Pierwsze miasta-państwa Majów powstały około 1500 lat p.n.e., a ich rozkwit datuje się na połowę pierwszego tysiąclecia naszej ery. Indianie ci zamieszkiwali w Ameryce Środkowej, na terenach dzisiejszej: Gwatemali, Hondurasu i Meksyku i kontynuowali kulturę starszego plemienia – Olmeków. Ich dziełem był najdokładniejszy kalendarz, udoskonalone pismo hieroglificzne, wspaniałe freski i budowle, a wreszcie prawdziwa matematyka; z systemem pozycyjnym i symbolem zera, którego nie znali przecież ani współcześni im Rzymianie, ani mieszkańcy Europy, nawet parę stuleci później. Na początku IX wieku n.e., cywilizacja ta weszła w okres schyłkowy i w bardzo krótkim czasie zawaliła się. Ten nagły upadek kultury Majów jest do dziś jedną z najbardziej frapujących zagadek historii.
Hipotez jest tu wiele, choć ostatnio coraz większe uznanie zdobywa koncepcja, iż upadek cywilizacji Majów wywołała ... susza. Dowodów bezpośrednich i pośrednich na jej poparcie jest coraz więcej. Na podstawie zawartości poszczególnych izotopów tlenu w muszlach skorupiaków odkładanych w osadach jeziornych w południowym Meksyku, można wywnioskować, że lata 750–900 n.e. były na tych terenach najsuchszym okresem w ciągu ostatnich 8000 lat. Na poparcie tej hipotezy przedstawiany jest też fakt, że najdłużej przetrwały miasta Majów położone nad rzekami. Istnieją też liczne dowody nie związane bezpośrednio z terenem zdarzeń. Wiadomo na przykład, że w latach 500–800 n.e. doszło do powiększania zasięgu lodowców górskich w różnych rejonach Ziemi. Zmagazynowanie znacznej ilości wody w postaci lodu mogło zaś przyczynić się do obniżenia ilości opadów na terenach nisko położonych.
Między działalnością gospodarczą człowieka i środowiskiem, w którym ją prowadzi istnieją bardzo skomplikowane i bardzo czułe sprzężenia. Sposób reakcji różnych społeczności i gospodarek na wystąpienie zjawisk ekstremalnych jest bardzo zróżnicowany. Opad śniegu, który sparaliżuje Londyn czy Waszyngton, w Winnipeg i w Nowosybirsku jest codziennością i nie zostanie nawet odnotowany jako ważne zjawisko. Długotrwała susza w Anglii, czy w Polsce przyniesie dużo większe straty gospodarcze niż taka sama susza w Mongolii lub w Argentynie. Istotne jest także to, że każdy z systemów gospodarczych jest do pewnych granic elastyczny i przy umiarkowanych odchyleniach od normy dostosowuje się niemal samoczynnie. Jednak po przekroczeniu pewnego progu wiele systemów załamuje się nagle, przy czym przysłowiową kroplą przepełniającą czarę, mogą być, z pozoru błahe, wydarzenia i zjawiska, nie mające nic wspólnego z charakterem kryzysu.
Jednocześnie bogate społeczeństwa godzą się nieraz płacić bardzo wysoką cenę za to, by uniknąć ekstremalnych zdarzeń przyrodniczych. Dlatego, gdy spojrzymy na skutki np. powodzi, widzimy wyraźną zależność między zamożnością kraju, a stosunkiem strat materialnych do liczby ofiar. W krajach ubogich, stosunek ten nie przekracza 20 000 $ na jedną osobę (Bangladesz – 1991), a w krajach bogatych dochodzi nawet do 400 mln $/osobę (USA – 1993). Na Konwencji Klimatycznej w Berlinie w 1995 roku padła oficjalnie propozycja, by wycena skutków ekonomicznych związanych z utratą życia była piętnastokrotnie wyższa w krajach rozwiniętych niż w rozwijających się. Nie trzeba dodawać, jak wielkie wzburzenie wywołało to wystąpienie. Co by jednak nie powiedzieć, faktem jest, iż koszty szkód wywoływanych przez zjawiska ekstremalne są dużo wyższe w krajach bogatych niż biednych, gdy zaś idzie o liczbę ofiar – jest odwrotnie.
Historia nowożytna, w tym historia Europy, daje także wiele przykładów na bezpośrednie lub pośrednie oddziaływanie zjawisk hydrometeorologicznych i fluktuacji klimatycznych na procesy i kryzysy gospodarcze. Chyba najbardziej spektakularnym przykładem jest wiek XIV, stulecie głodu, wojen, epidemii, które nie tylko pustoszyły Europę, ale były częścią zjawisk globalnych. Wiemy przecież, że także w Chinach, liczba ludności w ciągu tego wieku zmniejszyła się o ok. 40 %, a ogromna powódź w 1332 roku spowodowała śmierć milionów ludzi i ogromne straty. Z powodzią tą wiąże się także pandemię czarnej śmierci – ospy. Również, zamieszkujący Amerykę Północną Indianie Anasazi, z powodu suszy, opuścili w XIV w. swoje siedziby w południowo-zach. części dzisiejszych Stanów Zjednoczonych. Północna granica uprawy kukurydzy przesunęła się tam prawie 350km na południe.
Zaczęło się w Europie od bardzo surowych zim (1303, 1306) i bardzo wilgotnych i chłodnych lat (1314–1317). Plony w tym okresie były katastrofalnie niskie i dotyczyło to niemal całej Europy; bywało, że z jednego zasianego ziarna uzyskiwano tylko 2–2,5 ziaren plonu. W Anglii, zlikwidowano ostatnie winnice, a cena pszenicy w 1316 roku wzrosła ośmiokrotnie, w porównaniu z rokiem 1313 i do końca XV wieku nigdy nie była już wyższa. Podobnie było we Francji. W całej Europie zapanował głód i choroby (np. epidemia dżumy w 1348). W Niemczech o rozprzestrzenianie epidemii posądzano Żydów, a kończyło się to krwawymi prześladowaniami. Częstym zjawiskiem były całkowicie wyludnione wsie; istnieją też zapiski mówiące o kanibalizmie.
W Polsce był to okres panowania: Władysława Łokietka, Kazimierza Wielkiego i Władysława Jagiełły oraz przełomu dynastii, budowy zamków i zmagań z Zakonem Krzyżackim. Częstym zjawiskiem były wówczas ogromne powodzie, obejmujące nawet całe dorzecza Odry i Wisły (1299, 1310, 1342, 1347, 1368, 1404). Równie częste były katastrofalne susze. Na przykład susza w 1332 roku, kiedy niemal wszystkie rzeki w naszym kraju można było ponoć przebyć w bród. Mimo to kraj nasz dość szybko się rozwijał i powiększał swoje terytorium.
Okres od połowy XVI do połowy XIX wieku nazywa się małą epoką lodową i kojarzy ze znacznym ochłodzeniem. W całej Europie zimy były srogie, a lata chłodne i wilgotne. Bałtyk prawie całkowicie zamarzał i możliwa była komunikacja przez to morze na saniach – na bałtyckim lodzie budowano schrony dla podróżnych, a niekiedy i karczmy.
Holendrzy, do sprawnego przemieszczania się po zamarzniętych wówczas kanałach i lagunach, na szeroką skalę stosowali, wynalezione w połowie XIII wieku długie łyżwy (bardzo podobne do współczesnych służących do jazdy szybkiej). Krajobrazy mroźnych i śnieżnych zim w ówczesnych Niderlandach znajdziemy na obrazach mistrzów szkoły flamandzkiej np. P. Breughla. Również londyńska Tamiza zamarzała zimą. Dziś zjawiska takie są rzadkością.
Chłodne wody na północnym Atlantyku powodowały, iż wędrujące na wschód niże przemieszczały się szlakami południowymi, a to sprzyjało sztormom na Bałtyku, mroźnym zimom i skracaniu okresu wegetacyjnego w Europie, a zwłaszcza w Skandynawii. W Polsce plony i zbiory też były niskie, nawet w porównaniu z ubiegłym stuleciem. Oszacowano, iż o ile w 1565 roku z jednego zasianego ziarna uzyskiwano 5, o tyle na początku XVIII wieku były to tylko 3 ziarna. Powodzie, susze, szarańcza i choroby wywoływały długotrwałe okresy klęsk głodu (lata: 1656–1659, 1662–1663, 1709–1710). W efekcie wojen, klęsk i „pomorów”, w ciągu XVII wieku, liczba mieszkańców ówczesnej Rzeczpospolitej zmniejszyła się o ok. 30–40 %.
Pisane w XVII wieku kroniki skandynawskie pełne są informacji o niskich zbiorach, nieszczęściach i głodzie. W Finlandii w 1697 roku klęska głodu uśmierciła jedną trzecią populacji tego kraju. Faktów tych nie sposób nie skojarzyć z Potopem szwedzkim w Polsce, a wcześniej z wojną 30. letnią. Szwecja, w tym czasie, była właściwie zmuszona toczyć wojny i przeć na południe, bowiem jej ogromna i zwycięska w poprzedniej wojnie armia potrzebowała łupów, a jednocześnie własne tereny coraz mniej nadawały się pod uprawę i nie były w stanie wyżywić rozrastającej się populacji. Prawdziwa zdaje się być teza, iż w sytuacji nieurodzaju, przeludnienia lub po prostu głodu, społeczeństwa są bardzo czułe nawet na niewielkie wahnięcia klimatu. Kryzys gospodarczy szybko się wówczas pogłębia. To zaś prowadzi niekiedy do migracji, nawet na wielką skalę.
Dobrą ilustracją tego spostrzeżenia jest również susza, która dotknęła tereny środkowego-zachodu USA, w latach trzydziestych naszego stulecia. Została ona tam uznana za ekstremalne wydarzenie w okresie ostatnich 300 lat, choć podobne zdarzyły się w końcu XVIII wieku i w połowie XIX. W całej dekadzie lat 30. opady w porze letniej, w stanach Kansas i Oklahoma, były znacznie niższe od normy, zaś temperatura wyraźnie wyższa od średniej. Szczególnie dotkliwa susza panowała w latach 1934 i 1936. Zbiory pszenicy były niższe o 30 %, a na 40 % obsianych pól w ogóle nie było żniw. Częstym zjawiskiem stały się burze pyłowe (black blizzard – czarne nawałnice), zdzierające i rozpylające wierzchnią warstwę gleby.
Powodowały one chyba największą stratę, w postaci dewastacji ziemi uprawnej. Ze stanów środkowego-zachodu rozpoczęła się dramatyczna emigracja rolników m.in. do Kalifornii. Tereny najbardziej dotknięte opuściła ponad połowa mieszkańców. Opis suszy w Oklahomie i problemy, które wówczas dotknęły ludność tych terenów zawarł na kartach swej powieści Grona gniewu, J. Stainbeck. Warto przy okazji zapamiętać, że w przyszłości nie będzie już dokąd uciekać i bez względu na to co się stanie będziemy musieli przyjąć takie warunki, jakie postawi nam przyroda.
Rok 1972 jest znany w hydrometeorologii głównie z tego, iż chyba po raz pierwszy zwrócono wówczas uwagę na telekoneksje między El Niño, a różnego typu zjawiskami ekstremalnymi na Ziemi. Początek lat 70-tych to także dramatyczna susza w strefie Sahelu, połączona ze zdegradowaniem milionów hektarów ziem uprawnych. To również miliony głodujących mieszkańców Sudanu, Mali, Etiopii i wielu innych państw afrykańskich. Był to jednak również rok tzw. „wielkiej kradzieży zboża”.
W klimacie umiarkowanym, do wyprodukowania 1kg pszenicy potrzeba ok. 1 tony wody, w klimacie suchym 2 razy więcej. Zatem by zaspokoić głód jednej osoby potrzeba tyle wody ile wystarcza na zaspokojenie pragnienia 20, a nawet 40 osób (50 l/d). Jeśli jednak tej wody zaczyna brakować, stajemy przed dylematem: pić czy jeść?, a mówiąc dokładnie: produkować żywność, czy też, wobec niekorzystnych warunków, zrezygnować z samowystarczalności żywnościowej.
Na terenach byłego Związku Radzieckiego, susza, nieurodzaj, a nawet głód nie były zjawiskami specjalnie rzadkimi, np. tzw. Wielki Głód na Ukrainie w latach 1932-1933. Zdarzały się tam dość często, mimo ogromnych wysiłków idących w kierunku poprawy techniczno-ekonomicznych rozwiązań w skolektywizowanym rolnictwie (nawożenie, nawadnianie, środki ochrony roślin). Krach nastąpił w 1972 roku. Niskie opady zimą i bardzo gorące lato wywołały suszę i olbrzymi nieurodzaj w Ukrainie i w Rosji. Mimo dość dobrych zbiorów w Kazachstanie, Związek Radziecki zmuszony był zakupić na rynkach światowych w 1972 i 1973 roku, ok. 30 milionów ton zboża. Fakt, że rosyjskim handlowcom udał się „cichy” zakup tak ogromnej ilości ziarna, bez natychmiastowej zwyżki jego cen, zakrawał wówczas na cud. Dopiero po fakcie, a więc w 1973 roku, ceny zboża na giełdzie w Chicago wzrosły do poziomu, który ponownie został osiągnięty dopiero w 1996 roku.
Lata 90. XX wieku (tzw. Dekada Żywiołów ) obfitują na całym Świecie w wiele katastrofalnych zjawisk meteorologicznych i hydrologicznych. Do największych należała niewątpliwie powódź w dorzeczu Missisipi w 1993 roku. Była ona efektem splotu wydarzeń i zjawisk, którego prawdopodobieństwo oceniono na 0,2 % (raz na 500 lat). Zaczęło się od bardzo wilgotnej jesieni i wyjątkowo śnieżnej zimy. W stanie Iowa pokrywa śnieżna była najgrubsza w historii. Na wiosenne roztopy nałożyły się deszcze, które na całym obszarze dorzecza trwały prawie nieprzerwanie do lipca włącznie. W stanach Iowa i Kansas ilość opadów z 4 miesięcy przewyższała średnią roczną, zaś w stanach Północna Dakota i Illinois opady z czerwca i lipca przekroczyły wszelkie rekordy.
Olbrzymie wezbrania i powodzie rozpoczęły się w górnej części dorzecza (Redwood River – maj, Black River, Kaman – czerwiec). W lipcu rekordowe stany wody odnotowano na Missisipi i Missouri. W samej Missisipi, niemal na całej jej długości, dotychczas notowane ekstrema zostały przekroczone o ponad 1 metr (w St. Louis – 1,9 m). Stan taki utrzymywał się przez ponad 3 tygodnie. Powyżej St. Louis, tam gdzie Missisipi i Missouri łączą się, powstało rozlewisko o szerokości 32 km. W dziewięciu dotkniętych powodzią stanach zalanych zostało 7 mln ha gruntów. Woda zniszczyła lub uszkodziła 55 tysięcy domów. Domostwa opuścić musiało ponad 85 tys. ludzi. Ponad 58 % grobli i wałów zostało uszkodzonych lub zniszczonych. Zginęło 48 osób. Straty materialne oceniono na 15 mld $. O skali zniszczeń w uprawach nich świadczy fakt, że zbiory soi były w tym roku o 17 %, a kukurydzy o 33 % mniejsze niż w 1992 roku. Straty powodziowe wywołały nie tylko ogromny kryzys gospodarczy, zwłaszcza w rolnictwie, ale również kryzys w dotychczasowym sposobie pojmowania i realizowania strategii ochrony przed powodzią.
Powodzie na Missisipi i jej dopływach zdarzały się już wcześniej, a wezbrania podobne do tego z 1993 roku wystąpiły już kilka razy w ciągu ostatnich kilkuset lat. W 1861 roku, Kongres USA wydał dekret, by rzekę ograniczyć obwałowaniem. Decyzja ta na wiele lat stała się swoistym modelem do którego nawiązywano przy projektowaniu ochrony przeciwpowodziowej. Mało kto dziś pamięta, że już wówczas jeden z ekspertów wydał całkiem inną opinię. Zalecał w niej pozostawianie szerokich, nie zabudowywanych, terenów w obrębie teras zalewowych rzeki, by w sposób naturalny redukować wysokość i objętość fal wezbraniowych.
Przebieg i skala zniszczeń w czasie tej powodzi sprawiły, iż po raz pierwszy zaczęto się poważnie zastanawiać nad odkurzeniem koncepcji XIX. wiecznego eksperta. Na niektórych obszarach należy się bowiem pogodzić z nieuchronnością powodzi, a budowanie tam coraz bardziej skomplikowanych i coraz wyższych obwałowań przynosi nie tylko straty ekologiczne, ale jest nieefektywne ekonomicznie. Warto też pamiętać, że kontrolowane zalewanie dolin, polderów i starorzeczy powoduje wzrost tarcia i powolniejszy spływ wody, a w efekcie pozwala spłaszczyć falę wezbraniową. Trzeba zatem unikać zabudowywania terenów zalewowych, zwłaszcza kosztowną infrastrukturą, a tam gdzie taka zabudowa już istnieje, wykupywać zabudowania i ziemię oraz nakłaniać mieszkańców do przeniesienia się w inne – bezpieczniejsze miejsca. Taki program rezygnacji uruchomiono w USA. Tylko w stanie Missouri wykupiono w ten sposób 2000 posiadłości, a w ciągu 5 lat po powodzi, w całych USA z takiej możliwości skorzystało ponad 10 tysięcy rodzin. Gdy w 1995 roku tereny te nawiedziła kolejna powódź, straty były wielokrotnie mniejsze.
Pełne zabezpieczenie przed powodzią nie jest jednak możliwe. Z powodzią musimy nauczyć się żyć. Warto też podkreślić, iż systemy ochrony przed powodzią, nawet najlepsze, nie są w 100 % niezawodne. Trzeba je więc tak budować, by zawodziły w sposób bezpieczny. Nie jest rozsądne zbudowanie potężnego wału w sytuacji, gdy jego ewentualna awaria może spowodować straty większe niż te, na które jesteśmy narażeni, gdy go w tym miejscu nie ma. Warto też wiedzieć, że dla naturalnych ekosystemów powódź jest częściej błogosławieństwem niż przekleństwem, a straty powodziowe generuje przeważnie człowiek.
My – jak dotąd – przynajmniej w tej kwestii, nie wyciągnęliśmy wniosków z dramatycznych powodzi w 1997 i 2010 roku. Ciągle uszczelniamy – przeciekające lub podwyższamy – zbyt niskie wały i groble. Jednocześnie wydajemy pozwolenia na budowę – nowych lub ogromnym wysiłkiem remontujemy – niszczone, przez kolejne powodzie, budynki i instalacje na terenach zalewowych. Ignorujemy często fakt, że klęska powodzi może pojawić się znowu i to w każdej chwili i niemal w każdym miejscu. Jak anegdotę przytacza się wypowiedź jednego z ważnych decydentów, który usłyszawszy, że prawdopodobieństwo pojawienia się powodzi takiej jak w 1997 było mniejsze niż 1 raz na 100 lat, odrzekł: …to mamy 100 lat spokoju. O tym, że tego spokoju nie ma i nie będzie zaświadczyło wiele późniejszych zdarzeń.
(c) 2013, prof. dr hab. Paweł Jokiel