Nowy model z Universidad de Córdoba precyzyjniej mapuje wąwozy w andaluzyjskich gajach oliwnych po silnych sztormach

Nowy model mapowania erozji w andaluzyjskich gajach oliwnych precyzyjniej przewiduje powstawanie wąwozów erozyjnych

W andaluzyjskich gajach oliwnych, gdzie na pierwszy rzut oka krajobraz wydaje się spokojny i kształtowany przez stulecia, woda coraz częściej zostawia ślady, których nie da się już zaorać i „wyrównać” w jednym sezonie. Erozja wąwozowa – głębokie, trwałe kanały wycinane przez wezbrania w glebie – zamienia niektóre działki w trudny do przejścia mozaikowy teren, podnosi koszty produkcji i w ostatecznym rozrachunku obniża potencjał rolniczy regionu będącego filarem europejskiej produkcji oliwy z oliwek. Gdy takie kanały się rozgałęziają, powstają widoki przypominające miniaturowe kaniony, a szkody przestają być wyłącznie lokalne: wyniesiona gleba trafia do cieków i zbiorników, zwiększając mętność i obciążając systemy zaopatrzenia w wodę oraz nawadniania.
Początek 2026 r. dodatkowo uwypuklił, jak wrażliwe są śródziemnomorskie zlewnie na epizody obfitych opadów. Po sztormach Leonardo i Marta, które w części Hiszpanii i Portugalii przyniosły intensywne deszcze i powodzie, eksperci ponownie ostrzegali, że ekstremalne ulewy na odsłoniętych lub słabo chronionych stokach łatwo uruchamiają spływ powierzchniowy i osuwiska, a następnie głębokie wcinanie się w glebę. Właśnie dlatego dokładna mapa miejsc, w których powstają wąwozy – oraz jasny obraz tego, które wąwozy są „uśpione”, a które nadal się rozwijają – staje się jednym z kluczowych narzędzi prewencji.
W tym kontekście zespół badaczy z Universidad de Córdoba i instytucji partnerskich zaprezentował podejście regionalne łączące szczegółowe kartowanie i modelowanie, czego efektem jest znacznie lepsza zdolność przewidywania, gdzie będą się otwierać wąwozy i jaką aktywność wykazują już istniejące. Praca opublikowana w czasopiśmie Catena (luty 2026) przynosi też liczby, które po raz pierwszy dają porównywalny obraz wąwozów w reprezentatywnych typach krajobrazów oliwnych zlewni Gwadalkiwiru.

Dlaczego wąwozy to problem wykraczający poza jedną działkę

W przeciwieństwie do płytkich bruzd erozyjnych, które w konwencjonalnej uprawie można usuwać corocznymi zabiegami, wąwozy są trwałymi strukturami geomorfologicznymi. Przecinają trasy pracy maszyn rolniczych, tworzą ryzyko dla bezpieczeństwa pracy i mogą „pochłaniać” drzewa na krawędziach kanału, zwłaszcza gdy górna krawędź (tzw. głowa wąwozu) aktywnie przesuwa się pod górę. W praktyce oznacza to utratę powierzchni uprawnej, dodatkowe koszty rekultywacji oraz konieczność specyficznych działań innych niż typowe środki przeciwerozyjne.
Problem nie kończy się na granicy własności. Woda wynosząca ze stoków drobniejsze cząstki gleby zwiększa mętność i transport osadów w rzekach, a w zbiornikach z czasem może sprzyjać zamulaniu i zmniejszać użyteczną pojemność. Dlatego erozja wąwozowa staje się kwestią zarządzania zlewniami: wpływa na jakość wody, utrzymanie infrastruktury i planowanie nawadniania – szczególnie w zlewni Gwadalkiwiru, gdzie rolnictwo i reżim wodny pozostają w stałym napięciu między potrzebami a dostępnymi zasobami.

Mapa regionalna i indeks łączący wiele czynników

Zespół badawczy kierowany przez Paulę González, wraz z Adolfem Peñą i Tomem Vanwalleghemem oraz współpracownikami z Belgii, wychodzi z założenia, że wcześniejsze podejścia często ograniczały się do badań lokalnych. Najczęściej stosowany „próg topograficzny” opiera się głównie na relacji nachylenia i powierzchni zlewni (obszaru odpływu), aby oszacować, gdzie mogą pojawić się wąwozy. Takie podejście bywa użyteczne w małych obszarach, ale jest mniej wiarygodne przy próbie objęcia zróżnicowanego regionu, a zwłaszcza wtedy, gdy ważne jest odróżnienie wąwozów aktywnych od tych ustabilizowanych.
Nowe podejście opiera się na indeksie Gully Head Initiation (GHI), wskaźniku zorientowanym na proces, który łączy wiele czynników w jednej wartości. W jego obliczeniach łączy się nachylenie, obszar odpływu, opad, cechy hydrologiczne wpływające na tworzenie spływu (w tym tzw. curve number), typ gleby i udział frakcji iłu. Idea jest prosta: wąwóz chętniej otworzy się tam, gdzie spływ wezbraniowy może wytworzyć dość „siły erozyjnej”, by pokonać odporność gleby. GHI opracowano na KU Leuven, wcześniej testowano na przykładach z Etiopii, a to pierwszy raz, gdy systematycznie zastosowano go do krajobrazów oliwnych Andaluzji, z bezpośrednim porównaniem z tradycyjnym progiem topograficznym.

Jak zbierano dane: serie ortofotomap i cztery typy krajobrazu

Jedną z kluczowych nowości badania jest wymiar czasowy. Zamiast jednorazowego „zdjęcia” stanu, badacze przeanalizowali serię ortofotomap i skartowali zmiany w latach 2008–2019. Dzięki temu mogli ustalić, czy wąwóz pojawia się „nagle” w danym okresie, pozostaje w tym samym miejscu bez dalszego poszerzania, czy też krawędzie i głowa wąwozu przesuwają się z roku na rok, co wskazuje na aktywną dynamikę.
Analiza objęła cztery reprezentatywne obszary badawcze, każdy o powierzchni 25 kilometrów kwadratowych, w obrębie zlewni Gwadalkiwiru. Obszary te dobrano tak, by reprezentowały główne typy krajobrazu oliwnego: faliste tereny rolnicze (campiña) o różnych formach rzeźby, strefy przejściowe u podnóży, strefy śródgórskie oraz nizinne równiny dolinne. W każdym z tych typów zmapowano położenia głów wąwozów i form towarzyszących, a następnie na podstawie zmian w czasie określono aktywność.
Łącznie zidentyfikowano 475 głów wąwozów. Z tego 261 sklasyfikowano jako aktywne, 76 jako nowo powstałe (niedawno utworzone), a 138 jako stabilne. Taki podział to nie tylko statystyka: pokazuje, że część wąwozów „drzemie” lub została ustabilizowana, ale duża liczba nadal się rozwija, co oznacza, że okno dla działań prewencyjnych pozostaje otwarte – wymaga jednak precyzyjnego ukierunkowania.

Gdzie wąwozy otwierają się najczęściej i co to mówi o gospodarowaniu glebą

Porównanie typów krajobrazu ujawniło wyraźne różnice. Największą gęstość wąwozów i najwyższy udział zjawisk aktywnych odnotowano w gajach oliwnych na falistych terenach rolniczych, gdzie uprawiane powierzchnie często rozciągają się na łagodnych do umiarkowanych stokach, a długość odcinków stokowych sprzyja akumulacji spływu. W takich warunkach szereg drobnych zmian – na przykład usunięcie pokrywy roślinnej w okresie, gdy ulewy są najintensywniejsze, lub kierowanie wody wzdłuż dróg i kolein ciągników – może zadziałać jak zapalnik, przez który spływ powierzchniowy się „koncentruje” i wcina w glebę.
Udział iłu i typ gleby są ważne, bo wpływają na infiltrację i spójność cząstek. Gleby o większej zawartości iłu mogą, w zależności od struktury i zagęszczenia, mieć niższą infiltrację podczas intensywnych opadów, co zwiększa spływ powierzchniowy. Jednocześnie, gdy woda raz wejdzie w nacięcie, może przyspieszać erozję boczną i destabilizację krawędzi. Dlatego model uwzględniający także teksturę gleby, a nie tylko rzeźbę terenu, daje bardziej realistyczny obraz ryzyka.
Praktyczny przekaz dla zarządzania jest jasny: nie wystarczy wiedzieć, że działka leży „na stoku”. Trzeba rozumieć, gdzie woda się zbiera, jakimi trasami płynie i jaka jest gleba w punktach krytycznych – bo wąwozy często zaczynają się tam, gdzie małe strumienie spływu łączą się i tworzą nagły skok energii odpływu.

Na ile model jest wiarygodny i gdzie ma ograniczenia

Skuteczność modelu oceniono miarami statystycznymi trafności predykcji. W rozróżnianiu obszarów z wąwozami od tych bez wąwozów GHI osiągnął bardzo wysoką wartość AUC 0,93, co oznacza, że podejście to pozwala wiarygodnie wyodrębnić przestrzeń o podwyższonym prawdopodobieństwie inicjacji wąwozu. Dla porównania tradycyjny próg topograficzny w tej samej analizie wykazał znacznie niższą trafność (AUC około 0,64), co potwierdza, że sama rzeźba terenu nie wystarcza w złożonych, ukształtowanych przez człowieka krajobrazach rolniczych.
Dodatkową wartością podejścia GHI jest próba rozróżnienia typów aktywności. Model potrafił odróżnić aktywne wąwozy istniejące od stabilnych, a także nowo powstałe od aktywnych istniejących, choć różnice między stabilnymi a nowo powstałymi były słabiej zaznaczone. To zrozumiałe: wąwóz, który powstał „niedawno”, może przez pewien czas wyglądać na stabilny, dopóki nowe ekstremalne zdarzenie nie uruchomi ponownie przesuwania się głowy.
Ważnym wynikiem jest też to, że stosowanie modelu „osobno” dla poszczególnych typów krajobrazu nie jest koniecznie lepsze niż jeden model regionalny. Innymi słowy, gdy celem jest narzędzie użyteczne w praktyce na poziomie regionu, lepiej mieć spójne podejście, które rozpoznaje wspólne czynniki napędzające procesy w różnych formach rzeźby, niż zestaw lokalnych rozwiązań, które trudniej porównywać.

Od mapy do terenu: działania już testowane w Andaluzji

Mapa ryzyka i wykaz aktywnych wąwozów to dopiero pierwszy krok; drugi to pytanie, co zrobić w terenie. W andaluzyjskiej campiñi w ostatnich latach wdraża się i ocenia działania łączące zmiany agronomiczne, drobne prace inżynieryjne i rozwiązania oparte na naturze. Chodzi o to, by spowolnić wodę i rozproszyć ją, zanim nabierze „skanalizowanego” charakteru, oraz by ustabilizować istniejące nacięcia erozyjne roślinnością i przeszkodami.

• Pokrywa roślinna między rzędami – utrzymanie lub wysiew roślin okrywowych między rzędami oliwek zmniejsza uderzenie kropli deszczu, zwiększa infiltrację i skraca czas zalegania spływu powierzchniowego na glebie.
• Małe przegrody i „albarrade” – lekkie modułowe bariery i podobne konstrukcje ustawiane w dnie wąwozu lub na małych ciekach mogą zatrzymywać osad i zmniejszać prędkość wody na odcinkach krytycznych.
• Palisady roślinne i revegetacja krawędzi – stabilizacja skarp wąwozów rodzimymi lub dobrze przystosowanymi gatunkami pomaga umocnić glebę i ograniczyć boczne osuwanie się.
• Zarządzanie drogami i odwodnieniem – odprowadzanie wody z dróg polnych i zapobieganie koncentracji spływu w koleinach kół bywa tańsze niż rekultywacja po otwarciu się wąwozu.

Takie działania nie są uniwersalne i zawsze zależą od lokalizacji, ale właśnie tu mapa i model mogą przesądzać: pozwalają najpierw działać tam, gdzie ryzyko jest największe i gdzie aktywność wąwozów już widać w terenie, zamiast rozpraszać zasoby na interwencje o niewielkim efekcie.

Szerszy kontekst: oliwkarstwo jako sektor strategiczny pod presją klimatu i gleby

Oliwkarstwo w Andaluzji to nie tylko temat agronomiczny, lecz także gospodarczy i społeczny. Oficjalne przeglądy statystyczne instytucji regionalnych podają, że powierzchnia gajów oliwnych w Andaluzji w sezonie 2024/25 wynosiła około 1,66 mln hektarów, co stanowi większość całkowitej powierzchni oliwek w Hiszpanii. W praktyce oznacza to, że każda degradacja gleby na dużych obszarach ma efekt kumulacyjny: obniża odporność produkcji na suszę i fale upałów, zwiększa koszty utrzymania i nasila presję na zasoby wodne.
Jednocześnie zmienia się kontekst meteorologiczny. Epizody ekstremalnych opadów, takie jak te, które na początku lutego 2026 r. przyniosły sztormy Leonardo i Marta, podnoszą ryzyko erozji właśnie w okresach, gdy gleba bywa wrażliwa z powodu prac sezonowych lub ograniczonej pokrywy. W takich sytuacjach dyskusja o ochronie gleby przechodzi z „długoterminowej” w „pilną”: po powodziach pytanie nie brzmi już, czy wąwozy się pojawią, lecz gdzie i jak szybko oraz ile osadu trafi do systemów wodnych.
Literatura naukowa opublikowana w pierwszych miesiącach 2026 r. dodatkowo potwierdza, że śródziemnomorskie gaje oliwne należą do agroekosystemów szczególnie narażonych na erozję z powodu kombinacji rzeźby terenu, intensywności opadów i sposobu gospodarowania glebą. W takim otoczeniu podejścia łączące hydrologię, gleboznawstwo i planowanie przestrzenne zyskują na znaczeniu, bo pozwalają opierać działania ochrony gleby na mierzalnych ryzykach, a nie wyłącznie na ogólnych zaleceniach.

Co może się zmienić w praktyce

Model regionalny i klasyfikacja aktywności wąwozów otwierają przestrzeń dla bardziej konkretnych decyzji. Dla rolników może to oznaczać jaśniejszą odpowiedź na pytanie, gdzie priorytetowo wprowadzić rośliny okrywowe lub gdzie dostosować uprawę, aby uniknąć koncentracji spływu. Dla zarządców zlewni i infrastruktury może to być punkt wyjścia do planowania pasów ochronnych wzdłuż cieków, wyboru miejsc do zatrzymywania osadu lub oceny obszarów o większym ryzyku zmętnienia po sztormach.
Ważny jest też potencjał monitorowania zmian. Ponieważ badanie pokazało wartość szeregów czasowych ortofotomap, logicznym kolejnym krokiem jest częstsza aktualizacja map nowszymi zdjęciami i powiązanie ich z danymi o ekstremalnych opadach. Po sezonie obfitych deszczy, takim jak zima 2025/26, taka weryfikacja mogłaby pokazać, czy „nowo powstałe” wąwozy się uaktywniły, czy stabilne pozostały stabilne, czy też ogniska przesunęły się.
Ostateczny cel to nie tylko lepiej zrozumieć geomorfologię gajów oliwnych, lecz ograniczyć utratę gleby jako zasobu odnawiającego się wyjątkowo wolno. Gdy erozja raz przekształci się w sieć wąwozów, koszty rekultywacji rosną, a skutki przenoszą się na produkcję, systemy wodne i społeczności lokalne. Dlatego połączenie precyzyjnego mapowania i modelu wyjaśniającego procesy – wraz z działaniami w terenie – coraz częściej staje się warunkiem, by „morze oliwek” pozostało produktywne także w dekadach, w których ekstrema pogodowe będą bardziej wyraźne.

Źródła:

• Catena (Elsevier) – praca naukowa o regionalnej analizie aktywności wąwozów w gajach oliwnych zlewni Gwadalkiwiru i testowaniu indeksu GHI (link)
• Zenodo – otwarty zbiór danych i ryciny związane z badaniem (serie analiz ortofotomap i typy krajobrazu) (link)
• Universidad de Córdoba (DAUCO, Departamento de Agronomía) – raport o pracach nad problemem erozji wąwozowej i środkach stabilizacji w terenie (link)
• KU Leuven – opis rozwoju indeksu GHI i projektów związanych z modelowaniem inicjacji wąwozów (link)
• Junta de Andalucía – przegląd statystyczny i dane o powierzchni gajów oliwnych w Andaluzji (kampania 2024/25) (link)
• Copernicus Soil – przeglądowa praca naukowa o erozji w śródziemnomorskich gajach oliwnych i kluczowych czynnikach procesu (link)
• Euronews – relacje o sztormach i powodziach w Portugalii i Hiszpanii na początku lutego 2026 r., z ostrzeżeniami służb meteorologicznych (link)