjmowane doustnie. Podstawowym składnikiem ekstraktu są kwasy huminowe, które nadają borowinie właściwości przeciwzapalne, ściągające, bakteriostatyczne i bakteriobójcze.

Z torfu wysokiego można uzyskiwać  także węgiel aktywny torfowy. Ma on duże zdolności oczyszczania gazów i cieczy, jest używany w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym, a także do uzdatniania wody pitnej. Może być składnikiem szlachetnych węgli aktywnych.

Torf sfagnowy ma bardzo duże zdolności chłonięcia ropy, dlatego wykorzystywany jest jako sorbent ropy zanieczyszczającej wodę. Pobrany obróbce chemicznej za pomocą kwasu siarkowego torf wysoki może wchłonąć do 8 kg ropy na 1 kg własnej masy. Praktycznie zdolności sorpcyjne są nieco niższe i wynoszą 3,3-5,6 kg na 1 kg masy filtra torfowego. Filtr zapewnia redukcję fosforu, żelaza i BZT₅ o 90%, azotu o 80%, zaś produktów ropopochodnych aż o 98% i zawiesin o 97%.

Niegdyś słabo rozłożony torf sfagnowy był chętnie wykorzystywany przez ludzi jako ściółka dla zwierząt gospodarskich ze względu na swoje  zdolności pochłaniania dużych ilości cieczy i gazów. Torf wysoki miał zwłaszcza zastosowanie w hodowli drobiu, gdzie potrzebny był torf lepszej jakości.

Dodatkowo torfowiska narażone są  na unicestwienie przez rozwijającą się sieć komunikacyjną. Najlepszym przykładem jest tutaj Dolina Rospudy, która prawie została zniszczona z powodu budowy autostrady.

W 1980 roku na 45,2 tys. km² torfowisk w Polsce wysokie i przejściowe torfowiska zajmowały powierzchnię 7,7 tys. Km², co dawało 2,5% powierzchni kraju, w 1995 roku torfowiska zajmowały już powierzchnię 11,5 tys km², w tym torfowiska sfagnowe miały powierzchnię 960 km², co dawało tylko 0,3% powierzchni Polski.

Obecnie większość torfowisk sfagnowych znajduje się pod ochroną ze względu na swoją unikalną  florę, mimo to nadal są jednymi z najbardziej zagrożonych ekosystemów w kraju. Jest to spowodowane wąską skalą ekologiczną większości gatunków torfowiskowych, co powoduje, że są bardzo wrażliwe na przekształcenia środowiska. Złoża torfu narastają w tempie około 1 mm na rok, jak łatwo obliczyć na utworzenie 30 cm warstwy torfu należy czekać około 300 lat.

Najwięcej torfowisk wysokich znajduje się na północy Polski w rejonach Pobrzeży i Pojezierzy Bałtyckich. Mniejsze skupisko torfowisk sfagnowych znajduje się w obrębie Pojezierza Mazurskiego, rozciąga się ono od zachodnich brzegów jeziora Śniardwy w kierunku zachodnim, wschodni kraniec tego obszaru znajduje się w okolicach Olsztyna.  Większe zbiorowisko torfowisk sfagnowych występuje w najbardziej na północ wysuniętej części Pojezierza Pomorskiego w rejonach wododziału między zlewniami Wisły i Odry a rzek pobrzeża Morza Bałtyckiego. W tych rejonach znajduje się około 350 km² torfowisk wysokich i 190 km² torfowisk pośrednich.

Na terenach Polesia Lubelskiego i Rudnik mamy kolejne dwa duże skupiska torfowisk sfagnowych. Łącznie znajduje się w tamtych rejonach po ponad 100 km² torfowisk wysokich i pośrednich.

Bieszczady Zachodnie posiadają  bardzo niewielki obszar torfowisk. Torfowiska sfagnowe zajmują  poniżej 1 km², mimo że odnaleziono ich aż 17. Usytuowane są w dolinach Sanu, Wetliny i Wołosatki.

W okolicach Podhala znajduje się 16 torfowisk  wysokich o powierzchni około 50 km² i 40 km² torfowisk pośrednich. Większość  umiejscowiona jest w dorzeczu Dunajca.

Na Dolnym Śląsku jedyne większe skupisko torfowisk wysokich występuje w Sudetach Zachodnich, jednak jest ono bardzo niepozorne, torfowiska wysokie i sfagnowe zajmują łącznie powierzchnię jedynie około 3 km² . 

Poza tworzeniem rezerwatów na terenie torfowisk istotne dla ich ochrony są także takie kwestie jak racjonalne wykorzystywanie zasobów wodnych. Wiąże się to ze zmianami poziomu wody gruntowej i koniecznością ich minimalizacji. Konieczne jest także stosowanie ekstensywnej gospodarki leśnej czy eksploatacji torfu wyłącznie do celów leczniczych, zastąpienie stosowanego w ogrodnictwie torfu kompostem. Należy ograniczać stosowanie środków ochrony roślin i nawozów mineralnych w bliskim sąsiedztwie obszarów torfowiskowych. Konieczna jest też czynna ochrona w postaci zasypywania zbędnych rowów melioracyjnych i budowanie zastawek, aby ograniczyć odpływ wody z tych terenów. Tylko komplet działań mających na celu ochronę tych cennych przyrodniczo zakątków pozwoli cieszyć się nimi przyszłym pokoleniom. 
 
 

Literatura:

Torfowiska i torf Piotr Ilnicki

Jeziora i torfowiska Parku Narodowego Bory Tucholskie Grzegorz Kowalewski, Krystyna Milecka

Botanika tom 2 - Systematyka Alicja Szweykowska, Jerzy Szweykowski

Rośliny torfowisk Zbigniew Podbielkowski

Bagna.pl