Strefy mrozoodporności

Co to jest strefa mrozoodporności?
Popularną metodą określenia zdolności przezimowania roślin ozdobnych jest przypisanie gatunkowi lub odmianie tzw. strefy mrozoodporności USDA. Im mniejsza wartość liczbowa strefy, tym roślina jest bardziej odporna na mróz. Drugim aspektem stref mrozoodporności jest ich mapowanie w terenie. Im niższy numer strefy zagrożenia mrozowego danego rejonu kraju, tym sroższych zim można się tam spodziewać.

Mimo licznych wad niewątpliwą zaletą stref USDA jest wyjątkowo proste kryterium wyznaczania i duży obiektywizm tej wartości w odniesieniu do terenu (wynika z prostej arytmetyki wykonanej na podstawie pomiarów meteorologicznych). Każdą strefę mrozoodporności USDA definiuje średnia wieloletnia temperatura minimalna, a dokładnie pewien przedział tych temperatur (patrz „Szkółkarstwo” 4/2000 lub www.atlas-roslin.pl). Poszczególnym przedziałom temperatur przypisano umowną wartość liczbową. Im jest ona niższa, tym zimy są przeciętnie surowsze. Przeważająca część Polski znajduje się w strefach 6 i 7.

W celu określenia strefy mrozoodporności USDA w terenie wylicza się średnią wieloletnią wartość z corocznych rekordów niskich temperatur – w praktyce meteorologicznej obejmuje ona okres przynajmniej trzydziestoletni. Przynależność do danej strefy nic nie mówi o tym, jakie rekordowo niskie temperatury wystąpiły lub mogą wystąpić w przyszłości, lecz jest wskaźnikiem przeciętnej surowości zim na danym terenie. Patrząc na mapę stref mrozoodporności, trzeba pamiętać, że z uwagi na dostępność danych pomiarowych, ich jakość i pokrycie w terenie kartografowanie stref jest bardzo zgrubne. Na mapie mamy do czynienia ze znaczną generalizacją, czyli uproszczeniami rzędu dziesiątek kilometrów. Mapy dają więc przeciętny, uśredniony obraz realnej sytuacji w terenie.

W konkretnym miejscu zagrożenie mrozem w dużym stopniu zmienia się stosownie do mikroklimatu i kompleksu lokalnych warunków. Istotne różnice występują na przestrzeni rzędu kilometra, a nawet metrów. Na przykład w stosunkowo łagodnej (według mapy) strefie zdecydowanie surowsze warunki zimowania będą na dnie kotlin lub u podstawy stoków, bo spływa tam schłodzone (a więc cięższe) powietrze i tworzą się zastoiska mrozowe. W strefie określonej jako zimna, lecz na korzystnie zlokalizowanej przydomowej rabacie, osłoniętej od wschodnich wiatrów i położonej w wyspie ciepła aglomeracji miejskiej temperatura może być o kilka stopni wyższa niż w przyległym terenie niezabudowanym.

Strefy mrozoodporności w Polsce
Publikowane do tej pory mapy stref mrozoodporności w Polsce opierają się na dość starym opracowaniu W. Heinzego i D. Schreibera „Eine neue Kartierung der Winterhartezonen fur Geholze in Europa”, opublikowanym w rocznikach Niemieckiego Towarzystwa Dendrologicznego w 1984 roku (rys. 1). Siłą rzeczy wykorzystano w niej dane meteorologiczne z początku drugiej połowy XX w. Od 1984 r. minęło sporo czasu. Wiele mówi się m.in. o ociepleniu klimatu. Czy po 30 latach strefy surowości zimy na terenie Polski uległy zmianie? Postanowiłem to sprawdzić.

[NEW_PAGE]Bezpośrednią inspiracją do aktualizacji odwzorowania stref na terenie Polski była nowa wersja mapy USDA dla Ameryki Północnej. Dotychczas używana dla tego terenu pochodziła z 1990 r. Po ponad 20 latach, w 2012 r. opublikowano jej następczynię (obejmującą trzydziestolecie 1976–2005). Z porównania obu wersji mapy dla Ameryki Północnej wynika, że granice stref przesunęły się tam o około pół strefy w kierunku mniej surowych zim (np. teren, znajdujący się według mapy z 1990 r. w strefie 5b, aktualnie jest w strefie 6a). Niewielkie obszary, głownie w centrum kontynentu i w górach, znalazły się w strefach nieco surowszych. Przesunięcia te mogą wynikać ze zmian w klimacie (ocieplenia), ale i z wprowadzenia złożonego modelu matematycznego, który pozwolił uwzględnić w obliczeniach nie tylko dane z pomiarów meteorologicznych, ale także wpływ rzeźby terenu, wielkich zbiorników wodnych i dużych miast. W efekcie mapa jest bardzo szczegółowa. W celu określenia aktualnych stref mrozoodporności na terenie Polski wykonałem analizę dla okresu 1976–2011 (36 lat), opierając się wyłącznie na średniej wieloletniej temperaturze minimalnej. Wykorzystane zostały dane z archiwum agencji NOAA (The National Oceanic and Atmospheric Administration), obejmujące około stu stacji pomiarowych z terenu Polski i obszarów bezpośrednio przyległych. Zbiór danych meteorologicznych ma spore braki, dopiero po ręcznej walidacji udało się wykorzystać dane z kilkudziesięciu stacji dość nierównomiernie rozmieszczonych na terenie kraju. Dane te pozwoliły na wyznaczenie stref USDA ze stopniem generalizacji rzędu 20–40 km, tj. jak szacuję, nieco lepszym niż w opracowaniu z 1984 r.

Moja mapa
Porównując obie wersje: tę z 1984 roku i moją analizę z 2012 r., widać wyraźnie różnice, które mogą wskazywać na spadek przeciętnej srogości zim (rys. 2). W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że dany teren „awansował” o 1/4 strefy. W szczególności zniknęła z terenu Polski najsurowsza strefa 5b (przesunęła się dalej na wschód), łagodna strefa 7a (żółta) znacznie poszerzyła się i obejmuje większość Pomorza Zachodniego i Wielkopolski; umiarkowana strefa 6b (zielona) przesunęła się nieco na wschód i objęła niemal całe południe Polski. Na część różnic między wersją z 1984 r. a nową, jak przypuszczam, wpływ ma mniejsza generalizacja mapy. Można tłumaczyć tym następujące zmiany: l najłagodniejsza strefa 7b (pomarańczowy) obejmuje na północnym zachodzie węższy pas wybrzeża Bałtyku, ale za to w wąskiej strefie wybrzeża (z małymi przerwami na Wybrzeżu Środkowym) sięga niemal aż po Hel; l Półwysep Helski jest w strefie 8a (najmniej srogie zimy z racji otoczenia przez wodę – podobnie jak w przybrzeżnej strefie dużych wysp południowego Bałtyku), ale nie należy z tego wyciągać zbyt daleko idących wniosków. Na warunki uprawy roślin w strefie wybrzeża Bałtyku decydujący wpływ mają niższe temperatury okresu wegetacji oraz silne wiatry; l jęzor łagodnej strefy 7a (żółty) nie sięga tak daleko w gorę Odry i na Pogórze Sudeckie; strefa ta jest też nieco węższa na Pomorzu Wschodnim niż na mapie z 1984 r.; l obszar Gór Świętokrzyskich jest surowszy, w strefie 6a (kolor niebieski), analogicznie do wskazań rejonizacji „kornickiej”.

.[NEW_PAGE]Mapy z błędem
W niektórych publikacjach, jak np. w „Katalogu roślin (drzewa, krzewy, byliny) polecanych przez ZSzP” (2006 r.) oraz „Katalogu bylin polecanych przez ZSzP” (2005 r.) i w Encyklopedii bylin T. 1 (2011 r.), znajduje się dość dziwna wersja mapy stref mrozoodporności (najpewniej z błędem wykonania, a konkretnie kolorowania obszaru Sudetów).

Mapy te zasadniczo odpowiadają strefom z 1984 r. Sudety i Pogórze Sudeckie zostały na nich jednak oznaczone jako łagodna strefa 7a, podczas gdy w opracowaniu oryginalnym (1984 r.) jest to znacznie surowsza strefa 6a lub nawet 5b (Masyw Śnieżnika). Warto zwrócić uwagę, że niemal cały teren północnych i środkowych Czech także znajduje się w tej samej, surowszej strefie 6a, a lokalnie 5b.
Jak kojarzyć strefę mrozoodporności z gatunkiem lub odmianą?

Dla gatunku lub odmiany podaje się zwykle najmroźniejszą strefę, w jakiej może jeszcze zimować z akceptowalnym (czyli niewysokim) ryzykiem straty. Poważnym brakiem stref podawanych w literaturze dla konkretnych taksonów jest bliżej nieokreślona wiarygodność takiej informacji. W dużej mierze wynika to z nieprzekraczalnych trudności samej metody określania strefy dla gatunku. Aby obiektywnie ją określić, trzeba by mieć wyniki wieloletnich (kilkudziesięcioletnich) systematycznych obserwacji konkretnych roślin w rożnych warunkach i w rożnych lokalizacjach. Takich danych nie ma i nie będzie dla zdecydowanej większości odmian uprawnych, z oczywistych ekonomicznych i organizacyjnych względów. Mamy niedobór porównywalnych ze sobą, pewnych, pierwotnych informacji o zimowaniu roślin w najróżniejszych warunkach. Dostępne dane są mniej lub bardziej wyrywkowe i dotyczą stosunkowo niewielu gatunków lub odmian. Najwartościowsze informacje przynoszą listy strat i uszkodzeń mrozowych po srogich zimach, publikowane przez arboreta i ogrody botaniczne. Przy określaniu strefy dla gatunku lub odmiany najczęściej wykorzystuje się tzw. metodę ekspercką, opartą na posiadanych danych oraz rozeznaniu eksperta lub ekspertów. Metoda ta ze swej natury jest jednak mało obiektywna.

W jakimś stopniu cień na wiarygodność danych o strefach dla gatunków i odmian rzuca oczywisty i naturalny optymizm branży ogrodniczej i samych pasjonatów ogrodnictwa, skłonnych do przyjmowania najkorzystniejszych przypadków zimowania jako przeciętnych dla danego terenu.

Jak interpretować strefy mrozoodporności dla roślin?
Informacje o stopniu mrozoodporności danego gatunku można traktować jedynie jako wskazówkę co do ryzyka przemarznięcia. Może być ono większe lub mniejsze, a ostateczny efekt zimowania jest wynikiem nie tylko temperatury, ale i całej loterii pogodowej, genetycznej, zabiegów uprawowych i lokalnych warunków siedliskowych (także w skali mikro).

W praktyce ogrodniczej informacji o wytrzymałości na mróz, wyrażonej w strefach mrozoodporności, nie wolno przyjmować bezkrytycznie. Trzeba ją uznawać jedynie za przybliżoną wskazówkę ryzyka utraty z powodu szczególnie srogiej zimy. Oczywiście lepiej mieć przybliżoną wskazówkę, niż żadną. W miarę realistycznie można przyjąć, że graniczna (najchłodniejsza) podana strefa dla danego gatunku lub odmiany oznacza, że na sprzyjającym stanowisku roślina będzie rosła pewnie „naście” lub „dziesiąt” lat, ale w przeciętnej sytuacji raz na kilka/kilkanaście lat uszkodzi lub zabije ją ostra zima. Jeśli jesteśmy w strefie oddalonej od granicznej, możemy być w miarę pewni bezpieczeństwa nasadzeń.

Rejonizacja „kórnicka” a strefy USDA
W pracy W. Bugały, H. Chylareckiego i T. Bojarczuka pt. „Zrejonizowany dobór drzew i krzewów do uprawy w Polsce”, opublikowanej w roczniku Arboretum Kornickiego w 1980 r., na terenie Polski wyróżniono strefy różniące się srogością warunków zimowych i jakością sezonu wegetacji. Rejonizacja ta uwzględnia szerszy aspekt czynników klimatycznych, niż tylko średnią wieloletnią minimalną temperaturę dla terenu naszego kraju. Strefy „kornickie” w dużym stopniu korelują ze strefami USDA. Ale są też różnice. Na przykład rejon Gór Świętokrzyskich jest strefą „trudniejszą dla roślin”, niż by to wynikało ze stref mrozoodporności USDA z 1984 r, a Kotlina Sandomierska i Pogórze Karpackie – w kształcie trójkąta opartego na ramionach Wisły i Sanu – korzystnie wyróżnia się (mimo nienajcieplejszych zim) długim i ciepłym okresem wegetacyjnym.

Mgr inż. Marek Snowarski, Wrocław
Autor jest absolwentem Akademii Rolniczej we Wrocławiu (obecnie Uniwersytet Przyrodniczy), aktualnie prowadzi serwis www.atlas-roslin.pl. Meteorologia jest jednym z jego zainteresowań