Przedstawiamy Państwu badania z Holandii, przeprowadzone przez światowej sławy Uniwersytet Wageningen, specjalizujący się w naukach rolniczych i naukach o życiu.
Niniejszy artykuł jest tłumaczeniem oryginału; źródło znajdą Państwo na końcu artykułu.
Naziemne farmy fotowoltaiczne pokrywają duże powierzchnie gleby, ograniczając dostęp światła i powodując lokalne przesuszenie gleby. Oczekuje się, że prowadzi to do zmniejszenia wzrostu roślinności oraz ograniczenia powstawania materii organicznej, a w konsekwencji do mniejszej dostępności pokarmu dla organizmów glebowych. Pomiary przeprowadzone przez studentów Uniwersytetu Wageningen (WUR) przy czterech farmach fotowoltaicznych potwierdzają tę hipotezę.
Coraz więcej energii pochodzi ze źródeł odnawialnych. Między innymi duże naziemne farmy fotowoltaiczne na terenach rolniczych rozwijają się bardzo dynamicznie. Wzrost udziału energii słonecznej jest oczywiście pozytywny, jednak farmy fotowoltaiczne wpływają także na środowisko w ich bezpośrednim otoczeniu. Studenci Wageningen University & Research (WUR) badali wpływ naziemnych farm fotowoltaicznych na glebę.
Badanie o charakterze wstępnym, przeprowadzone przez studentów WUR przy czterech naziemnych farmach fotowoltaicznych w Holandii, pokazuje, że instalacja paneli słonecznych prowadzi do powstania mikroklimatu pod panelami. Dzieje się tak m.in. dlatego, że panele ograniczają dopływ światła, a woda opadowa nie jest już równomiernie rozprowadzana po powierzchni gleby.
Zaobserwowano, że wierzchnia warstwa gleby pod panelami jest bardziej sucha i zagęszczona oraz że zmniejsza się wzrost roślinności. Ma to konsekwencje dla gleby: mniej pożywienia dla organizmów glebowych oraz ograniczone tworzenie materii organicznej gleby.
Znaczenie zdrowego życia glebowego
Zdrowe życie glebowe ma kluczowe znaczenie funkcjonalne dla rolnictwa oraz jakości środowiska życia. Organizmy glebowe pełnią istotne funkcje m.in. w zakresie łagodzenia zmian klimatu, adaptacji do nich, regulacji gospodarki wodnej, zdolności oczyszczania środowiska oraz odbudowy i wzmacniania bioróżnorodności. Przykładowo organizmy glebowe odpowiadają za wiązanie węgla, regulowanie nadmiaru i niedoboru wody, a także za obiegi składników odżywczych.
Ekologiczne funkcjonowanie gleby
Tylko gleba niepokryta może prawidłowo funkcjonować pod względem ekologicznym. Na to funkcjonowanie wpływa również stopień jej przekształcenia mechanicznego, co przekłada się na wiele usług ekosystemowych. Otwarta gleba stanowi znaczną część kapitału naturalnego warstwy wierzchniej gleby w Holandii. Ma to istotne znaczenie dla zarządzania glebą w obszarach zabudowanych, przy infrastrukturze oraz w ogrodnictwie szklarniowym, gdzie poziom zakłóceń jest relatywnie wysoki.
Wskaźniki stanu gleby
W badaniu stan zdrowia gleby oceniano w sposób półilościowy, wykorzystując wskaźniki warunków chemicznych, fizycznych i biologicznych gleby. Do wskaźników chemicznych zaliczono kwasowość (wartość pH) oraz barwę gleby, do fizycznych – teksturę i strukturę gleby, natomiast do biologicznych – liczebność i typy dżdżownic oraz oddychanie glebowe bakterii. Zmiany w którymkolwiek z tych elementów mogą ujawnić wpływ paneli słonecznych na stan zdrowia gleby.
Wyniki badań
Wyniki pomiarów dotyczących biologii gleby oraz roślinności zostały podsumowane na rysunku 1.
Obserwacje pokazują, że wprowadzenie paneli fotowoltaicznych w widoczny sposób prowadzi do powstania mikroklimatu pod panelami, ponieważ panele zatrzymują światło i wodę. W rezultacie pod panelami występuje mniej gęsta roślinność. Ponadto dochodzi do zmiany typu roślinności: z roślinności światłolubnej, z dużym udziałem traw, na roślinność, która potrafi rozwijać się w warunkach ograniczonego dostępu światła i wody.
Pod panelami fotowoltaicznymi występuje mniej dżdżownic, a oddychanie gleby jest zmniejszone. Zwracała uwagę wysoka intensywność oddychania gleby po stronie południowej. Można to być może wyjaśnić tym, że gleba, dzięki dodatkowej wilgoci, ma korzystniejsze warunki dla roślin oraz dla oddychania gleby.
W wyniku montażu paneli fotowoltaicznych pod panelem dostępne jest mniej światła i wody, a warstwa wierzchnia gleby pod panelem jest często bardziej sucha i zbita. Prowadzi to do mniejszej ilości roślinności, a tym samym do mniejszej liczby korzeni roślin, co w konsekwencji prowadzi do spadku aktywności życia glebowego.
Możliwe rozwiązania
Jednym z możliwych rozwiązań ograniczających te negatywne skutki jest takie wkomponowanie paneli fotowoltaicznych, aby w jak najmniejszym stopniu wpływały one na warunki świetlne i wodne. Przykładem może być większa odległość między panelami oraz ich montaż na wyższej konstrukcji. Innym możliwym rozwiązaniem jest wysiew roślinności lepiej znoszącej cień, co może ograniczyć spadek aktywności życia glebowego oraz pogorszenie stanu gleby.
Wpływ na glebę i dalsze badania
Przedstawione tutaj wyniki dotyczą farm fotowoltaicznych, które – biorąc pod uwagę całkowity okres użytkowania wynoszący 25–30 lat – są stosunkowo młode. Należy oczekiwać, że negatywne skutki obecności paneli fotowoltaicznych będą się pogłębiać. Zawartość materii organicznej w glebie bowiem stale się zmniejsza, co prowadzi do systematycznego pogarszania się zdrowia gleby, także w przyszłości.
Zaleca się ostrożne podejście do lokalizowania farm fotowoltaicznych na gruntach rolnych do czasu poznania ich (długoterminowych) skutków. Pogłębione badania oraz monitoring naziemnych farm fotowoltaicznych powinny dostarczyć wiedzy na temat długotrwałego wpływu tego typu instalacji na żywą glebę.
Źródła:
- Frambach, M., Schurer, B. (2019) De effecten van grondgebonden zonneparken op de bodemgesteldheid. Indicatief bodemonderzoek onder zonnepanelen. Bodem 29(1): 34-36
- Kok, L., Van Eekeren, N., Van der Putten, W., Van den Born, G.J., Schouten, T., Rutgers, M. (link)
