Case study for the assessment of the biogeophysical effects of a potential afforestation in Europe

BACKGROUND: A regional-scale sensitivity study has been carried out to investigate the climatic effects of forest cover change in Europe. Applying REMO (regional climate model of the Max Planck Institute for Meteorology), the projected temperature and precipitation tendencies have been analysed for summer, based on the results of the A2 IPCC-SRES emission scenario simulation. For the end of the 21st century it has been studied, whether the assumed forest cover increase could reduce the effects of the greenhouse gas concentration change. RESULTS: Based on the simulation results, biogeophysical effects of the hypothetic potential afforestation may lead to cooler and moister conditions during summer in most parts of the temperate zone. The largest relative effects of forest cover increase can be expected in northern Germany, Poland and Ukraine, which is 15-20% of the climate change signal for temperature and more than 50% for precipitation. In northern Germany and France, potential afforestation may enhance the effects of emission change, resulting in more severe heavy precipitation events. The probability of dry days and warm temperature extremes would decrease. CONCLUSIONS: Large contiguous forest blocks can have distinctive biogeophysical effect on the climate on regional and local scale. In certain regions of the temperate zone, climate change signal due to greenhouse gas emission can be reduced by afforestation due to the dominant evaporative cooling effect during summer. Results of this case study with a hypothetical land cover change can contribute to the assessment of the role of forests in adapting to climate change. Thus they can build an important basis of the future forest policy

The role of forests in mitigating climate change - A case study for Europe

A regional-scale case study has been carried out to assess the possible climatic benefits of forest cover increase in Europe. For the end of the 21st century (2071-2090) it has been investigated, whether the projected climate change could be reduced assuming potential afforestation of the continent. The magnitude of the biogeophysical effects of enhanced forest cover on temperature and precipitation means and extremes have been analyzed relative to the magnitude of the climate change signal applying the regional climate model REMO. The simulation results indicate that in the largest part of the temperate zone potential afforestation may reduce the projected climate change through cooler and moister conditions, thus could contribute to the mitigation of the projected climate change for the entire summer period. The largest relative effect of forest cover increase can be expected in northern Germany, Poland and Ukraine. Here, the projected precipitation decrease could be fully compensated, the temperature increase could be relieved by up to 0.5 degrees C, and the probability of extremely warm and dry days could be reduced. Results can help to identify the areas, where forest cover increase could be the most effective from climatic point of view. Thus they can build an important basis of the future adaptation strategies and forest policy

Remote sensing-supported vegetation parameters for regional climate models: a brief review

Land surface plays a key role in a climate system. Thus, the land surface description will become increasingly important for climate modelling by its feedbacks on the climate. Various forms of active/passive remotely sensed data are nowadays being used to provide continuous and up-to-date information on the earth’s surface on both global and regional scales. This information is useful to be included in climate models. This review summarizes how LAI and albedo, two of the most important land surface parameters, could be derived from remote sensing. Whereas the high acquisition frequency, accessibility, and spatial continuality are referred to potential advantages, the scaling is still a drawback which may cause further problems such as incompatibility of different remote sensing data sources for a specific climate model. Moreover, issues like shadow and atmospheric effects are often problematic, especially when optical remote sensing is applied. Here, suggestions for improvement are made and open questions are pointed out

Mineralogical and technological characteristics of kaolins from quartz sand washing in Osiecznica and Grudzeń Las plants

Przedmiotem badań przedstawionych w pracy były cztery gatunki surowców kaolinowych, otrzymywane w wyniku płukania piasków szklarskich, w tym dwa gatunki pochodzące z zakładów Grudzen Las i Syski firmy Grudzen Las Sp. z o.o., oraz dwa gatunki pochodzące z firmy KSM Surmin-Kaolin S.A. (KSP - surowy, KOS - wzbogacany) z płukania piasków szklarskich w zaktadzie Osiecznica. Surowce te poddano badaniom w zakresie składu fazowego, ziarnowego i chemicznego, a także określono ich podstawowe parametry technologiczne. Dwoma głównymi składnikami badanych surowców kaolinowych są kaolinit i kwarc, choć ich proporcje są zmienne. Zawartość kaolinitu jest najwyższa dla surowca KOS - około 90%, a najniższa dla gatunku KSP - okoto 45%. Znajduje to potwierdzenie w najwyższej plastyczności surowca KOS (wytrzymałość na zginanie po wysuszeniu okoto 1,8 MPa), a najniższej dla surowca KSP (okoto 0,7 MPa), który wykazuje podwyższoną zawartość kwarcu. Przypuszczalną obecność illitu na poziomie kilku procent odnotowano tylko dla surowca Syski. Zdecydowanie najgrubszym uziarnieniem charakteryzuje się kaolin w gatunku KSP, dla którego mediana przekracza 9 mikro/m, podczas gdy dla pozostatych surowców mieści się ona w przedziale 1,2-2,0 mikro/m. Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej kaolinitów we wszystkich badanych surowcach jest dość wysoki, a udział innych minerałów ilastych znikomy, z czym wiąże się słaba spiekalność badanych surowców (nasiąkliwość po wypaleniu rzędu 17-26%). Udział Fe2O3 i TiO2 jest zdecydowanie najniższy w surowcach otrzymanych z materiału z kopalni Osiecznica - KSP i KOS, w których nie przekracza on 0,4% Fe2O3 i 0,4% TiO2, natomiast dla gatunków z niecki tomaszowskiej zawartość Fe2O3 wynosi około 1,4%, a TiO2 okoto 0,5-0,6%. Znajduje to odzwierciedlenie w poziomie białości tych surowców po wypaleniu, która dla gatunków KSP i KOS sięga 88%, a dla gatunków Grudzen Las i Syski nie przekracza 60%. Skład mineralny, chemiczny i ziarnowy oraz parametry technologiczne badanych kaolinów Grudzen Las, Syski oraz KSP pozwalają na stwierdzenie, że są to surowce ilaste przydatne do produkcji ceramiki technicznej, w szczególności do produkcji płytek w technologii szybkiego wypalania. Lepsze parametry jakościowe kaolinu KOS: wyższa plastyczność (wytrzymałość na zginanie po wysuszeniu >1,8 MPa) oraz wysoka białość po wypaleniu (około 88%) sprawiają, że surowiec ten może być z powodzeniem stosowany także jako jeden z komponentów ilastych do produkcji porcelany szlachetnej i elektrotechnicznej.This paper presents the results of a study of four kaolin grades obtained in the process of glass sand washing, including two grades from the Grudzeń Las and Syski plants of the company Grudzeń Las Sp. z o.o., and two grades from the company KSM Surmin-Kaolin S.A. (KSP - raw, KOS - beneficiated) using material from glass sand washing at the Osiecznica mine. The study investigated the phase composition, grain size composition, and chemical composition, as well as the basic technological parameters of these kaolins. Two basic components of the studied kaolins are kaolinite and quartz, but their proportions are variable. Kaolinite content is the highest in the case of KOS kaolin (approx. 90%), while the lowest is found in KSP kaolin (approx. 45%). Kaolinite content is related to the highest plasticity of KOS kaolin (bending strength after drying of approx. 1.8 MPa), and the lowest plasticity of KSP kaolin (approx. 0.7 MPa), which shows a greater content of quartz. The probable occurrence of illite (a few percent) is reported only for kaolin from the Syski plant. KSP is of the coarse-grained variety (grain size median >9 micro/m), while the other investigated kaolins have a grain size median in the range of 1.2-2.0 micro/m. Kaolinites in all studied kaolins represent quite well-ordered varieties while the share of other clay minerals is negligible, so all kaolins show weak sinterability (water absorption after firing in the range of 17-26%). Fe2O3 and TiO2 content is distinctly lower in the case of kaolins from Surmin-Kaolin (Osiecznica) - KSP and KOS, i.e. below 0.4% Fe2O3 and 0.4% TiO2. For Grudzeń Las and Syski kaolin, Fe2O3 content is much higher - approx. 1.4% - while TiO2 content is about 0.5-0.6%. As a consequence, the whiteness of KSP and KOS amounts to around 88%, while the whiteness of Grudzeń Las and Syski kaolins is under 60%. Phase composition, grain size composition, chemical composition, and technological parameters of investigated Grudzeń Las, Syski, and KSP kaolins lead to the conclusion that these grades are suitable for the production of ceramic tiles, especially gres porcellanato. KOS kaolin exhibits better quality parameters, especially higher plasticity (bending strength after drying of approx. 1.8 MPa) and high whiteness after firing (approx. 88%). Therefore, this kaolin can also be used as one of the clayey components for table chinaware and electro-porcelain

EIGR – baza wiedzy jako narzędzie wspomagające gospodarowanie zasobami wód podziemnych w Europie

The KINDRA project is being implemented within the framework of the Horizon 2020 programme. Its main purpose is to carry out an EU-wide assessment of existing practical and scientific knowledge related to groundwater on the basis of an innovative classification system – the Hydrogeological Research Classification System (HRC-SYS). This assessment will be based on the knowledge repository, the European Inventory of Groundwater Research (EIGR). The EIGR database is also intended as a functional tool that will provide knowledge resources to be used by individuals and representatives of all institutions whose activities involve groundwater and water management. The purpose of this article is to outline the main assumptions underlying the KINDRA project and to present the methodology for creating the EIGR database, placing particular emphasis on the experience of experts who represent Poland. The materials and information they prepared as contributions to the EIGR have made it possible to review and evaluate the current state of the art as well as the publications resulting from the water management activities undertaken in Poland.Uregulowania wynikające z Ramowej Dyrektywy Wodnej 200/60/WE zostały wprowadzone przez kraje Unii Europejskiej do ich systemu prawnego. Wytyczne wspomnianej dyrektywy wymagają, aby państwa członkowskie kontynuowały działania dla poprawy jakości wód w celu osiągnięcia co najmniej dobrego stanu wód powierzchniowych i podziemnych. Te kwestie zwracają uwagę na źródła antropopresji i wdrażają standardy dla kontroli szkodliwych zanieczyszczeń wprowadzanych do wód powierzchniowych wraz ze ściekami. W artykule przedstawiono zależność pomiędzy wymaganiami dla pozwoleń wodnoprawnych w polskim systemie prawnym na tle planów gospodarowania wodami na obszarze dorzecza. Projekt KINDRA jest realizowany w ramach programu „Horyzont 2020”. Jej głównym celem jest przeprowadzenie ogólnoeuropejskiej oceny stanu wiedzy praktycznej i naukowej dotyczącej wód podziemnych w oparciu o innowacyjny system klasyfikacji – Hydrogeological Research Classification System (HRC-SYS). Ocena ta będzie oparta na repozytorium wiedzy, europejskim wykazie badań wód gruntowych (EIGR). Baza danych EIGR ma również służyć jako narzędzie funkcjonalne, które zapewni możliwość wykorzystywanej informacji przez osoby fizyczne i przedstawicieli wszystkich instytucji, których działalność obejmuje zarządzanie wodami podziemnymi i powierzchniowymi. Celem tego artykułu jest przedstawienie głównych założeń projektu KINDRA oraz metodologii tworzenia bazy danych EIGR, ze szczególnym uwzględnieniem doświadczenia ekspertów, którzy reprezentują Polskę. Przedstawione materiały i informacje skierowane jako element do projektu EIGR, pozwoliły na dokonanie przeglądu i oceny aktualnego stanu wiedzy oraz publikacji wynikających z podejmowanych w Polsce działań w zakresie gospodarki wodnej

Pivotal, strategic and critical mineral raw materials for the Polish economy

Comprehensive and harmonious economic development of each country depends on the availability of raw materials, in particular mineral deposits, necessary for the functioning of the various industries that produce the substances and equipment required to meet the needs of the population, and for the efficient operation of agriculture and transport. The identification of raw materials, which are important for the country, is the basis of mineral policy and strategy. Diverse conditions of production of mineral raw materials result in their division into groups of different importance for the national economy. In Poland, three independent proposals for determining economically important mineral raw materials were developed. Despite their intuitive, similar approaches, various raw materials were identified as pivotal, strategic and critical. We would like to clarify their definitions: Pivotal raw materials – essential for the proper functioning of the economy and satisfying the needs of the society, those whose supply must be assured; Strategic raw materials - not sufficiently (at least 90%) supplied from domestic sources, or whose opportunities for permanent supply are limited or threatened (including the raw materials necessary for the development of innovative technologies); Critical raw materials - those whose chance of gaining (from both primary and secondary sources) is of high risk and their substitutability is low (in particular raw materials on the EU Critical List). There are 27 pivotal raw materials, especially important for the Polish economy, which are distinguished by the importance of raw materials and the importance of the substitution of raw materials. The list of strategic raw materials counts 36 items and includes a number of pivotal raw materials, important for the economy but being deficient in Poland. Eighteen mineral raw materials were considered critical. Depending on the changing, widely understood market conditions, such lists should be reviewed and updated at least every 5 years

The mineral security of Poland within the EU and in the world

Unia Europejska ma poważne problemy z zapewnieniem bezpieczeństwa surowcowego. Wynika to z faktu braku złóż szeregu kopalin, z konieczności uzupełniania podaży surowcowej importem z krajów o zróżnicowanej stabilności politycznej i gospodarczej, utrudnionym dostępem do rozpoznanych, a niezagospodarowanych złóż. Ważne jest zatem zapewnienie stabilności dostępu ich źródeł i trwałości niezbędnych dostaw. Cel ten może być osiągnięty poprzez zróżnicowanie kierunków dostaw do UE i odpowiednią „dyplomację surowcową”, stwarzającą korzystny klimat dla wymiany handlowej lub podejmowania eksploatacji złóż kopalin za granicą przy współpracy firm europejskich, w tym polskich. Polska jest krajem o liczącej się w UE bazie surowcowej kopalin, w przypadku niektórych z nich (węgiel kamienny, siarka rodzima, rudy miedzi) decydującym o poziomie bezpieczeństwa surowcowego UE.The EU has serious problems in ensuring its minerals security. This is the consequence of a dearth of certain key mineral deposits, the need of meeting the demand for some minerals by importing them from politically or economically unstable countries and the difficulty of accessing known but as yet unexploited deposits. It is therefore important to ensure a stable access to mineral resources and to maintain a stable flow of imports. This aim can be achieved by diversifying EU’s mineral import sources and adopting “mineral diplomacy”, i.e. establishing good relations with countries with rich mineral deposits, allowing commercial exchange or joint exploitation, with participation of European, including Polish, companies. Poland holds a significant share of EU’s mineral resources; some of its deposits (coal, sulphur, copper) are critical for EU’s mineral security

The mineral security of Poland – barriers in meeting the state’s needs for non-energy minerals

Realizacja celów polityki bezpieczeństwa surowcowego kraju jest utrudniona lub niemożliwa z powodu istnienia obiektywnych barier. Autorzy identyfikują bariery naturalne nierównomiernego występowania złóż kopalin, bariery ekonomiczne opłacalności wydobycia oraz bariery w zakresie zagospodarowania przestrzennego. Przezwyciężanie lub minimalizacja skutków tych barier mogą być osiągnięte poprzez prowadzenie odpowiedniej polityki surowcowej i wykorzystanie odpowiednich środków prawnych wraz ze spójną polityką podatkową. Szczególnie ważne jest prowadzenie racjonalnej polityki planowania przestrzennego, umożliwiającej dostęp do złóż niezagospodarowanych.Meeting the aims of the state’s mineral security policy may be rendered difficult, or even impossible, by a number of factors. This paper identifies these limitations, such as the uneven occurrence of mineral deposits, economical barriers (feasibility of exploitation) and barriers in spatial planning. Overcoming or minimization the consequences of such barriers may be achieved by adopting an adequate mineral resource policy as well as using relevant legal instruments and an appropriately designed tax system. Adopting a rational policy in spatial planning, which allows accessing as yet undeveloped mineral deposits, is of particular importance