MTA Szigetközi Munkacsoport
Szigetközi környezeti kutatások eredményei
2011. március 23. MTA Jogtudományi Intézet, Tanácsterem
Az előadások összefoglalói
Tartalom Az erdészeti monitoring 25 évnyi tapasztalata Illés Gábor, Szabados Ildikó (Erdészeti Tudományos Intézet) A botanikai monitoring 2010-es eredményei és a növényzet változásai a Duna elterelése óta Hahn István, Gergely Attila, Barabás Sándor (ELTE TTK BI Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék) A hidrobiológiai monitorozás kiemelendő hosszúidejű tapasztalatai és fejlesztésének perspektívái Berczik Árpád akadémikus, Guti Gábor (MTA Duna-kutató Intézet) A talajnedvesség mérése és a gyomvegetáció vizsgálata Koltai Gábor, Mikéné Hegedűs Friderika, Pinke Gyula (Nyugat-magyarországi Egyetem Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar) Talajvízszint változások az 1992-2008. közötti időszakban Szalai József (VITUKI Nonprofit Közhasznú Kft.) A talajvíz utánpótlódásának változása a Rajka-Szap Duna szakaszon a MÁFI hidrogeológiai vizsgálatai alapján Scharek Péter (Magyar Állami Földtani Intézet) A szigetközi felszínborítás térképezések légifelvételek készítésével és feldolgozásával 1984 és 2008 között Licskó Béla (VITUKI Nonprofit Közhasznú Kft.) A szigetközi környezeti monitoring a számok tükrében Hajósy Adrienne (MTA Szigetközi Munkacsoport)
AZ ERDÉSZETI MONITORING 25 ÉVNYI TAPASZTALATA ÖSSZEFOGLALÁS
A Szigetköz hullámtéri erdei a Duna elterelése előtt megfelelő mennyiségű víz jelenlétében a helyi tapasztalatok és a vonatkozó időszakban gyűjtött adataink alapján az országos átlagnál erőteljesebb növekedésre voltak képesek. Ezt a víz mellett az is lehetővé tette, hogy a talajok a Duna vizéből árvizek alkalmával kiülepedett hordalék miatt tápanyagban folyamatosan gazdagok voltak. Ez a kedvező adottság a Duna elterelése óta megváltozott. A környezeti feltételek kedvezőtlen irányú változását a fanövekedésre és a fák egészségi állapotára gyakorolt hatásait, az esetlegesen jelentkező növekedéscsökkenés, illetve állapotromlás mértékét igyekszünk kimutatni és dokumentálni. Az elmúlt 25 évben a füzesek egészségi állapota erősen romlott és a térség fatermési potenciálja a harmadával esett vissza. Ezekre a jelenségekre a vízpótló rendszerek nem adtak hatékony megoldást. KULCSSZAVAK: vízlépcső, hidrológiai változások, környezeti monitoring, erdészeti megfigyelések SUMMARY 25-YEAR EXPERIENCE DELIVERED BY THE MONITORING OF FORESTS IN THE SZIGETKÖZ Before the diversion of the Danube River, riparian forests in the floodplain of Szigetköz had been able to produce an outstanding growth rate far beyond the Country’s average due to the advantageous water regime. This was proven by collected data from that time and supported also by local experience. Besides the permanent water supply floods had other notable proceed: to ensure the presence of available nutrients in soils. These suitable conditions from forest management point of view were changed dramatically. Our challenge is to identify and document any kinds of impacts of environmental changes on the health condition and growing rate of trees and forest stands. In the past 25 years the health condition of willow stands suffered severe decline whilst the overall yield potential of the stands decreased with one third of previous values. The water supplying system was unable to solve the changes in the water regime and recover the loss of yield potential. KEYWORDS: hydro-power station, changes in water regimes, environmental monitoring, observations in forests BEVEZETÉS
A Szigetköz a Csallóközzel együtt a Felső-Duna egyetlen nagy kiterjedésű folyó menti ártéri területe, kiemelkedő jelentőségű nedves élőhelye volt. A természeti adottságok, az élőhelyek sokfélesége gazdag növény- és állatvilágnak adott otthont. Ez a nagymértékű diverzitás egyaránt vonatkozott a térség növényés állattársulásainak változatosságára, a fajgazdagságra és az egyedszámra egyaránt. A bősi vízerőmű üzembe helyezésének hatására feltételezett és bekövetkezett változások vizsgálatára 1986-ban több intézmény közreműködésével hozták létre azt a biomonitoringot, amely vizsgálja a Szigetköz természetes és kultúr-növényzetét, a különböző típusú növénytársulásokat és számos indikátor szerepet betöltő populáció és egyed fejlődését. Az Erdészeti Tudományos Intézet megalakulása óta tagja az MTA Szigetközi Munkacsoportjának (MTA Szigetközi Munkacsoport, 1995–2010), melynek keretein belül a méréseket és megfigyeléseket először a KvVM és jogelődjei, ma pedig a VM megrendelésére végzi. A SZIGETKÖZ ERDEINEK ÁLTALÁNOS TERMŐHELY JELLEMZÉSE A szigetközi erdők talajának a termőrétege újholocén öntésből alakult ki, a karbonátos nyers öntéstalajok (kb. 25%) mozaikszerűen váltakoznak a humuszos öntéstalajokkal és ezek nyers hordalékkal borított kombinációival. Az öntéstalajok termőértékét döntő mértékben az elöntési időtartam, ill. magassági fekvés és a fizikai talajféleség határozza meg. A humuszos öntéstalajok jellemzője, hogy a megtelepedett növényzet hatására kialakult egy humuszos szint, amely 20–40 cm vastagságú és 1–2% humusztartalmú. A szigetközi talajok uralkodó fizikai talajfélesége a homok és az iszapos homok. Ezek a talajrétegek nagyon jó vízvezetők és a kapilláris vízemelésük is gyors. Mivel a pórusterük nagy, a víztelítés után gyorsan helyreáll a levegőzésük. Ezzel a tulajdonsággal függ össze a gyors szervesanyag-lebomlás, ill. tápanyagforgalom, de természetesen csak akkor, ha a vízellátás megfelelő. Az elöntések hordaléka (átlagosan 2 cm-es a lerakódás) és a növénytársulások nagy szervesanyag-képzése természetes körülmények között biztosítja az állandó tápanyag-utánpótlást. A fedőréteg vízháztartásában az elöntésből és a csapadékból történő utánpótlás mellett a talajvíz is részt vesz, ha szintje eléri a fedő alsó síkját. Ilyenkor a fedőréteg a talajvízből kapilláris úton vesz fel vizet. Ahol erre nincs mód, ott a talajok nyáron gyorsan kiszáradnak.
A Szigetközben a termőréteg alatt különböző mélységben 50–500 m vastagságú kavics, vagy durva homokos kavicsréteg található. Legnagyobb területen a kavicsréteg a talajfelszínhez közel, 100–150 cm-en belül van, de a felszínhez egészen közel – 50 cm-en belül – is előfordul. Ez a réteg a Duna eredeti vízjárásánál fontos szerepet játszott az árhullámok vízének levezetésében. A későbbiekben azonban jelentős talajhibává vált. A FŐ FAFAJOK NÖVEKEDÉSÉNEK SAJÁTSÁGAI AZ ELMÚLT 25 ÉVBEN Az erdőállományok folyónövedékének értéke egy, a növekedés ütemét jellemző érték, és azt mutatja meg, hogy az erdőterület faállománya az éves méretváltozás révén (átmérő- és magassági növekedés) mekkora fatérfogat többletet ér el az egyes vegetációs időszakok alatt. Mivel a fák növekedésmenete fafajonként eltérő és a korral is változik, ezért az ennek mindenkori meredekségét jellemező folyónövedék érték vizsgálatát korosztályonként és fafajonként, a tömegesen jelen lévő, meghatározó fafajok esetében célszerű elvégezni. Esetünkben ilyen meghatározó fafajok a nyarak, melyek több klónnal képviseltetik magukat; meghatározó fafaj még a fehérfűz; illetve a kocsányos tölgy, mely utóbbi a keményfás ligeterdők fontos fafaja. A továbbiakban ezekre a fafajokra rövidítések formájában is hivatkozunk, ezért e rövidítéseket tömören összefoglaljuk. A nyárak közül itt vizsgált fajták a következők: az óriás nyár (ONY), az olasznyár (’I-214’), a ’Pannonia’ nyár (PANY), illetve az ’Agathe-F’ (OP-229) fajta. A fehérfűz (’Bédai egyenes’) rövidítése - FFU, míg a kocsányos tölggyé - KST. Ezeknek a fafajoknak a folyónövedék alakulását fafajonként és korosztályonként, az elterelés előtti és utáni időszakokra szétbontva vizsgáltuk, az eredményeket az 1. ábra foglalja össze.
1. ábra. Az elterelés előtti (kék) és utáni (piros), időszakok folyónövedék értékei fafajonként. Fig. 1. Annual increment of species before (blue) and after (red) the diversion Elemeztük a fafajok állományainak folyónövedék értékeit korcsoportonként, 1993 előtt és 1993 után. Az ábrán az egyes fafajok függőlegesében lévő kisebb négyzetek a fafaj átlagos folyónövedék értékét mutatják a vizsgált fafajaink összes mért, és egyező korcsoportba tartozó faállománya tekintetében az elterelés előtti és utáni mintákból. A nagyobb téglalapok ezen négyzetek körül az átlag hibatartományát jelenítik meg, a hozzájuk kapcsolódó talpacskák pedig az adatok szórásmezejét jelölik. A folyónövedék értékek vizsgálata alapján megállapítható volt, hogy több fafajra vonatkozóan érzékelhetünk szignifikáns különbségeket ugyanazon korosztályba tartozó faállományok növekedésmenete között. Ilyen fafajok az óriás nyár, aminek jelentősen csökkent a folyónövedék értéke az összehasonlítható korosztályokban és csak 0,5% az esélye annak, hogy a két időszak átlaga megegyezik. A ’Pannonia’ nyár esetében ugyancsak csökkent az egyazon korosztályok növedék értéke, és itt is csak 16% az egyezés valószínűsége. A fehérfűz esetében két összehasonlítható korosztály esetében is csökkent a folyónövedék értéke az elterelés előtti értékekhez képest. Ennek a fafajnak az esetében 11%, ill. 13% a két időszak átlagának egyezési valószínűsége. Némi visszaesés érezhető a kocsányos tölgy esetében is, de az nem mondható jelenleg jelentősnek. Ezek az eredmények megerősítenek bennünket abban, hogy a fatermesztés általános feltételei romlottak a Szigetközben. A fafajok esetében külön-külön elvégzett szignifikancia tesztek megmutatták, hogy általánosan mind az öt fafaj esetében csökkentek a folyónövedék értékek. Az ONY esetében 17%; az ’I-214’ esetében 48%;
-2-
az ’Agathe-F’ (OP-229) esetében 3%; a KST esetében 69%; a PANY esetében 3%; végül a FFU esetében csak 2% a valószínűsége annak, hogy az elterelés előtti és utáni folyónövedék értékek, vagy növekedési ütemek megegyeznek. A Szigetköz erdeire vonatkozóan megállapítható, hogy az elterelés utáni időszak folyónövedék értéke jelentősen elmarad az elterelés előtti időszakétól és várhatóan 23m3/ha éves folyónövedék értéken realizálódik. Az eltérés biztosnak mondható (mivel a konfidencia határok csak igen szűk tartományon fednek át), a faállományok összességének szintjén értelmezendő és jelentős, mintegy 9 m3/ha veszteséget prognosztizáló érték. AZ EGYES FÁK NÖVEKEDÉSE HETI KERÜLETNÖVEKEDÉS-MÉRÉS ALAPJÁN Az elterelésnek a fák vastagsági növekedésére gyakorolt hatását hetenkénti kerületnövekedésméréssel igyekeztünk nyomon követni az elmúlt huszonöt évben. A növedékváltozások – az esetek túlnyomó többségében csökkenések – nagysága attól függően alakult, hogy az adott erdőrész hidrológiai viszonyai milyen mértékben változtak meg, illetve milyen korúak és fafajúak az állományok. A talajvíz-változások alapján célszerű a térséget három nagy egységre osztani: Felső szakasz Az elterelést megelőzően a nyarakat az egyenletes növekedés jellemezte, ami 1993-tól megváltozott: a fejlődés erőteljesen lelassult, és a vegetációs időszak hosszához képest nagyon korán befejeződött. Az éves átlagos vastagodás mértéke a korábbiaknak csak kb. 80%-át érte el. Az időközben kitermelésre került vagy túlkoros parcellák helyett újabb megfigyelési helyeket nem jelöltünk ki, mert a fenékküszöb megépítését követően a hidrológiai viszonyok normalizálódtak. Középső szakasz A közvetlenül az öreg Duna mellett található parcellák szenvedték el a legnagyobb mértékű talajvízsüllyedést. Mivel itt a termőréteg általában sekély, a kavicsréteg a felszínhez közel helyezkedik el, így a vízhiány gyorsan és erőteljesen jelentkezett. A későbbiekben sem javult számottevően a helyzet, mert a hullámtérnek ez a magasabban fekvő része kiesik a vízpótló rendszer hatáskörzete alól. 1993-tól folyamatosan érzékeltük a gyorsan növő fafajok növedékének törésszerű visszaesését, és a jelentősebb mértékű pusztulásokat. Alsó szakasz A füzesek elsősorban azokat a mély fekvésű területeket foglalják el, amelyek hetekre elárasztás alá kerültek. Az elterelést követően a rendszeres áradások elmaradtak, és kezdetben a vízpótló rendszer sem volt képes ezt szimulálni. A kerületnövekedés törésszerű csökkenését 1994-től észleltük. Az eltérés az átlagos kerületnövekedéshez képest május végéig mintegy 20%, június végéig pedig már 50% -os mértéket ért el. A növekedés mértéke a következő években az elterelés előtti növedék 30–55%-át érte csak el. 2004-ben és 2006-ban annak ellenére tovább romlott a helyzet az évi összes 5, illetve 9 mm-rel, hogy mindkét évben a terület többször is elöntésre került. TÁVÉRZÉKELT ADATOK FELHASZNÁLÁSA LOMBVESZTÉSI TÉRKÉPEK KÉSZÍTÉSÉRE A monitoring tevékenység időszaka alatt három alkalommal és négy időpontra vonatkozóan végeztük el távérzékelt adatok kiértékelését és feldolgozását (1991; 1999; 2003; 2008). Ezen vizsgálatok során értékeltük az erdőterület változását és a faállományok egészségi állapot változását. Legfontosabb eredményünk, hogy 2008-ra vonatkozóan a szlovák kollégákkal közös módszertan alapján egységes lombvesztési térképeket készítettünk a Csallóköz és a Szigetköz térségére vonatkozóan, amit 2011-ben kellene megismételnünk.
-3-
2. ábra. Részlet a szlovák-magyar közös lombvesztési térképből Fig. 2. A fraction of the Slovak-Hungarian joint map of defoliation
-4-
A botanikai monitoring 2010-es eredményei és a növényzet változásai a Duna elterelése óta Hahn István1, Gergely Attila2, Barabás Sándor3 1
ELTE BI Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest SZIE Tájvédelmi És Tájrehabilitációs Tanszék, Budapest 3 SZIE Növénytani Tanszék és Soroksári Botanikus Kert, Budapest 2
I. 2010-es eredmények Vizsgálataink három módszerrel történtek: cönológiai felvételezések és a Duna eredeti medrében 17 éve megindult szárazföldi szukcesszió vizsgálata. A cönológiai vizsgálatok során az egyes mintaterületekről kimutatott fajok száma az elmúlt években az alábbi módon változott. Mintaterület Dunasziget, rét Dunasziget, erdő Gombócos Halászi, Derék-erdő Dunaremete, füzes Vámosszabadi, füzes
2003 50 33 28 55 18 29
2004 44 35 26 55 20 24
2005 47 32 23 56 28 24
2006 50 34 23 55 28 22
2007 46 35 23 52 26 27
2008 37 37 25 57 29 25
2009 35 25 16 53 14 19
2010 34 31 13 50 18 17
1. táblázat. A cönológiai felvételi helyszíneken kimutatott fajok számának változása és átlagaik az utóbbi hét évben. 2009 után 2010-ben is az árhullám a hullámtéri mintaterületeken az aljnövényzetet lenyomta, és részben iszappal terítette be, ezért az elmúlt években szokásos tömegességi viszonyok nem álltak helyre. A csapadék mennyisége 2010-ben országosan szokatlanul nagy volt. A cönológiai mintaterületeken a növényzet a következő állapotot mutatta: Dunasziget, rét: A nyári árvíz miatt a Nyáros-szigeten levő mintaterületeket a szokásos mintavételi időben nem tudtuk megközelíteni, mert az árhullám levonulása után a zárásokon még nem lehetett bejutni. Ezért a szokásos július eleji időpontnál későbben, július 7-8-én készültek a cönológiai felvételek. A növényzet összborítása 100%, de magassága csökkent, az előző évinél alacsonyabb termetű volt. A parti sás (Carex riparia) foltjának mérete változatlanul nagy, belsejében a sás sűrűsége 10-20%-ra csökkent, megjelentek benne más fajok is. A zöld juhar (Acer negundo) nagyobb példányainak magassága 3-3,5 méter, aljukon a mintavétel időpontjában nem látszott erőteljes rágás. Dunasziget, erdő: A nyári árvíz miatt a Nyáros-szigeten levő mintaterületeket a szokásos mintavételi időben nem tudtuk megközelíteni, mert az árhullám levonulása után a zárásokon még nem lehetett bejutni. Ezért a szokásos július eleji időpontnál későbben, július 7-8-én készültek a cönológiai felvételek. A fák törzsén 30 cm-es magasságig látszik az elöntés nyoma, a talajon sok az üres, hordalékos folt és az uszadékfával borított terület. Vaddisznótúrás nyomai nem láthatóak. Gombócos: 2010-ben a nyári felvételezés idején elöntés nyomai lehetett a füzesben megfigyelni, a fákon körülbelül 150 cm magasságig láthatók az elöntés nyomai. A területen sok friss, növénymentes iszapfelszín volt. Emiatt az egyébként tömeges lágyszárú fajok csalán (Urtica dioica), bíbor nebáncsvirág (Impatiens glandulifera), ragadós galaj (Galium
aparine), kerek repkény (Glechoma hederacea) - borítása jelentősen csökkent a megelőző évekhez képest. Halászi Derék erdő: A mintaterületen és közvetlen környékén kisebb mértékű a vadak látható hatása. A cserjeszintben a rágásnyomok kisebb gyakoriságúak. Emellett a területen átvezető vadcsapást is kezdik benőni a fásszárúak újulatai. A cserjeszintben nagyjából kétszeresére növekedett a korai juhar (Acer platanoides) borítása, de a cserjeszint erősödése inkább magasságának növekedésében nyilvánul meg. Ezzel párhuzamosan a gyepszintben előforduló fajok összborítása csökkent a cserjeszint árnyékoló hatásának növekedése miatt. Dunaremetei füzes: A mintavételezés előtt mintegy 80 centiméteres magassággal levonult árhullám az aljnövényzetet lenyomta, és részben iszappal terítette be. A nagy csalán (Urtica dioica), és a bíbor nebáncsvirág (Impatiens glandulifera) talajon fekvő hajtásai gyorsan átnőttek az iszapon, de a ragadós galaj (Galium aparine), és a kerek repkény (Glechoma hederacea) csak minimális mennyiségben volt jelen a mintavételezéskor. A hamvas szeder (Rubus caesius) viszont a megelőző évi minimumhoz képest regenerálódott. Vámosszabadi füzes: Az előző évhez hasonlóan 2010-ben is a nyár eleji árvíz határozta meg a növényzet képét. A mintaterület körülbelül 20%-át iszap, nagyobb szemű hordalék és uszadékfa borította. Az áradás hatásával magyarázható, hogy az aljnövényzet borításának előző évben bekövetkezett jelentős csökkent értéke 2010-ben sem állt vissza a szokott értékre. Ez leginkább a kisvirágú őszirózsát (Aster lanceolatus) és a hamvas szedret (Rubus caesius) érintette. A fehér fűz (Salix alba) dominánssá válása a lombozat alsóbb szintjein egyre nagyobb mértékű, már csak a csigolyafűz (Salix purpurea) maradt meg a kis mennyiségben. A medertranszekt teljes fajszáma az előző évhez képest jelentősen csökkent 2010-ben (38ról 24-re). A fajok fluktuációját jellemzi, hogy míg 2007-ben 22 faj tűnt el (több egy-kétéves) és egy sem jelent meg, 2008-ban csak 6 faj volt abszens és 9 faj a megjelenő (közöttük több újra megjelenő, pl. Convolvulus arvensis, Galium aparine, Myosoton aquaticum), 2010-ben pedig ismét 17 faj nem jelent meg a transzektben (2. táblázat). A fajszámcsökkenésre jellemző adat, hogy 2010-ben a fajszám kvadrátonként mindössze 4-8 faj. Az utolsó 10 év fajszámváltozásait tekintve továbbra is az alsó harmadban („puhafaliget”) figyelhető meg a legjelentősebb (ti. leggyorsabb) változás, de néhány felső kvadrátban (38 és 50m) is nagy fluktuáció tapasztalható. Viszonylag nagy a fajkicserélődés a „füzes-magaskórós” határzónának számító 28m környékén. A fajszámok tekintetében bizonyos kiegyenlítődés látszódik a „magaskórós” és a „zöld juharos” övezetekben, elsősorban az utóbbi csökkenő fajszáma miatt. 2010 eltűnt (17 faj) Agropyron caninum Arrhenatherum elatius Artemisia vulgaris Convolvulus arvensis Dactylis glomerata Elymus repens Fallopia dumetorum Festuca pratensis Linaria vulgaris Myosoton aquatica Poa angustifolia Poa pratensis Poa trivialis Rorippa sylvestris
2010 megjelent (3 faj) Angelica palustris Polygonum sp. Sambucus nigra
-2-
Rumex conglomeratus Rumex sanguinea Tripleurospermum inodorum 2. táblázat. A medertranszekt fajkicserélődései 2010-ben.
II. Növényzeti változások 1992 óta A szárazföldi szukcesszió folyamatait a Szigetközben egy helyi sajátság erősen módosíthatja. A változatos vastagságú talajréteg alatt rossz kapilláris vízemelő képességű kavics található. Ha a talaj vastagsága elég eléri a talajvíz szintjét, alulról is folyamatosan tud nedvesedni, a fajok egy részének gyökérzete elérheti a talajvízszintet is, ami biztonságos vízellátást tesz lehetővé számukra. Ha a talajvíz szintje lecsökken, a növények számára nehezebben elérhető, de ha a talaj érintkezik vele, kapillárisan vizet tud szállítani a gyökérzónába. A növényzet számára a talajból felvehető víz mennyisége akkor válik kritikussá, amikor a talaj nem éri el a talajvíz-szintet, mert az a kavicságyba süllyed. Ilyenkor a növények számára csak a légköri csapadék jelent vízforrást, ami aszályos periódus esetén az adott területről a nedvességigényes fajok lassú eltűnését okozza. Ilyen folyamat megfigyelhető a Duna lecsökkent vízszintű főmedrében, ahol az eredeti kavicságyon az elterelés óta eltelt évek alatt talaj halmozódott fel, és ezen spontán szukcesszió során szárazföldi növényzet alakult ki. A jelenlegi vízpartnál 2-3 méterrel magasabban fekvő részeken átlagos csapadékú években lágyszárú növények is élnek, de egy aszályos évben - ilyen volt 2003 - nyár közepére a lágyszárú növényzet teljesen kiégett, abban a sávban csak a mélyen gyökerező fásszárúak maradtak életben. Egy csapadékos évben – mint 2010 – nedvességhiány sem a lágyszárú, sem a fásszárú növényzet számára nem volt korlátozó tényező. A szukcesszió jellegéből fakadóan lassú folyamat, de egyes növényfajok eltűnése egy számára már teljesen alkalmatlan élőhelyről is hosszú ideig tarthat. Ennek magyarázata az évelő fajok túlélőképessége. Az egyedek és klónjaik még évtizedekig életben maradhatnak, bár szaporodni már nem képesek. A vízparti, lápi mocsári növényfajok közül sok jelentős mennyiségű tápanyagot tartalékol föld alatti raktározó szerveiben. Ezek segítségével tudnak átvészelni olyan éveket, amikor kevesebb tápanyagok tudnak készíteni, mint amennyit felhasználnak. A szlovák-magyar közös határszakaszon tervezett víztározó magyarországi része csak részben épült meg, mivel 1989-ben a magyar kormány a Dunakiliti tározó építését leállította. Ennek következtében egy körülbelül 11,5 négyzetkilométeres, víztározónak szánt terület alakult ki, melynek közel háromnegyede talajmentes kavicsfelszín volt. Ide még áradások esetén sem jut víz, csupán a kavicsaljzatban felemelkedő talajvízszint éri el a mélyebb helyeken a felszínt. A tározó nyugati részén eredeti ligeterdők és száraz gyepek maradványai mellett kisebb tavak, morotvák is megtalálhatók. A homoki gyepekből a szél vékony homokleplet terített a kavicsfelszínre. Ezen megindult a növényzet spontán szukcessziója. Az őshonos fás szárúak közül a fehér és a csigolyafűz (Salix alba és S. purpurea), a fekete és a szürke nyár (Populus nigra és P. canescens) dominál. Mellettük a nemesnyár (Populus x euramericana), a fehér akác (Robinia pseudo-acacia), a bálványfa (Ailanthus altissima) a zöld juhar (Acer negundo), és az amerikai kőris (Fraxinus pennsylvanica) található nagyobb tömegességgel. A száraz gyepben védett kosborfélék spontán megtelepedése is megtörtént. Kis példányszámmal fehér madársisak (Cephalanthera damasonium), sömörös kosbor (Orchis ustulata), vitézkosbor (Orchis militaris), agárkosbor (Orchis morio) is megtalálható.
-3-
A szigetközi hidrobiológiai monitorozás kiemelkedő hosszúidejű tapasztalatai és fejlesztésének perspektívái Berczik Árpád, Guti Gábor MTA Magyar Duna-kutató Intézet, Budapest A Duna elterelését megelőző időszak szigetközi hidrobiológiai kutatásairól Az MTA Magyar Dunakutató Állomás szinte megalapításától fogva hidrobiológiai alapállapotfeltáró kutatásait a szigetközi vízrendszerre is kiterjesztette, éspedig viszonylag igen széles spektrummal több
hazai természettudományos kutatóhely szakembereinek
bevonásával. Ehhez járultak még hazai és külföldi szakemberek, akik részben ugyancsak a Magyar Dunakutató Állomás ösztönzésére és támogatásával a területet (is) érintő kutatásokat végeztek, majd publikálták eredményeiket. 1958. és 1990. között összesen 75 tudományos publikáció jelent meg, amely az MTA által magyar és angol nyelven kiadott annotált bibliográfiában fellelhető. Ezek a tanulmányok az Öreg-Duna és a Mosoni-Duna előtérbe helyezése mellett egyéb szigetközi hullámtéri és mentett oldali vízterekre is kiterjednek. A munkák tartalmilag a víz- és üledékkémián kívül elsősorban a gerinctelen élővilág igen széles spektrumának vizsgálatáról számolnak be, emellett a halak és bizonyos makrofita együttesek, valamint hiporeikus vízterek, sőt a patogén vízmikrobiológiai viszonyok vizsgálatai is helyet kaptak, éspedig sokkal szélesebb körben, amint azt az MDÁ 1992. óta a monitorozás keretében elláthatta volna. Megfontolandó, hogy e 75 tanulmány eredményei, ma már a Duna elterelésének hosszú távú hatásait is ismerve, nem volnának-e megfelelő körültekintéssel egybevetendők. 2009/2010. évi tevékenységünkről A 2008. évi tevékenységünkről tartott beszámolónk, ill. írott Kutatási jelentésünk már szólt munkánk volumenének kényszerű tér- és időbeli csökkentéséről, amelyre a megbízás összegének korlátozása miatt volt szükséges. Akkor még meg tudtuk oldani, hogy a korlátozás mértéke ne csökkentse jelentősen a kiértékelhetőséget, a hosszúidejű adatsor jelentősebb megszakítását. A 2009/2010. évi vizsgálatokra biztosított keret a 2007. évinek 30%-a volt (inflációs rátát, áremelkedéseket nem számítva), az ennek megfelelően erőteljesen csökkentett vállalás már az adatsorok, észlelések (monitorozásban alapvető) folyamatosságát mindenképpen megszakította, esetlegesen az értékelés bizonytalanságát is növelte. A korábbi években végrehajtott hárommal szemben, mindössze egyetlen átfogó helyszíni vizsgálatra kerülhetett sor az Öreg-Dunán és Gödön, a hullámtéren és a mentett
oldalon 10, ill. 13. vizsgálati ponton, a vízkémiai háttérjellemzőkre a fitoplanktonra és a trofitásra, részlegesen a zooplankton és a makrofiton állományszerkezetére, a part-menti makrofaunára, végül a hal- és halászatökológiai jellemzőkre kiterjedően. Vizsgálataink legfontosabb megállapításai közül az alábbiakat emeljük ki (elsősorban 2009. évi eredmények alapján): •
A háttér-vízkémiai vizsgálataink adatai alapján végzett klaszteranalízis szerint ez évben is elkülönültek a vizsgált vízterek (víztípusok), de a korábbi évekhez képest kisebb mértékben, feltehetően a vizsgálati időpontot közvetlenül megelőző árvízi csúcs miatt (lebegőanyagtartalom, stb.!) (1. ábra).
1. ábra: A mintavételi helyek klasszifikációja a vízkémiai paraméterek alapján (2009)
•
A fitoplanktonvizsgálatok tanulsága szerint az Öreg-Dunában (valamint a Dunában Gödnél), továbbá a hullámtéri, ill. a mentett oldali vizekből gyűjtött minták fajösszetétele, fajszáma továbbra is csak kismértékben különbözött (2. ábra). A 2009. évben erőteljes árhullámot követő időszakra eső mintavétel idején a fitoplankton együttesek fajszáma és egyedszáma elmaradt az évszaknak megfelelő értékektől. – A trofitást illetően megállapíthattuk, hogy valamennyi mintavételi helyen oligotrófikus volt a víz, részben nyilvánvalóan ugyancsak az előzőleg levonult árvízhullám következtében.
-2-
2009
fajszám
50 Öreg-Duna, Duna
hullámtér
mentett oldal
45
40
35
Chlo
30
Eugl Cr-D Hapt
25
Penn
20
Cyan
Cent Ch-X
15
10
5
0 Dki
Dre
Med
Göd
Sch
Csák
Zát2
Zát4
Lip2
Lip4
2. ábra: A fitoplankton főbb rendszertani csoportjainak fajszáma a vizsgált vizekben (Dki - Dunakiliti, Dre - Dunaremete, Med - Medve, Göd, Zát - Zátonyi-Duna, Csák – Csákányi-Duna, Sch - Schisler, Lip - Lipóti-morotva; Ch-X - Chrysophyceae - Xanthophyceae, Cent -Centrales, Penn - Pennales, Hapt Haptophyta, Cr-D - Cryptophyta, Dinophyta, Eugl - Euglenophyta, Chlo- Chlorophyta)
Mohaállatok
Nagyszárnyúak
Hidrák
Soksertéjűek
Bogarak
Nadályok
Kevéssertéjüek
Szitakötők
Laposférgek
Ászkarákok
Poloskák
Tegzesek
Kérészek
Kagylók
Felemáslábú rákok
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Hasadtlábú rákok
A bevonat és a növényzet között élő makrofauna taxonszáma, bármelyik vizsgált élőhelytípuson, csak kismértékben változott (3. ábra). A makrogerinctelen fauna továbbra is a mentett oldali vízterekben a legváltozatosabb.
Csigák
•
Kétszárnyúak
A zooplankton vizsgálatok kertében az eddig kimutatott 51 Rotatoria taxon közül 24 olyan taxon van, amelynek jelenléte az utóbbi 8 év alatt nem minden évben volt kimutatható. A Rotatoria állományok fajkompozíciója és mennyiségi viszonyai a vízjárástól függően igen változékonyak. A Crustaceák közül az elmúlt 10 évben 114 taxon jelenlétét mutattuk ki. Az előző évi 50 taxonnal szemben 2009-ben 31 taxon jelenlétét állapítottuk meg. A kisrákegyüttesek analízise alapján a mintavételi helyek egyértelműen három csoportra különíthetők el. Ez alkalommal is egyértelmű volt, hogy a kisrákok (és a Rotatoriák) az egyes vízterek ökológiai állapotának változásait az állomány összetételének és egyedszámának változásával megbízhatóan jelzik.
előfordulási gyakoriság (%)
•
3. ábra: A makrogerinctelen rendszertani csoportok előfordulási gyakorisága a teljes mintavételi területen 2009-ben
-3-
•
A halbiológiai vizsgálatok öt mintavételi helyszínen összesen 22 halfaj előfordulását mutatták ki, ez valamivel kevesebb az megelőző években találtaknál. Ismét beigazolódott, hogy a főág halállományának összetételét alulreprezentálták a korábbi, kevés fajt jelző mintavételek. A főági helyszínek megbízhatóbb felmérésére egy-egy mintavétel során mintegy ötször nagyobb ráfordításra (5 x 500 m partszakasz halászata) lenne szükséges.
•
Vízi makrovegetáció együtteseiben kisebb változások a fajszámban és az előfordulási gyakoriságban ez évben is észlelhetők voltak, ezek azonban nem tekinthetők valamely emberi beavatkozásra adott válaszreakciónak (1. táblázat).
-4-
2009/2010. évi vizsgálatainkat 8 ill. 6 tudományos kutató és 5 ill. 3 szakalkalmazott végezte (egyetlen kutató kivételével valamennyien a Magyar Dunakutató Állomás munkatársai). Összefoglaló áttekintés az MTA Magyar Dunakutató Állomás szigetközi nemzetközi monitorozó tevékenységéről és szemléleti fejlesztésének szükségességéről Összefoglaló áttekintés A monitorozó tevékenység Információ igény Miben és hogyan nyilvánulnak meg a bősi vízlépcső építésével és üzemeltetésével összefüggő környezeti hatások? Fő célkitűzés: 1) A szigetközi vízrendszer hidrobiológiai jellemzése. 2) A hosszú idejű változások feltárása különböző élőhelyeken tekintettel a bősi vízlépcsővel összefüggő környezeti hatásokra. Monitorozás helyszíne és tárgya: A főág, a hullámtér, a mentett oldal és a Mosoni-Duna csaknem 40 helyszínén rendszeres megfigyelések az 1990-es évek kezdetétől. Vizsgált irányok: 1) Vízkémia 2) Üledékkémia 3) Fitoplankton 4) Makrofiton 5) Zooplankton 6) Makrogerinctelenek 7) Halak Eredmények: Információ a vizsgált élőlénycsoportok hosszú idejű dinamizmusáról, és a hidrológiai változásokkal összefüggő reakcióiról számos élőhelyen évtizedes adatsorok alapján. Fontosabb általános megállapítások → A szigetközi Duna-szakasz (Öreg-Duna) és a szigetközi vízterek hidrobiológiai viszonyairól 1958. és 1990. közötti időszakból (tehát a Duna elterelése előtt!) 75 tudományos publikáció jelent meg, túlnyomórészt az MTA Magyar Dunakutató Állomás szervezett kutatásai eredményeképpen (MTA: Annotált bibliográfia a Bős-(Gabčikovo)-Nagymaros vízlépcsőrendszer hatásterületét érintő fontosabb környezeti kutatásokról, Budapest 1994.). → Több mint egy évtizedes vizsgálatsorozatok igazolják, hogy a Szigetköz változatos víztereinek kiemelkedő a természeti értékét, nagyfokú az élőhelyi és fajdiverzitását. → A Duna elterelésének (1992) közvetlen károsító hatásai jól ismertek kárenyhítő program – kedvező hatásai egyértelműen igazolhatóak. → Folyamatos vízpótlással fenntartott vízrendszer – átjárhatósága és vízjárása részben felel meg környezet és természetvédelmi elvárásoknak,
-5-
– élőhelyi változatosság csökkenése, az élővilág uniformizálódása sokoldalúan kimutatható. A monitorozás eredményei – hasznos tanulságokkal gyarapították ismereteinket a vizsgált élőlénycsoportok hosszú-idejű dinamizmusáról. – gyakorlati tapasztalatok alapján értékelhetőek az eddigi megfigyelések A hidrobiológiai monitorozórendszer a fő célkitűzését jól teljesítette – elmúlt évtizedben sokat fejlődött a hidrobiológiai vizsgálatok módszertana, de indokolt a hidrobiológiai monitorozó rendszer módszertani fejlesztése. A monitorozás szemléleti fejlesztése A hidrobiológiai monitorozással kapcsolatos elvárások A Szigetköz ökológiai rendszerének megfigyelése, a bősi vízlépcső üzemeltetésével összefüggő változások kimutatása (eddig is megfelelően működött) Az ökológiai állapot várható változásának elemzése, alternatív rehabilitációs elképzelések összehasonlító értékeléséhez új elvárás – eddigi adatbázis nem nyújt elegendő információt A hidrobiológiai monitorozás továbbfejlesztése indokolt. A hidrobiológiai monitorozással kapcsolatos jövőbeni elvárások A hidrobiológiai monitorozás az eddigi célkitűzéseit megfelelően szolgálta, a hosszúidejű adatsorok sok esetben igazolták a szigetközi Duna-szakasz ökológiai rendszerének megváltozását a bősi vízlépcső építésével és üzemeltetésével összefüggő beavatkozások következtében. A monitorozás kezdete óta eltelt csaknem két évtizedében számos új koncepció került megfogalmazásra, ugyanakkor a folyami hidroökológia terén és növekedett a restaurációs lehetőségek iránti társadalmi érdeklődés. Bevezették az EU Víz Keretirányelvet, amelynek egyik súlyponti kérdése a folyók “ökológiai állapotának” javítása. A szigetközi vízrendszer ökológiai vonatkozású problémái ismertek, és azok kezelésére számos műszaki elképzelést dolgoztak ki, a vízkormányzás és a vízmegosztás változataival. A rehabilitációs tervek összehasonlító értékelésekor viszont nyilvánvalóvá vált, hogy a biológiai adatbázisok nem minden esetben nyújtanak elégséges információt az ökológiai állapot várható változásának elemzéséhez, ezért is indokolt a hidrobiológiai monitorozás módszertani korszerűsítése, módosítása, amelynek szükségességét éves kutatói jelentésünk zárófejezetében évek óta sürgetjük. A monitorozó rendszer továbbfejlesztéséhez a következő szempontokat fontosnak tarjuk előtérbe helyezni: -6-
• A különböző tudományterületek monitorozási eredményeinek integrálása szükséges. A hidrológiai, geomorfológiai és tájökológiai és biológiai megfigyelések eredményei közötti összefüggések értelmezésével ismereteket szerezhetünk a szigetközi vízrendszert alakító folyamatokról. • Felül kell vizsgálni, hogy mely biológiai objektumok megfigyelése nyújtja a legtöbb hasznos információt az ökológiai változások értékelésére. A nemzetközi gyakorlat alapján a szárazföldi és vízi növények, a vízi makrogerinctelenek egyes csoportjai és a halak kiemelt jelentőségűek. • A VKI monitorozás nem alkalmas az eddigi szigetközi monitorozó rendszer felváltására. A VKI módszertana szerint történő állapotértékelés nem jelzi megfelelően a térségre jellemző ökológiai problémákat, ezért egy speciális értékelő rendszert célszerű kialakítani a történelmi élőhely-elemzésekkel meghatározott referenciákra építve. • A monitorozásnak túl kell lépnie a bősi vízlépcső környezeti hatásainak elemzésén, a rehabilitációs lehetőségek értékeléséhez további célirányos felmérésekre van szükség. • A monitorozó rendszer továbbfejlesztését most különösen aktuálissá teszi a megvalósítandó Európai Duna Régió Stratégia.
2011. március 20.
-7-
A TALAJNEDVESSÉG MÉRÉSE ÉS A GYOMVEGETÁCIÓ VIZSGÁLATA A SZIGETKÖZBEN Koltai Gábor, Mikéné Hegedűs Friderika és Pinke Gyula A Nyugat-Magyarországi Egyetem Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar Szigetköz Kutatási Központja (és jogelődjei) 1980 óta végez mezőgazdasági megfigyeléseket a Dunaelterelés által érintett szigetközi mezőgazdasági területeken. Ezek a kilencvenes években talajnedvesség mérésekkel egészültek ki (1.ábra). A megfigyelőrendszer mérései 2010 óta a magyar-szlovák adatcsere mérőhelyeire korlátozódnak. Az adatállományt az adatcserére alkalmassá tesszük, értékeljük és éves nemzeti jelentést állítunk össze.
1. ábra Talajnedvesség mérőhelyek a Szigetközben
35 30 25
0-100 cm átlaga
20
100 cm alatti átlag
15 10 5 0
20 10 .0 20 2.2 10 7 .0 20 3.2 10 5 .0 20 4.2 10 2 .0 20 5.0 10 6 .0 20 5.2 10 7 .0 20 6.0 10 8 .0 20 6.2 10 4 . 20 07. 0 10 7 .0 20 7.2 10 2 .0 20 8.0 10 5 .0 20 8.2 10 5 .0 20 9.0 10 8 .0 20 9.2 10 4 .1 20 0.0 10 7 .1 1. 11
nedvességtartalom térfogatszázalékban
A rendszeres mérésekkel kimutattuk a talajvízhatás, a Duna mederben levonuló árhullámok és az időjárás által meghatározott talajnedvesség és a gyökérzóna talajvízkészletének éves váltakozását (2. ábra).
mérési időpontok
2. ábra Talajnedvesség változása a fölemelkedő talajvíz hatására
Kimértük az árhullámok miatt megemelkedő talajvíz nedvességtartalom növelő hatását. Az érintett területeken a felemelkedő majd lesüllyedő talajvíz a talajt a szabadföldi vízkapacitásig feltölti (1. táblázat). 1999.11.02 2006.03.28 2006.04.03 2006.04.24 384 307 42 257
Dunaremete Talajvízmélység(cm) Réteg
Talaj
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160-180 190
V Á L Y O G
HOMOKOS VÁLYOG VÁLYOG
Mért talajnedvesség értékek tf%-ban 22 26 28 29 27 25 23 21 18 16 15 16 15 14
36 37 37 35 33 30 28 29 28 29 30 34 30 27
37 39 41 42 43 41 41 40 40 40 39 40 38 39
32 35 36 35 34 31 30 30 30 30 32 36 32 27
Vályog Homok több mint 50% kavics
1. táblázat A talaj nedvességtartalma Együttműködünk az MTA TAKI-val és a Szlovák Tudományos Akadémia Hidrológiai Intézetével. Elvégeztük a különféle talajnedvesség-mérési módszerek (neutron szonda, kapacitív szonda és ismert térfogatú talajminták szárítószekrényes) eredményeinek összehasonlítását. A közös méréseket a három mintahelyen 2008-ban és 2009-ben megismételtük. Ahol rendelkezésre állt a talajrétegek pF-görbéje, a mért nedvességtartalomból – csökkenő nedvességtartalmú időszakokban - becsültük a talajvízpotenciált a nedvesség növényi hasznosíthatóságának érdekében (3.ábra). Szimulációs modellben megvizsgáltuk a lesüllyedt talajvízszint és növények vízigényének kapcsolatát. Vizsgálatainkban szántóföldi növényeket, gyepet és telepített erdőt elemeztünk. Szimulációs számításainkban a havi csapadékösszegeket és a havi átlaghőmérsékleteket vettük figyelembe az Országos Meteorológiai Szolgálat adataival dolgoztunk. A vízszinteket az Észak-dunántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság bocsátotta rendelkezésünkre. A vizsgált 2008-2009. évi adatok mellett megvizsgáltuk a Duna elterelése előtti 1991. évi talajvízszinteket. A mért nedvességértékekből a vegetációs időszakban kiszámoltuk a gyökérzóna nedvességkészletének változását. A modellel havonkénti bontásban növényállományonként meghatároztuk a nedvesítéshez szükséges optimális talajvízszintet. Dunaszigeten a 2006-ban telepített nemes nyáras vízigényét vizsgáltuk. Ásványrárón 2008ban őszi búzát, 2009-ben kukoricát termesztettek. A vizsgált területen a talajvíz fontos szerepet kap a talajképződési folyamatokban és a mezőgazdasági hasznosításban. A talajnedvesség folyamatos vizsgálatával jelezni lehet a bekövetkezett változásokat, amelyet a talajvíz és a helyi időjárás okoztak a talajkörnyezetben (4. ábra).
-2-
pF (cm) 0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0
-50
Depth (cm)
-100
-150
7-Jun (2605) 21-Jun 6-Jul 19-Jul 9-Aug
-200
7-Jun (2630) 21-Jun 6-Jul 19-Jul
-250
9-Aug 7-Jun (2659) 21-Jun 6-Jul
19-Jul 9-Aug
-300
3.ábra A talaj nedvességtartalma vízpotenciál értékben
4.ábra A talajvíz mért és számított szintje A mérések adatainak értékeléséhez szükség van újabb talajvizsgálatokra, kalibráló mérések elvégzésére, további célirányosan kihelyezett mérőhelyek kialakítására. A több mint tizenöt éves műszerek cseréje megbízható és korszerű eszközökre a közeljövőben szükséges lesz. Megbízhatóságuk csökkent, továbbá már évek óta nem kaphatók alkatrészek a javításukhoz.
-3-
A Szigetköz gyomvegetációja A Szigetközi gyomfelvételezések több éves eredményeit figyelembe véve a következők voltak Czimber Gyula főbb megállapításai: -
-
-
-
Gabonavetéseken a klasszikus gabonagyomok találhatók. Új veszélyes gyomfajjal nem találkoztunk. Kisebb számban találhatók a korábban nagy kárt okozó rezisztens gyomnövények. Nagy a különbség az intenzív- és extenzív művelésű gabonatáblák között. Az első (tavaszi) gyomfelvételezések során megjelenő gyomok illetve a később kelő nyári gyomok együttesen károsítanak a kukorica termésképzése idején. Az extenzív- és intenzív kukoricatáblák átlagos gyomossága között nagy a különbség (38,79 % illetve 12,75 %). A parlagfű (Ambrosia artemisiifolia) első helye egyértelműen bizonyítja, hogy a Szigetközben is szinte egyeduralkodóvá vált. Allergiát okozó tömeges pollenszórása miatt hivatalos rendeletek írják elő kötelező irtását a szántóföldeken is. A hivatalos Növény- és Talajvédelemi Szolgálat előfordulását ellenőrzi, és irtásának elmaradását szankcionálja. Úgy tűnik, hogy a tarlók vizsgálata – országosan is – az ellenőrzésekből kimaradt. Jelenleg a tarlók parlagfűfertőzöttsége a legfontosabb pollenforrás. Tarlókon új kelésű állomány is kialakul, de a már – gabonában is – jelenlévő egyedeit „tarlóra vágva” azok nóduszaiból új virágzó hajtások fejlődnek. A Szigetközben is szinte kizárólagos az intenzív növénytermesztés, amely nem teszi lehetővé a potenciális gyomosodás (talajok gyommagkészlete) fajainak megjelenését. Igazolják ezt korábbi jelentéseink is (Czimber 2003, 2004, 2005). Az extenzív- és intenzív termesztésű táblák fajszáma és azok borítási értékei nagyon eltérnek egymástól. Ezért választottuk a Szigetközben a gyomosságot jobban reprezentáló tarlók- és tarlóhántások gyomnövényeinek felvételezését. A tarlókon a búzavetések T4-es életformájú gyomnövényei – amelyek a kapás kultúrák jellemző fajai – már a herbicidek hatása nélkül tudnak fejlődni. A korai tarló felvételezés még lehetőséget ad az áttelelő egyévesek vagy tavaszi kelésűek (T3) regisztrálására is. Kellő időben érkezett csapadék esetén a tarlók gyomnövényei legfeljebb csak egymással versenyezve fejlődnek és akár teljes területfoglalást is okoznak. A tarlón az évelők (H-G.) fejlődése is zavartalan. Hasonló a tarlóhántások gyomnövényzete is, de a tárcsázás a korábbi kelésű fajokat általában eltünteti. Ezek gyom-fajszáma kevesebb. A tárcsázás okozta talajforgatás viszont új gyommagcsírázáshoz nyújt lehetőséget. A tarlók tehát lehetővé teszik a herbicid hatások nélküli gyomflóra megjelenését, ami esetünkben a Szigetköz gyomflóráját jobban reprezentálja. Az is igaz viszont, hogy ez esetben a növénytermesztés szempontjából fontos herbicid hatások már nem – vagy csak részben tanulmányozhatók. A tarlókon összesen 136 gyomfajt találtunk a hántott tarlók 96 gyomnövényével szemben. A tarlók táblánkénti átlagos gyomborítottsága 71,09 %, a tarlóhántásoké pedig 63,66 % volt. A különbség igazolja azt, hogy a hántott tarlón később alakul ki a gyomnövényzet. A gyomborítási értékeket viszont elfedik az árvakelések okozta területfoglalási adatok. Az árvakelések mértéke leginkább a betakarítás kori szemveszteségtől függ. A tarlók legnagyobb átlagborítású gyomnövényei: Ambrosia artemisiifolia (9,21%), Setaria glauca (5,35%), Chenopodium album (5,01%), Stachys annua (4,91%), Panicum miliaceum et ruderale (3,27%), Cirsium arvense (3,26%), Polygonum aviculare (3,18%), Anagallis arvensis (2,98%).
-4-
-
-
Ahol a talajvíz eléri a hasznos fedőréteget, azt a nagyobb vízigényű gyomfajok megjelenésükkel jelzik. E tekintetben az alsó-szigetköz bővelkedik. Leggazosabb területek a középső-szigetközben találhatók. A Szigetközben is visszaszorulóban lévő, de kisebb borítással szereplő fajok a következők: Aethusa cynapium, Ajuga chamaepitys, Antirrhinum orontium, Artemisia annua, Centaurium pulchellum, Chaenorrhinum minus, Centaurium minus, Hibiscus trionum, Hyoscyamus niger, Lithospermum arvense, Stachys palustris. Az intenzív herbicid használat elszegényíti a gyomflóra összetételét. Védett és ritka gyomnövényeink egyre kevesebb helyen találhatók a Szigetközben is. Konkollyal (Agrostemma githago) például már évek óta nem találkoztunk. Továbbra is foltonként tömeges Rajkán a „veszélyes” selyemkóró (Asclepias syriaca) annak ellenére, hogy a búza- és kukoricavetésekben intenzív a herbicid használat. Elsősorban tarackjaival szaporodik, mert maghozását az aratás lehetetlenné teszi (Czimber-féle veszélyességi indexe: 5,66)
-5-
TALAJVÍZSZINT-VÁLTOZÁSOK AZ 1992-2008. KÖZÖTTI IDŐSZAKBAN Szalai József1 . 1. A Kisalföld természeti képe A Kisalföld – más tájbeosztási megközelítés szerint a Győri-medence és peremvidéke - földrajzi helyzetét mindenekelőtt medencejellege határozza meg. A medence központi térszínei felől a szélei felé haladva a feltöltött síkság letarolt síkságba megy át, teraszok, majd tanúhegyek következnek. Az éghajlati szélsőségek mérsékelődnek, a sekély partmagasságú folyó- és patakmedrek völgyekbe mélyülnek, a talajvízszint mélyebben helyezkedik el, a magasabb felszíneken (extrazonális) erdőfoltok vannak, s az éghajlati övezetességhez igazodó talajok sorozatán megjelenik az erdőhatású mezőségi, majd a barna erdőtalaj is. A medence egészének jellemzője a területét felépítő laza üledék, a sík alföldi térszín, a Dunához képest centripetális vízhálózat, a széles árterek, a hordalékkúpokon szerteágazó fattyúágak, melyek a talajvízjárás szempontjából meghatározó szerepűek voltak. A Kisalföld vízrajzi viszonyai alakításában két meghatározó tényező különíthető el: az első, az Alpokkal való vízrajzi kapcsolat, ami a Duna vízhozamát és vízjárását határozza meg. A másik tényező a táj földtani és földrajzi értelemben vett medencejellege, ami geomorfológiai fejlődéstörténetével együtt – centripetális felszíni vízhálózat kialakulását, továbbá peremi vízzáró és központi víztározó hordalékok lerakódását eredményezte, meghatározva ezzel a felszín alatti vizek mozgását és helyzetét. A Kisalföld területén a felszín alatti vizek mozgásának jellemzői alakulását a medencét kitöltő laza, üledékes kőzet függőleges irányban három, egymástól jól elhatárolható emeletre tagolódása: a fedőréteg, a pleisztocén rétegsor és a fekü, a pannon összletek. A három képződmény tulajdonságai, a bennük lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatok igen különbözőek, de egymástól nem függetlenek. A talajvízjárás és talajvízminőség kialakulása és változásai szempontjából általában a felszíni vizeknek a fedőréteggel és a pleisztocén rétegsorral való kapcsolatát is elemzeni kell. Erdélyi M. 1983-ban arra is rámutatott azonban, hogy a hatások a pannon rétegben elhelyezkedő rétegvizekbe is átterjedhetnek, ezért egy komplex rendszervizsgálat során ezeket is figyelembe kell venni. A Szigetköz területén a felszíni és a felszínközeli vizek kapcsolatát alapvetően a Duna mindenkori vízjárása határozta meg. Az árvédelmi töltések építése és a hajózóút kialakításának kezdete előtti időszakban a Duna szerteágazó mellékágrendszere formálta a táj képét. A II. katonai felmérés szelvényrészletén is jól felismerhető a fonatos ágrendszer, a megszámlálhatatlan kisebb-nagyobb szigettel tagolt ártéri felszín (1. ábra). Az állandóan változó, árhullámok levonulása alkalmával frissen feltáródó, üledékmentes mederszakaszok közvetlen kapcsolatot biztosítottak a Duna és az ártér talajvízkészlete között. Különösen a függő medrű mederszakaszok szerepe tekinthető meghatározónak a mederből kilépő vízkészlet révén. Az árvédelmi töltések építése és a mellékáglezárások következtében a Szigetköz természeti képe is jelentősen átalakult. A korábbi közvetlen s gyakorlatilag csaknem korlátlan kapcsolat a Duna “főmedre”, azaz a legnagyobb vízhozam-hányadot szállító mederformáció és az ártér, pontosabban a hullámtér között módosult, időben és térben is korlátozottá vált. A lezárt mellékágak jelentős részben időleges vízellátottsága és feliszapolódása következtében a talajvízkészlet utánpótlódásának színtere a most már határozott vonalvezetésű és partvonallal rendelkező tényleges főmederbe helyeződött át (2. ábra). 1
Szalai József: VITUKI Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet Nonprofit Közhasznú Kft , 1095 Budapest, Kvassay Jenő út 1. Telefon: +36-1-2156140, e-mail:
[email protected]
1. ábra: A Felső-Szigetköz a II. katonai felmérés XXV-46. szelvényén
2. ábra: A Felső-Duna Pozsony és Gönyű között a szabályozás előtt és után (Szerkesztette: Károlyi Zoltán)
2. Vízállás- és talajvízszint-változások a Duna elterelését követő időszakban A Duna 1992. októberében történt elterelése a Szigetköz talajvízkészlet utánpótlódásának meghatározó térségében a Duna Rajka-Ásványráró közötti szakaszán szüntette meg, illetve csökkentette kritikusan alacsony értékűvé az utánpótlódás lehetőségét.
-2-
Az elterelést azonnali, közvetlen hatásként a főmeder vízszintjének méteres nagyságrendű csökkenése követte, amit hosszabb-rövidebb időbeli késleltetéssel a Felső-Szigetköz területén létesített talajvízszint-észlelő kutak mérési adatsora is mutatott. A rajkai vízmérce 1981. január 1. – 2010. december 31. közötti időszakban mért adatait a 3. ábra szemlélteti. Az adatok kigyűjtése a Magyar Hidrológiai Adatbázisból (MAHAB), a megjelenítés az adatbázis nyújtotta grafikus megjelenítési lehetőségek felhasználásával történt. A menetgörbe szemléletesen mutatja az elterelés előtti időszak, az elterelést követő, de a fenékküszöb üzembe helyezését megelőző évek, valamint a fenékküszöb vízszint-módosító hatását. További jellegzetesség a természetes és a mesterséges elárasztások okozta, tűként megjelenő maximumok.
3. ábra: A 000001 Rajka vízmérce idősora az 1981. január1. - 2010. december 31. közötti időszakban
A Felső-Szigetköz talajvízszint-csökkenéssel leginkább érintett körzetében helyezkedik el a 000140 Dunakiliti talajvízszint-észlelő kút. Mérési adatainak kigyűjtése a Magyar Hidrológiai Adatbázisból (MAHAB), a megjelenítés szintén az adatbázis nyújtotta grafikus megjelenítési lehetőségek felhasználásával történt. A 4. ábra szemléletesen mutatja az elterelés és a fenéklépcső üzembe lépésével megtámogatott vízpótlás eredményességét. Emellett az ábra azt is mutatja, – amint arra a 2004-ben végzett vizsgálatok is rámutattak – hogy az észlelőkút környezetében a vízpótlás és a szabályos évi menet ellenére csökkenő trend figyelhető meg. A 2005 utáni időszakban trendfordulás következett be, ami egyes észlelőkutak esetében a bemutatottnál markánsabban jelentkezett. Szintén feltűnő az utóbbi 5-6 évben mutatkozó maximumok értéke. A legnagyobb talajvízszint-csökkenés a Duna partmenti 1-2 km szélességű sávjában, a DunakilitiÁsványráró közötti szakaszon következett be. Itt kisvízi állapotban 1-3, nagyvízi állapotban pedig 2-4 m-rel voltak alacsonyabbak a talajvízszintek azokhoz az értékekhez képest, amelyek korábban a Duna hasonló vízhozamú időszakaiban mérhetők voltak. A nagyvizek előfordulási gyakoriságának drasztikus csökkenése, a hullámtéri természetes elöntések elmaradása az ökológiai szempontból kiemelten fontos vegetációs időszakra esik. Ugyanakkor a mentett oldalon is a tavaszi-koranyári időszakban és a nyári nagyvizek - „zöldár” - levonulási idején jelentkezik a mezőgazdaság szempontjából jelentősnek nevezhető 1-2 m-es talajvízszint süllyedés.
-3-
4. ábra: A 000140 Dunakiliti talajvízszint-észlelő kút idősora az 1981. január1. - 2010. december 31. közötti időszakban
A talajvízszint-észlelő kutak adatainak elemzése azt mutatta, hogy 1995-ben és 1996-ban a Szigetközben a korábbiaknál kedvezőbb csapadékviszonyok és a vízpótlás – fenékküszöb megépítése – következtében kialakult talajvízszint emelkedések, 2003-ra megszűntek. Ez az eredmény felvetette annak szükségességét, hogy a változások területi eloszlása és az elterelés előtti talajvízszint-eloszlás összehasonlító elemzésére is sor kerüljön a jövőben. Az 1995. utáni időszakban a talajvízszintváltozások csökkenő jellege azonban nem csak a Szigetközben, hanem a Kisalföld távolabbi, a Duna mindenkori vízjárása vagy egyéb vízszint-emelések által nem érintett területén is megfigyelhető volt. A Szigetköz területén kívüli kisalföldi területeken 2003-ban végzett elemzések azonban azt mutatták, hogy a bekövetkezett talajvízszint-süllyedés a Felső-Szigetközben nagyobb volt, különösen, ha a vízpótlások hatását is figyelembe vesszük. Ez a jelenség felveti a talajvízjárást befolyásoló tényezőknek az eddigieknél pontosabb feltárását, szerepük számszerűsítését. (A 2005-2010. közötti időszakban – a korábbiakkal ellentétben – trendjellegű emelkedés mutatkozott.)
3. A talajvízszint-változások elemzése matematikai eljárásokkal A Szigetköz talajvízjárásában bekövetkezett változások, a talajvízjárás tér- és időbeli változékonyságának feltárására a VITUKI és az ELTE Alkalmazott és Környezetföldtani Tanszéke együttműködésében 2004-ben történtek vizsgálatok. A Szigetköz területén a talajvízszintek idő- és térbeli mintavételezési gyakoriságának becslésére 87 megfigyelőkút adatai bevonásával variogram-függvény alkalmazásával került sor. Az időbeli mintavételezési gyakoriság becslése a 3-4 naponként mért értékekből, valamint az elektronikus regisztráló és adatgyűjtő eszközzel felszerelt észlelőkutak esetében napi átlagokból történt. A tapasztalatok azt mutatták, hogy az 1992 és az azt követő időszakban jelentősen megemelkedett a vízszint ingadozásának változékonysága, ami a hatásidő csökkenéséhez vezetett. A 2002 évre vonatkozó órás mintavételezésű idősorok lényegesen pontosabb becslést tettek lehetővé. Tíz megfigyelőkút adatsorának elemzése alapján megállapítható volt, hogy a napi többszöri mintavételezés fenntartása továbbra is elengedhetetlen a Szigetközben.
-4-
A törzshálózati észlelőkutak adatsoraira támaszkodó számítások alapján megállapítható volt, hogy a becsült térbeli hatástávolságok alapján a Szigetköz területén csak kútsorok mentén állt rendelkezésre elegendő információ a talajvízszintek alakulásáról. Ennek egyik következménye, hogy kockázatos kiterjeszteni valamely kútsorban végbement folyamatok eredményeit egy másikra. Továbbá, hogy nem lehet lineáris becslési eljárással korrekt szintvonalas talajvíz-térképet szerkeszteni a Szigetköz területére. Az eddigi eredmények előrevetítették annak lehetőségét, hogy egy módosított kútelrendezéssel (egyes helyeken ritkább, máshol sűrűbb) lényegesen megbízhatóbb információk lennének elérhetők. Ehhez azonban szükséges a számítások időbeli kiterjesztése, valamint az üzemi és monitoring hálózatok mérési idősorainak bevonása a vizsgálatokba. Keresztkorreláció alkalmazása lehetővé tette annak meghatározását, hogy a Duna vízszint-emelkedései mennyi idő alatt érik el a Szigetköz egyes részterületeit. Áradó ágon a nyomáshullám néhány 10 óra alatt eléri a Szigetköz legbelső részeit is. Az apadás során, a leürülési időszakban a kutak csak jelentősebb időkéséssel követik a Duna vízszint-változását és a kapcsolat erőssége is gyengül. A keresztkorreláció alkalmazása órás mintavételezésű vízszint adatok felhasználásával kellő pontossággal adhat eredményt a Szigetköz területén a nyomáshullámok terjedésének és irányainak vizsgálatához. Az 1990-2003. közötti időszak átlagos talajvíz-szintjének meghatározására rendelkezésre álló adatállományból összesen 23 olyan észlelőkút esetében volt lehetséges a számítások megkezdése előtt meghatározott szigorú feltételrendszer - vagyis, csak olyan észlelőkút adatsora vonható be a számításokba, amelyik az időszak egészében és minden előírt mérési időpontban rendelkezik mért adattal - szerint. 4. A fedőréteg és a talajvízszintek kapcsolata A talajvízszint egyes körzeteket érintő tartós csökkenése elsősorban a mező- és erdőgazdálkodás számára teremtett a korábbitól jelentősen eltérő helyzetet. A térségben folytatott mező- és erdőgazdasági tevékenység gazdaságossága szempontjából meghatározó, hogy a növenyzet vízigénye kielégítésében a talajvíz részt vesz-e a továbbiakban, azaz változott-e a fedőréteg nedvesítése a Duna elterelését követően? A kérdés eldöntéséhez a törzshálózati észlelőkutak adataira támaszkodva a VITUKI-ban a MÁFI fedőréteg-vastagság térképének felhasználásával elkészült a fedőréteg nedvesítésének tér és éven belüli időbeli eloszlását tartalmazó adatállomány. Ez alapján lehetővé vált a fedőréteg nedvesítésének elmaradásával érintett terület lehatárolása, amit a 5. ábra szemléltet.
5. ábra: A talajvíz és a fedőréteg kapcsolata a Szigetköz területén (Szerkesztette: Szalai József)
-5-
5. A felszín alatti vízforgalom alakulása A felszín alatti vízforgalom számszerűsített értékeire vonatkozóan a VITUKI 1998. évi munkájára támaszkodva alkothatunk képet. A fedőréteg nedvesítését bemutató ábra egyben a csapadékból történő utánpótlódásról is tájékoztatást ad: ahol átlagos állapotban a talajvíz szintje a finomszemű, iszapos fedőréteg alsó síkja alatt kavicsban van, ott beszivárgással, ahol felette helyezkedik el, párolgással történő megcsapolással számolhatunk. Homokos fedőréteg esetén a 3 m-nél mélyebb talajvízszintnél várható beszivárgás. Füves, illetve alacsony szárú növényzettel fedett mezőgazdasági területeken, homokos fedőréteg esetén a beszivárgás 50-100 mm/év, erdővel borított térszíneken 25-50 mm/év, ami iszapos fedőréteg jelenlétében – annak vastagságától függően – töredékére csökkenhet. A tanulmány szerint a Szigetköz területén a csapadékból származó beszivárgás nem számottevő (0,05 m3/s). Hasonló mértékű az ebből származó utánpótlódás a Lajta és a Mosoni-Duna közötti területekről. Ezzel szemben az elterelés előtti állapotban a Duna szigetközi szakaszáról 6,3 m3/s, a felette lévő szakaszról 0,5 m3/s, a Mosoni-Dunából és Lajtából 0,8 m3/s szivárgott be közvetlenül a talajvízbe. A Szigetköz területén az elterelés előtti állapotban 0,6 m3/s a talajvízen keresztül csapolódott meg (ahol a párolgás 1-2 m talajvíz-mélység esetében eléri a 200-300 mm/év mennyiséget), 0,8 m3/s volt a kutakkal megcsapolt mennyiség. Az áramló talajvíz legnagyobb része – 5,3 m3/s – a Mosoni Duna Mosonmagyaróvár és Győr közötti szakaszán csapolódott meg, kisebb része – 1 m3/s – szivárgott tovább a hansági megcsapolási területekre. Az áramló vízmennyiség értékét izotóphidrológiai vizsgálatok is alátámasztják. 6. A talajvízdomborzat változása a Duna elterelését követő időszakban A talajvízszint területi eloszlásának alakulását a Duna elterelését megelőző és követő időszakban követően hasonló hidrológiai időszakok kiválasztásával, illetve az ezen időszakoban mért talajvízszint-adatok alapján megszerkesztett talajvízdomborzat-térképek összehasonlításával lehet követni. A 6. ábra az 1991. június 4. – 1991. június 13. közötti időszak átlagos talajvízdomborzatát mutatja be. (Az időszakban jellemző pozsonyi vízhozam 2096 m3/s volt.)
6. ábra: Az átlagos talajvízdomborzat a Szigetközben az 1991. június 4. – június 13. közötti időszakban (Szerkesztette: Hajósy Adrienne)
-6-
Az 1991. június hónap elsőfelében jellemzőhőz hasonló hidrológiai helyzetben, 2003. június 1. – 2003. június 10. közötti időszak átlagos talajvízdomborzatát szemlélteti a 7. ábra. (Ebben az időszakban a időszakban jellemző pozsonyi vízhozam 2106 m3/s volt.) A térképek fedvényként egymásra helyezése után kijelölhetők a változásokkal leginkább érintett körzetek.
7. ábra: Az átlagos talajvízdomborzat a Szigetközben az 2003. június 1. – június 10. közötti időszakban (Szerkesztette: Hajósy Adrienne)
7. Numerikus modellvizsgálatok A Szigetköz talajvízszintje alakulását, illetve a különböző tervezett további vízpótló létesítmények talajvízszint-módosító hatásának vizsgálatára a numerikus modellezések nyújtanak kellően rugalmas és a változatoknak megfelelően szükséges számban módosítható feltételekkel történő számításokhoz keretet. A számítási és a részben kidolgozott alkalmazási környezet lehetőséget teremtett a környezeti változások integrált figyelembe vételére, különös tekintettel a már ismert, vagy esetleg feltételezett jövőbeni változások figyelembe vételére. A modellezés célja a rendelkezésre álló terepei, felszínborítási és földtani adatok és ismeretek integrálása, adott időpontbeli állapot rögzítése, ami lehetővé teszi a jövőbeli tervezett vízpótlások és egyéb beavatkozások környezetre gyakorolt hatásának számszerűsítését például a vízforgalom alakukulásában, vagy a talajvízszintek alakulásában. Ennek érdekében megtörtént a 2007. évi légifelvételek tematikus feldolgozása, valamint a térség hidrometeorológiai és vízgazdálkodási adatainak összegyűjtése és átadása a modell számára. Az alkalmazott numerikus számítási módszer (MODFLOW for Windows 5.3., (©W-H. Chiang és W. Kinzelbach, 1991-2001)) a földtani, vízföldtani viszonyok térbeli változásait elemekre bontással követi. Minden elemhez valamennyi vízföldtani, földtani jellemzőt hozzá kell rendelni, ezáltal elemen belül állandó, de elemenként változó tulajdonságokkal rendelkező környezet alakítható ki. Az alkalmazott véges differencia módszernél a terület általános rácshálóval való lefedésével származtathatók az elemek.
-7-
A vizsgálat a modellezett területet fedő rácsháló – a vízrajzi viszonyok függvényében – inhomogén méretű - 2000x2000 m 500x200 m közötti - rácselemekre bontásával történt. A vízföldtani viszonyokat 8 rétegű permanens állapotú modellben, a rétegek szivárgási tényezője és szabad hézagtérfogata, a mértékadó nyugalmi nyomásszintek, illetve a Duna és a Mosoni-Dunaág paraméterei mint a számítás kezdeti feltételei jellemezték A modellben szereplő kezdeti, vagy induló talajvízszintet a területen található kutak mérési adatai szolgáltatták. A horizontális és vertikális szivárgási tényezők megadása a MÁFI-tól átvett parameter-eloszlás alapján történt, melyek a tríciumvizsgálatok eredményei alapján potosításra kerületek oly módon, hogy a mért trícium csúcsok a 30 éves elérési idő izokronjával egybeessenek. A modell kalibrálása után kapott számított talajvízszinteloszlást a 8. ábra szemlélteti.
8. ábra: A numerikus modell kalibrálása után számított talajvízszint-eloszlás -*A jelen összefoglaló a “Felszín alatti vizek utánpótlódása a Szigetközben” kutatási feladatsorozatnak a talajvízkészlet mennyiségi változásait érintő kutatások egyes eredményei felhasználásával készült. A feladat keretében a vízminőség alakulásával kapcsolatos elemzéseket csak közvetetten, a trícium-vizsgálatok eredményeinek a numerikus modellezés során történő felhasználása révén érinti. Az 1992-2008. közötti időszakban a mennyiségi változásokkal kapcsolatos részfeladatok kidolgozásában részt vett: - a VITUKI részéről: Dervaderics Borbála, Ágotai György, Liebe Pál, Simonffy Zoltán, Szalai József, Szekeres József - az ELTE részéről: Kovács József és munkatársai - külső szakértő: Hajósy Adrienne, Deák József
-8-
A talajvíz utánpótlódásának változása a Rajka-Szap Duna szakaszon a MÁFI hidrogeológiai vizsgálatai alapján. Scharek Péter: Magyar Állami Földtani Intézet
A Magyar Állami Földtani Intézet 2010. évben nem kapott megbízást a hidrogeológiai monitoring folytatására, ezért beszámolónk a korábbi évek vizsgálati eredményeire épít.
1. ábra A Magyar Állami Földtani Intézet megfigyelő pontjai a Szigetközben
Az 1994 óta folyt monitorozás célja a megváltozott vízmegosztási, vízállási, vízdinamikai és mederállapot viszonyok között, a medren átszivárgó víz minőségében bekövetkező változások nyomon követése. Ennek módszere a négy állandó telepítésű kút mellett az un. parti-medri szondák leverésével elért, mederfenéken átszivárgó víz vizsgálata mellett az élő, felszíni víz egyidejű vizsgálata. A vízkémiai eredmények összevetéséből következtethetünk a mederaljzat vízminőséget befolyásoló hatásának jellegére és mértékére. A fúrt kutak vízminőségében észlelt változások alapján levonható következtetések. Az 1995-ben létesített kutakból 14½ év vizsgálati adataira támaszkodva a változásoknak bizonyos trendjei kijelölhetők. Sorra véve a legfontosabb mutatókat ill. alkotókat: A mintázásnál mért vízhőmérséklet adatok (2. ábra) mutatják a kapcsolat szorosságát a felszíni, beszivárgó vízzel. A két sekélymélységű (10-14 m között szűrőzött) kút (Dkl–1 és Dkl–4) alig csillapítva közvetlenül az évszakos hőmérsékletváltozást mutatja. Ez azt jelenti, hogy egy-két hétnél nem tart tovább a felszíni víz kútba jutása. A felszín alatti vizek áramlásánál (a Szigetközben), a beszivárgást követően, tapasztalataink alapján, mintegy három év kell az eredeti beszivárgási hőmérsékletek elsimulásához, a mélységnek megfelelő átlaghőmérséklet kialakulásához. A Dkl-6 fúrás hőmérséklet adatai (44-48 m között szűrőzve), jelentősen csökkent amplitúdóval, de még őrzik az évszakos változások hatását, a csúcsok eltolódása 1¼ vagy 2¼ év áramlási időt jelezhetnek (trendjében 0,1-0,2 °C-nyi
emelkedés figyelhető meg). A Dkl–7 (44-48 m között szűrőzve) görbéje már nem jelzi az évszakos változást, egy méréstől eltekintve 10-12 °C mozognak az értékek, valószínűleg három évnél hosszabb áramlási idővel számolhatunk. A távoli tápterület, az erőmű tározó tere, beszivárgási, vízminőségi, így hőmérsékleti adatait nem ismerjük.
2. ábra. A Dkl–1, Dkl–4, Dkl–6 és Dkl–7 kutak vizének mintázáskori hőmérséklete
A nitrát-tartalom változása (3. ábra) a legérzékenyebb jelzője a beszivárgási (átszivárgási) viszonyoknak. A meder állapotában bekövetkező legkisebb változásokra (pl. kontaminációra) is reagál. A reduktív viszonyok kialakulását, a denitrifikáció intenzitását a nitrát-tartalom csökkenése jelzi. A vizsgált időintervallumban a Duna víz nitrát-tartalma kb. 1 mg/l-rel csökkent. A Dkl-1 kútban a nitrát mennyisége a monitorozás megkezdésekor közel állt a Dunában észlelthez. Ezt követően folyamatosan csökkent a mennyisége, a Duna vízénél erőteljesebben csökkenő jelleget mutatva. Azaz a meder korábban növekvő kontaminációja az stabilizálódott, a redukció erőteljesen működött, és az évszakos változás amplitúdója igen kicsivé vált. A Dkl-4 kútban a nitrát-tartalom folyamatosan magas volt, alig kisebb a Duna vízénél, ez a beszivárgási feltételek jó állapotát jelzik, a redukciós folyamatok kis mértékűek. A kútba kerülő víz nitrát-tartalma csökkenő tendenciát mutat bár az évszakos változás megmaradt. Különös jelenséget jelez a Dkl-6 kútban a nitrát tartalom változása, az évszakos amplitúdó változás meghaladja (a maximumok) a korábbit, csökkenő Duna víz nitrát-tartalom mellett. A maximumok megnövekedése nem közvetlenül dunai eredetű nitrátos vízzel keveredés okozhatja, denitrifikálódásra utaló jel nincs. A Dkl-7 kútban ugyancsak emelkedő trendű a nitrát-tartalom, de abszolút értékben a Duna vízé alatt marad, a trendszerű emelkedés ez esetben a folyamatosan javuló (kevésbé reduktív) beszivárgási feltételek kialakulását jelzi, vagy egy kis mennyiségű nitrátos víz hozzákeveredésével kell számolnunk, ebben az esetben a gyenge redukció is megengedhető. A gyengén jelentkező évszakos változás hosszabb (2 éves?) beszivárgási időt jelez.
-2-
3. ábra. A Dkl–1, Dkl–4, Dkl–6 és Dkl–7 kutak vizének nitrát-tartalma
-3-
A SZIGETKÖZI FELSZÍNBORÍTÁS TÉRKÉPEZÉSEK LÉGIFELVÉTELEK KÉSZÍTÉSÉVEL ÉS FELDOLGOZÁSÁVAL 1984 és 2008 KÖZÖTT Licskó Béla VITUKI Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet Nonprofit Közhasznú Kft.
Az Argos stúdió 1984 óta készített légifelvételeket a Szigetköz teljes területéről. Az archivált felvételek lehetővé tették, hogy 1996-ban a Minisztérium, valamint a Győri Környezetvédelmi Felügyelőség és a Vízügyi Igazgatóság vezetőivel és munkatársaival kialakított tematika szerint megkezdődjék az archívumban őrzött szigetközi felvételekből (a kiválasztott évek) felszínborítás térképeinek elkészítése. Továbbá az évtől kezdődően rögzített paraméterekkel (felvételi méretarány, filmanyagok, felvételezési időszak és a feldolgozási eljárások) folytatódott a - korábban alkalomszerű- szigetközi távérzékelési munka. Az 1984. és 2008. évek között végzett éves távérzékelési és térképezési tevékenység a következő feladatok elvégzéséből tevődött össze: 1:50 000 méretarányú légifelvételezés színes infra és színes nyersanyagra A felvételek fotográfiai kidolgozása és szkennelése. A filmnegatívok és a digitalizált képek archiválása. A megelőző évi légifotó-interpretáció eredményéből vektoros-digitális felszínborítás térképszelvények előállítása 1:10 000 méretarányban, EOV vetületben és szelvényezésbe, ArcView formátumban. A térképszelvények M=1:25 000 nyomtatása. A légifelvételekből digitális ortofotó-montázsok előállítása. (a költségkeret függvényében) Az aktuális felszínborítás állapot kiértékelése (számítógéppel segített interpretáció). A legutolsó felszínborítás-térkép 2008 -ban készült és (a korábbi évek gyakorlatának megfelelően) a 2007. évi állapotot ábrázolja. E feldolgozásnak az előző (2006.) évi térképpel való összehasonlítása során mintegy 100 eltérés volt tapasztalható. A változások többsége az erdőkben illetve a fás területeken jelentkezett, de megfigyelhetők voltak a vizes, a nedves, valamint a füves és a kopár területek esetében is. Ez az egy szám is jól mutatja, hogy a változások folyamatosak voltak, mind a hullámtéren, mind a mentett oldali területeken. Tehát a rendszeres (lehetőség szerint évenkénti) felvételezések és feldolgozások újabb és újabb ismereteket eredményeztek. Az 1997-re rendszerré fejlődött Szigetközi távérzékelés Magyarországon egyedülálló volt. A Szigetköz mindenkori állapotáról áttekintést nyújtó digitális formájú fotótérképek, valamint tematikus térképsorozatok archiválása biztosította az adatok környezeti monitoring rendszerbe való integrálhatóságát. A légifelvételek felhasználói között voltak az: erdészeti zoológiai vízrajzi talajvíz földtani vizsgálatokat végző intézmények szakemberei, vagyis csaknem a teljes Szigetközi Munkacsoport. 2008-ban a korábban alkalmazott középformátumú fényképezőgépek helyett a légifelvételezés mérőkamerával történt, színes infra filmanyagra. Az egyes képek közötti közel 70 százalékos átfedés, és a mérőkamerás technológia pontosabb, és egységesebb tónusvilágú ortofotó-térkép előállítását tette lehetővé. Ezáltal nem csak a területhasználati térképezés válhat még precízebbé, hanem a különböző szakterületi kiértékelések (erdészet, vízrajz, stb.) is több információhoz jutnak. Sajnos forrás hiányában ez a felvételezés már nem került feldolgozásra. Összeállította:
Licskó Béla tudományos főmunkatárs o.v.
A 2007. évi állapotot ábrázoló felszínborítás térkép egy EOTR szelvénye
-2-
A Cikolaszigeti-ágrendszer 2007. 09 24-i felvétele
A Cikolaszigeti ágrendszer 2008. 08. 11-i felvétele. Erdő illetve fás területrészek letermelése, valamit a korábban „bokros” területek erdősülése
A Szigetköz 2008. évi színes infra ortofotó montázsa
-3-
A szigetközi környezeti monitoring a számok tükrében Hajósy Adrienne (MTA Szigetközi Munkacsoport) A számok jelen összefoglalásának célja, hogy felhívja a figyelmet a terepi mérések és az eredményeikből épülő hosszú idejű adatsorok fontosságára. A Duna a szigetközi élőhelyek és élővilág elsődleges meghatározója. A folyam elterelése az alapvető természeti tényezőt, a víz mennyiségét példátlan módon megváltoztatta, emiatt változnak az élőhelyek és az élővilág. E változások nyomonkövetése nemcsak szakmai-tudományos feladat, gyakorlati céljai is vannak. Egyrészt a károk mérséklése érdekében tehető lépések megalapozásához szükséges a környezeti állapot időnkénti értékelése. Másrészt, a függőben lévő hágai eljárásban - az ítélet szerint - a feleknek meg kell téríteni az egymásnak okozott anyagi természetű károkat. A kölcsönös elszámolásban a Duna elterelésével okozott környezeti kár jelentős szerepű lesz. A környezeti kár jogi jellegű elismertetésének - vélhetően nemzetközi szakmai fórumok előtt - feltétele a környezet állapotát méréseken alapuló adatbázis léte. Az 1. ábra - három természeti tényezőt mutató - hosszú idejű adatsora felhívja a figyelmet a Duna elterelésének rendkívüli mértékére. Az éghajlatváltozás okozta környezeti változásokat a hőmérséklet és a csapadék változásának sokkal "szelídebb" mértékékű - de alattomos - tendenciája alapján is valószínűsítik. Az éghajlatváltozásra történő felkészülés, a várható károk mérséklése, az alkalmazkodás korunk nagy feladata. A prognózisokhoz és a különféle modellek kalibrálásához az élőhelyek és az élővilág változásának megfigyelése fontos adatokat szolgáltat, ezért világszerte növekvő tendenciát mutatnak a különféle, környezeti elemekre vonatkozó mérések. A Duna vízhozamának százéves adatsora nem tendenciát, hanem - az 1992 októberében bekövetkezett - hirtelen változást mutatja. Az élőhelyek és az élővilág különböző sebességgel ad választ a víz mennyiségének hirtelen csökkenésére, alkalmazkodik az új helyzethez. A visszafordíthatatlan kedvezőtlen változások - élőhelyenként és élőlényenként különböző - "határpont" elérése után következnek E "határpont" becslése csak elegendő mennyiségű, és minden szükséges környezeti tényezőre kiterjedő mérések és homogén adatbázis alapján lehetséges. (A változások sebessége mérsékelhető lenne a Duna-víz mennyiségének növelésével, a visszafordíthatatlanság "határpontja" távolabbi időbe toldódna.) A földrajzi helyhez kötött észlelések összefoglaló számadatai A 2. ábra 2005-re és 2010-re mutatja a munkacsoport keretében végzett terepi munka mennyiségét. A mérőhelyek száma és az éves mérési tevékenység jelentős csökkenést mutat. A csökkenés kényszerű oka a mérésekre fordítható támogatás jelentős csökkentése. 2009-ben a korábbi költségnek csak harmada, 2010-ben hatoda állt rendelkezésre. Néhány észlelésfajta 2010-ben szünetelt: a beszivárgás- és a kolmatáció-megfigyelések, amelyek az ivóvízkészlet állapotát voltak hivatottak nyomonkövetni (a MÁFI és a VITUKI mérései), illetve az MTM Növénytárának fitobentosz mérései, annak ellenére, hogy a víz-keretirányelv bevezetése nagyobb hangsúlyt helyez ezekre mérésekre. A két év (2005 és 2010) mérőhelyeit a 2. ábra mutatja, és mérési alkalmak számadataival együtt a táblázat foglalja össze. Mivel egy mérőhelyen többféle adat gyűjtése folyik, az adatbázisba kerülő értékek lényegesen meghaladják az itt közölt mérési alkalmak számát.
1. ábra
-2-
2. ábra
-3-
2005 a méréskör és a mérést végző intézmény
Földtan MÁFI Utánpótlódás VITUKI Talajnedvesség, gyomok NYME Erdészet ERTI Fitocönológia ELTE Hidrobiológia MTA Duna-kutató Intézet Hidrobotanika MTM Növénytár Terresztris fauna MTM Állattár
2010
a mérőhelyek száma
a mérési alkalmak száma mérőhelyenként
a mérőhelyek száma
a mérési alkalmak száma mérőhelyenként
29
4
-
-
11
1
-
-
20
14
14
14
48
21
17
21
20
1
4
1
15
3
9
1
32
2
-
-
35
1
7
1
Adatbázisok, jelentések, könyvek A monitoring másik, számokkal jellemezhető vonatkozása a készült dokumentáció nagysága. Bár a papíralapú jelentések, sőt könyvek száma az elektronika soha nem gondolt fejlődése miatt ritkul, de főként a szigetközi monitoring kezdeti időszakában jelentős mennyiségű dokumentum keletkezett. Az éves munkáról kutatási jelentés készült évente. E dokumentum-tenger méretére a következő alsó becslés adható. Feltesszük, hogy egy jelentés 100 oldal, 18 év alatt akkor az éves jelentések méretére 14400 oldal adódik. (A jelentések a munkacsoport archívumában több nagyméretű polcos szekrényt töltenek meg. Időről időre, főként diplomatervezők, illetve PHD-zők szoktak benne keresgélni.) Az éves konferenciákra vékony, általában 30-40 oldalas összefoglaló füzetek készülnek, amelyek átfogó tájékoztatást adnak a kutatási jelentésekről. Ha ezeket 1993 óta sorbaraknánk, az eredmény meghaladná az 500 oldalt. (A füzetek megtalálhatók a munkacsoport honlapján.) Az 1993 óta tartó tevékenység során több könyv is született a munkacsoport eredményeiről. Ezeket általában 200-300 példányban nyomtattuk, kereskedelmi forgalomba nem kerültek, az érdeklődők, illetve a szakkönyvtárak ajándékként kapták. Láng István professzor úr 2007-es előadásában 8 fontosabb kiadványt sorolt föl. A kiadványok száma az utóbbi években csökkent, mert a munkacsoport 1996 óta internetes formában teszi közzé az eredményeket. (A bős-nagymarosi ügy környezeti kérdésköréről egy angol nyelvű könyv nyomtatási lehetőségre vár, 2009 óta.) A két legkelendőbb könyv (teljesen elfogytak) egyike 1993-ban született, a bősi vízlépcső üzembe helyezése előtti állapotról gyűjthető ismereteket foglalja össze [1]. A másik a "Blue Book" [2], amely a hágai per írásbeli szakaszához készült, és a perirat fogalmazói - remélhetőleg - haszonnal forgatták. Budapest, 2011. március 23. [1] Magyar Tudományos Akadémia: Szigetköz - környezettudományi kutatások, környezeti állapot, ökológiai követelmények, Budapest, 1993, 145 oldal [2] Expert Group of the Hungarian Academy of Science: Environmental Risks and Impact Associated with the Gabvikovo-Nagymaros Project, Budapest, April, 1994, p.91
-4-
