Szárazföldi természetes ökoszisztémák és a szárazodás Török Katalin, Kröel-Dulay György, Rédei Tamás, Czúcz Bálint MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézete
2009. október 7. Aszály és szárazodás Magyarországon Kecskemét
Tartalom • ökológiai határ, küszöb („tipping points”) • várható változások • miért fontosak a természetes ökológiai rendszerek? • előrejelzés nehézségei • kutatási eredmények, példák • tanuljunk a természetes rendszerek működéséből!
Planetary Boundaries: A Safe Operating Space for Humanity (J. Rockström et al. 2009 .Nature, 461:472-475)
Biodiverzitás csökkenés: határ 10-szeres túllépése
Ökológiai határ, küszöb • • • •
aszály – klímaváltozás egyik következménye aszálygyakoriság nő – ökológiai hatás küszöb – fajok tűrőképessége küszöb túllépése: hirtelen, irreverzibilis változások - „tipping point” • hol a küszöbérték? kutatás szükséges
Várható és megfigyelt változások • • • • • •
életciklusok eltolódása (fenológiai változások) Fajok közötti kölcsönhatások megváltozása Közösségek átrendeződése Dominanciaviszonyok megváltozása Fajok, közösségek kipusztulása Fajok, vegetációs zónák elterjedésének eltolódása
A zonális bükkösök elterjedésének várható változása 2000
2025
2050
2085
Figure 7. Distribution of beech (Fagus sylvatica) dominated zonal forest stands in Hungary. Actual distribution (2000) and consensus projection maps for the probability of presence (2025, 2050, 2085). The intensity of shading indicates the probability of the location to be above the xeric limit for stable zonal stands (Czúcz, Gálhidy, Mátyás 2008)
Pusztuló bükkös (E. Rasztovits)
Miért baj, ha megváltoznak az ökológiai rendszerek? • Ma: adaptációs nehézségek (emberi hatás: fragmentáció) • ökoszisztéma szolgáltatások sérülnek (ellátó, szabályozó, fenntartó, kulturális)
• természetközeli rendszerek jelentős szolgáltatást nyújtanak: pl. szénraktározás, pollináció, rekreáció, klíma- és vízszabályozás • Pannon ökorégió biodiverzitás megőrzés
Előrejelzés nehézségei • Késleltetettség (pl. hosszú életciklusú fajok) • Nemlineáris válaszok (hirtelen átalakulások pl. tűz, rovargradáció következtében) • Interakció más stressz tényezőkkel (invázió, fragmentáció, szennyezések) Élőhelygazdag táj a Kiskunságban – de csak fragmentumok
Biró M. és mtsai. 2000.
Mintaterület: Duna-Tisza köze Talajvízszintsüllyedés
Szappanszék, 2007
A Kiskunság egyik legstabilabb vizű, fürdésre is alkalmas szikes tava volt
Vizes élőhelyek sérülékenysége a DunaTisza közén
A természetközeli élőhelyek 78%-a vízbefolyásolta élőhely
A természetközeli vizes élőhelyek 70%-a a kiáramlási zónákban található Biró M. és mtsai. 2000.
A klímaváltozás kísérletes vizsgálata (VULCAN / INCREASE project)
Control
IR reflection
Timer
Night time warming
A fülöpházi kísérleti terület Summer drought
Rain censor
A gyepalkotó fűfaj borításának változása 45 40
kontroll szárazságkezelt
Festuca borítás (%)
35 30 25 20 15 10 5 0 2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Az aszály és a szárazságkezelés hatására megnő a holt biomassza mennyisége 30 kontroll szárazságkezelt
Holt/élő levél arány
25 20
Tűzveszély nő
15 10 5 0 2001
2002
2003
2004
2005
Tájhasználat szerepe: tájidegen fenyvesek növelik a tűzveszélyt
(Forrás: KNP)
A gyepalkotó füvek arányának eltolódása aszály hatására Denzitás (fűcsomók száma/m2)
60 Festuca Stipa
50 40 30
aszály aszály
20 10 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Az életforma-összetétel megváltozása 40 35
Borítás (%)
30
„sivatag”
25
Egyévesek Évelő kétszikűek Évelő füvek
20 15 10 5
„sztyepp”
0
2000
2002
2004
Az évelő gyep pusztulása aszály hatására
Fülöpházi homokbuckás, az előtérben elpusztult évelő gyep Évelő gyep
Egynyáriak dominanciája
Az életforma-összetétel megváltozása 40 35
Borítás (%)
30 25
Egyévesek Évelő kétszikűek Évelő füvek
20 15 10
Regeneráció 3 év alatt
5 0
2000
2002
2004
2006
Gyeppusztulás a csapadék mennyiségének függvényében 16 kiskunsági homokbuckásban (2003) Fülöpháza
Gyeppusztulás mértéke (%)
70 60
Küszöb? vagy több tényező összjátéka?
50 40 30 20
hosszú távú átlag
10 0 60
80
100
120
140
160
180
Tavaszi csapadék (március-július; mm)
200
220
Mit tehetünk? Mitigációs stratégia Mesterségesen nyílt növényzet
Mesterségesen zárt és tájidegen növényzet
Természetközeli összetétel és szerkezet
A természetes ökoszisztémák és a biodiverzitás, mint minta az alkalmazkodásra: „ecosystem-based adaptation” • Erdészet: változatos fafajösszetétel, koreloszlás, szerkezet (Pro Silva mozgalom) • Vízgazdálkodás: természeteshez közelebb álló; erdők a vízgyűjtőn, árterek revitalizációja (VTT) • Agrárium: termények és gazdálkodási rendszerek diverzifikálása, talajkímélő művelés • Települések: több zöldfelületek, változatos, őshonos fajösszetétellel • Bioüzemanyagok: fajgazdag extenzíven kezelt rendszerek vs. intenzív monokultúrák
Köszönöm a figyelmet!
