A permanens afrikai aszály, a mérsékelt övi kontinentális területek többéves csapadékszegény periódusai, illetve a tavak és tengerek vízszintváltozásai irányították a figyelmet egy esetleges kezdődő éghajlatmódosulás beható vizsgálatára. Mind több jel mutat arra, hogy az emberiség nagy térségű
környezetszennyező tevékenysége legalább is befolyást gyakorol az éghajlatra, és — bár erről közvetlen bizonyítékokkal nem rendelkezünk — ennek következményei rendkívül súlyosak lehetnek. Az erős környezeti függőséggel jellemezhető biológiai ökoszisztémák ugyanis rendkívüli érzékenységgel reagálhatnak bizonyos meteorológiai paraméterek tartós megváltozására; ez a terméshozamok csökkenésében, a fotoszintetizáló
biomassza oxigénképző, illetve szén-dioxid-nyelő képességének módosulásában ölthetne testet. Ezen másodlagos (azaz a bioszférából eredő) hatások egy része tovább erősítheti a negatív éghajlati folyamatokat, más része azonban — az élelmiszer-termelés csökkentésén keresztül — közvetlenül ronthatja az emberiség életfeltételeit. Különösen problematikus a folyamatok megfordíthatóságának kérdése: a bioszférában észlelt változások a környezeti feltételek „visszaigazításával" egyáltalán kijavíthatók-e? Mind ez idáig nagyon kevés információval rendelkezünk arra nézve, hogy a bioszféra—környezet rendszer együttes működése milyen határok között tekinthető reverzibilisnek.
Közvetlen célkitűzésünk volt annak tanulmányozása, hogy az éghajlati feltételek módosulása milyen befolyással van az erdőre, mint önálló ökoszisztémára. A vizsgálatok során — az ide vágó hazai és nemzetközi kutatási eredményekre építve — megkíséreljük prognosztizálni a Kárpát-medencében a jövő század közepére várható éghajlatmódosulást, majd az eltolódó éghajlati övek alapján ajánlásokat
teszünk egy, a maitól eltérő fafajösszetételű erdőtelepítési program kidolgozására.
Változik-e a klíma?
Éghajlat, éghajlati rendszer, éghajlati kényszer
Széles szakmai körökben elfogadott megállapítás szerint, egy adott földrajzi hely éghajlata a környezet olyan, hosszabb ideig fennmaradó állapota, amely ún. dinamikus egyensúlyban van a környezet szempontjából külsőnek tekinthető hatásokkal.
E meghatározás szempontjából igen fontos, hogy az éghajlat fogalma nem szűkíthető le pusztán a légkörre; ugyanis a „környezetet" több, önmagában is bonyolult rendszer alakítja ki. E rendszerek összessége, az éghajlati rendszer, amely öt alrendszerből áll: légkör, óceán, szárazföldi felszín, poláris jég- és hótakaró, valamint a bioszféra. Az alrendszerek között számtalan többirányú, egymással akár ellentétes hatású, ún. visszacsatolás biztosítja a kapcsolatot, ezek a tényezők nemcsak hatással vannak az éghajlat alakulására, hanem maguk is függnek tőle.
A környezet szempontjából külsőnek tekinthető hatásokat szokás éghajlati kényszereknek is nevezni; ezek a kölcsönhatások befolyásolják az éghajlatot, ám maguk nem függnek tőle. Általánosan elfogadott tény, hogy a természetes eredetű kényszerek vagy csak nagyon lassú — 10 ezer években mérhető — éghajlatváltozást okoznak (pl. a Föld pályaelváltozásai vagy a kontinensvándorlások) vagy pedig, mint a vulkánkitörések, a naptevékenység esetében a kiváltott éghajlati hatások néhány év (legfeljebb évtized) alatt lecsengenek. Az antropogén eredetű kényszerek közös jellemzője, hogy nagy többségük valamilyen ipari vagy mezőgazdasági tevékenység közvetlen következménye. Antropogén éghajlati kényszerként elsősorban azok a gáznemű szennyezőanyagok jöhetnek szóba, amelyek nagy stabilitásuknál fogva hosszú ideig változatlan formában a légkörben maradhatnak és Földünk gázburkát közel egyenletesen betöltve megváltoztathatják annak sugárzási viszonyait.
Ilyen gázok például a szén-dioxid, a metán, a dinitrogén-oxid és a freon, az általuk kiváltott hatás pedig üvegházhatás néven vonult be a szakirodalomba.
Ezeknek az anyagoknak (csekély mennyiségük ellenére) nagy szerepük van az éghajlat
kialakításában; az üvegházhoz hasonlóan a látható napsugárzást átengedik, azonban a világűr felé irányuló hősugarak számára gyakorlatilag áthatolhatatlan akadályt jelentenek. így végső soron az éghajlati rendszerben sugárzási energiatöbblet keletkezik, amely felhalmozódása egy ponton túl a környezet átalakulását, éghajlatváltozást eredményezhet.
Út az éghajlati jövőhöz: az éghajlat-modellezés
A jövő éghajlatának vizsgálata meteorológiai szempontból ún. másodfokú prognózisfeladat.
Eszerint ismertnek tételezzük fel a kényszerek (pl. a szén-dioxid- és a metánkoncentráció) jövőbeni alakulását, és arra vagyunk kíváncsiak, hogy a kényszerek ilyen „forgatókönyve" (más néven szcenáriója) mellett milyen lesz az éghajlati rendszer állapota a jövőben.
Magának a megismerésnek az eszköze az éghajlatmodell: olyan, a fizikai törvényszerűségeken alapuló matematikai leképezése a valós világnak, amely a környezet állapotát néhány állapothatározón keresztül írja le. E módszernek az eredményessége egyrészt az állapothatározók megválasztásán múlik, másrészt attól függ, hogy a klímát kormányzó fizikai folyamatokat milyen mélységig voltunk képesek beépíteni a modellekbe. Az elmúlt évtizedek során az éghajlatmodelleknek három, eltérő bonyolultságú és célkitűzésű családja alakult ki.
Az igen nagy bonyolultságú, jó térbeli és finom időbeli felbontásra képes általános cirkulációs modellek az általános légkörözés precíz leírásán keresztül közelítik meg az éghajlat szimulálását. Bonyolultságuk olyan magas fokú, hogy ilyen modellek csak a világ néhány — különlegesen nagy kapacitású számítógépekkel felszerelt — kutatóközpontjában fejleszthetők. Az általános cirkulációs modellek hátránya, hogy jelenleg még nem vagy csak kismértékben alkalmasak az évszázados időskálán igen lényeges óceáni folyamatok nyomon követésére.
A második csoportba az ún. energiaegyensúlyi modellek tartoznak; ezek a modellek általában szegényebb térbeli felbontást valósítanak meg és az áramlások dinamikáját figyelmen kívül hagyva azok energetikájára helyezik a fő hangsúlyt.
Említett hátrányaik ellenére alkalmasak a teljes éghajlati rendszer egyszerűsített szimulálására.
Végül a harmadik csoportba a statisztikai modelleket szokás sorolni. Ezeknek a módszereknek az a lényege, hogy a kutatók a rendelkezésükre álló éghajlati adatsorok elemzésével kísérelnek meg olyan kapcsolatokat feltárni, amelyek fényt deríthetnek
az éghajlat jövőjére. A módszer előnye, hogy a következtetéseket közvetlenül a valóságos éghajlati rendszerből vonhatjuk le, hátránya viszont, hogy a rendelkezésünkre álló éghajlati adatsorok nem mutatnak olyan változékonyságot, ami esetleg a jövőben előfordulhat.
Milyen éghajlatra számíthatunk a jövő században?
Az antropogén kényszerek jövőbeni alakulását vizsgálva megállapítható, hogy a jövő század végéig a szennyező gázok és aeroszolok légköri koncentrációjának emelkedésére számíthatunk (1). A növekedés ütemét illetően a gazdasági fejlődés nehezen prognosztizálható voltából adódóan — igen eltérő becslések láttak napvilágot.
A jövő század közepére a szén-dioxid mennyisége 90(+30)%-kal, a metáné 300(+100)%-kal nőhet, míg a dinitrogén-oxid és a freonok koncentrációja hozzávetőleg 200(+100)%-kal emelkedhet.
Hazai fejlesztésű energiaegyensúlyi modellekkel elvégzett számítások rámutattak (2), hogy az említett gázok koncentrációemelkedése együttesen a következő 50 évben mintegy 1—1,4 °C-os felmelegedést okoz Európában. Azonban ez a látszatra csekély érték is súlyos éghajlati konzekvenciákkal járhat a mérsékelt övi tenyészidőszak hosszát és fázisát illetően: kísérleteink szerint a megváltozott éghajlat az évszakok váltakozását aszimmetrikussá teszi. Egy rövid — valószínűleg igen változékony — tavaszt egy, a jelen állapotnál lényegesen hosszabb, de annál nem sokkal melegebb nyár követ. Az ősz októbertől decemberig tartana, és a mai vénasszonyok nyarára emlékeztetne, míg a januártól áprilisig tartó telet a mai szóhasználattal igen enyhének neveznénk. Az általános cirkulációs modellekkel elvégzett és publikált kísérletek szerint (3) a jövő század közepére nyáron valószínűleg a csapadék és különösen a talajnedvesség drasztikus csökkenése várható a Kárpát-medence térségében. A téli évszakban — bár az eredmények ellentmondásosak — a vizsgálatok a nedvességellátottság növekedésére utalnak. Az említett modelleredményeket megerősítette, illetve pontosította egy — kárpát-medencei adatokra támaszkodó — statisztikai vizsgálatsorozat (4), amely szerint az antropogén kényszerek hatására — a hőmérséklet emelkedése mellett — a nyári fél évben hozzávetőleg —15%-os csapadékcsökkenés, míg télen 0—10%-os csapadéknövekedés lehetséges.
A talajnedvesség a vizsgálatok szerint nyáron akár 30%-kal is csökkenhet.
Mérlegelve az említett modellek és módszerek eredményeiben mutatkozó eltéréseket, számításba véve az üvegház-gázok jövőbeni koncentrációbecslésében mutatkozó nagyfokú bizonytalanságot, valamint figyelembe véve alapvető célkitűzéseinket, két, egymástól jelentősen különböző szcenáriót tételeztünk fel:
„A"-szcenárió („kedvező eset")
METEOROLÓGIAI ELEM TÉL NYÁR ÉV
hőmérséklet-változás (°C) + 1 +0,5 + 1,5
csapadékváltozás ( % ) > 0 0 0
talaj nedvesség-változás ( % ) +15 0 +10
felhőzetváltozás ( % ) < 0 <0 < 0
évszakosság dec.-márc. jún.-szept.
„B"-szcenárió („kedvezőtlen eset")
METEOROLÓGIAI ELEM TÉL NYÁR ÉV
hőmérséklet-változás (°C) — 0,5 + 1,5 + 0,5
csapadékváltozás ( % ) +10 —10 < 0
talajnedvesség-változás ( % ) + 5 —30 —20
felhőzetváltozás ( % ) +10 —10 < 0
évszakosság jan.-ápr. máj.-szept.
Az erdő
Az erdő és az ember kapcsolata hosszú évszázadokig szinte változatlan volt. A változások, amelyek érték és befolyásolták ezt a kapcsolatot, eddig is szoros összefüggésben álltak a népesség növekedési ütemével. A trópusi erdőkben az égetéses gazdálkodás során a múltban a törzsek ugyanarra a területre csak több generáció után tértek vissza, így a megsebzett erdőnek volt lehetősége regenerálódni 50—200 év alatt. Ám a megnövekedett népesség a visszatérő periódust 5—20 évre is leszorította, utat nyitva ezzel a talaj leromlásnak, erdőpusztulásnak és az elsivatagosodásnak. A fás szavannák a megnövekedett tűzifaigény miatt átalakulnak füves szavannákká és a túllegeltetés következtében sivataggá. Hasonló hatások érték Európa és így a Kárpát-medence erdeit is. A népességnövekedés erdőterület-csökkenéssel és a csökkent területű erdők fokozottabb használatba vonásával járt. Bár Európa azon kevés helyek egyike, ahol a jövőben az erdőterület növekedésével számolhatunk, sajnos ez sem tudja ellensúlyozni a trópusi erdőterületek pusztulását. Az iparosodott Európában a következő — főleg antropogén eredetű — kedvezőtlen környezeti hatás éri az erdőket:
— A savas esők hozzájárulnak a talaj elsavanyosodásához, szétroncsolhatják a sztómák zárósejtjeinek membránjait és ezzel felboríthatják a fák vízháztartását.
A savas csapadék befolyásolhatja a mikorrhiza kapcsolatot és ezáltal a tápanyagfelvételt.
— A savas csapadék megkönnyíti a nehézfémek beépülését és felhalmozódását.
— Súlyos problémaként jelentkezik egyes területeken az ammónialerakódás, ami
szintén az élettani folyamatokra van kedvezőtlen hatással; levélpusztulást okozhat.
— Ha a légkör alsó rétegeiben az ózonkoncentráció megnő, akkor ez az erős
oxidáns vegyület közvetlenül támadja a levélben a sejtmembránokat. Ha viszont
a freonoknak köszönhetően — az ózonkoncentráció nagy magasságban csökken (azaz az ózonpajzs elvékonyodik), ennek hatására igen erős UV-sugárzás éri az emberi, állati és növényi szervezeteket. Mindemellett az ózonkoncentráció csökkenése hatással van az atmoszféra energia háztartására, így elősegítheti az üvegházhatást.
— A gazdálkodással összefüggő károsodások: talajtömörödés, olaj- (hidraulika-, kenő-) szennyeződés, technológiai hibák, sebzések, talajerózió elindítása stb.
— Klimatikus hatások: aszályos periódusok, fagykárok, légköri elemek okozta egyéb károk.
A klimatikus hatások évezredeken át viszonylag állandóak voltak az erdők számára.
(Az „állandóságba" beleértjük, hogy mindig voltak szélsőségesen hideg vagy aszályos évek, de egy-két melegebb vagy hidegebb év nem jelentette azt, hogy a klíma változik.) Napjainkban elképzelhető, hogy a Föld élővilága olyan klímaváltozás előtt áll, amihez fogható még nem volt mióta az ember megjelent. A legutóbbi
jégkorszakban a Föld átlaghőmérséklete 5 °C-kal volt alacsonyabb a mainál (5), ugyanakkor a következő század közepére mintegy 1,5—4,5 °C-os földi átlaghőmérséklet-növekedés várható (6). S még ha ez kisebb mértékű is mint az említett jégkorszakbeli változás, időbeli lefolyása lényegesen gyorsabb lehet annál.
Az erdő és az éghajlat kapcsolata
Az erdő roppant bonyolult életközösség, amely érzékenyen reagál az őt érintő biológiai és környezeti hatásokra. Az abiotikus környezeti tényezők közül a légkör klimatikus elemei elsődlegesek az erdő számára; a klíma teszi lehetővé egy adott faj elterjedését, létezését. A bükk éppen úgy megél a fekete rendzinán, mint a barna erdőtalajon, ha ott számára megfelelő, atlantikus klíma uralkodik. Másodlagos a többlet vízhatás, ami kismértékben függetlenné teszi az erdő életközösségét a klimatikus tényezőktől. Példa erre, hogy patakmenti égeresek több klímazónában is megtalálhatók.
Az erdészek az erdőtársulásokat használják fel a klíma jellemzésére. Ezeket az erdőtársulásokat egy-két klímateszt fafajjal jellemezzük; Magyarországra a következőképpen:
I. Síksági, kontinentális klímazóna — erdős sztyepp öv (kocsányos tölgy — fehérnyár)
II. Halomvidéki, szubkontonentális klímazóna — kocsánytalan tölgyesek öve (kocsány
talán tölgy).
III. Dombvidéki, szubkontinentális-szubatlanti, átmeneti klímazóna. Gyertyános-tölgyes
átmeneti társulások öve (gyertyán, kocsánytalan tölgy).
IV. Középhegységi, szubatlantikus klímazóna — szubmontán bökkösök öve (bükk,
gyertyán).
V. Hegyvidéki, atlantikus klímazóna — montán bükkösök öve.
Ha figyelembe vesszük a kitettséget, hogy a dombok, hegyek északi oldalain hűvösebb,
nedvesebb térségek vannak, akkor szemléletesen tudjuk ábrázolni az említett övek elhelyezkedését. Ugyancsak a mezoklimatikus jellegnek tudható be, hogy mély völgyekben, alacsonyabb tengerszint feletti magasságban is találhatók pl. bükkösök. Az említett zonális erdőtársulásokhoz a következő klímajellemzők tartoznak:
Klímazóna É v i á t l a g Júli. 14 h Hőmérs.-
(magasság) hőmérséklet csapadék rel. páratart. ingás
m °C mm % °C
I. 10,5—12,0 450—550 46—50 40—50
II.150—300 9,5—10,5 550—600 51—55 30—40
III.300—400 9,0—10,0 650—750 56—59 20—30
IV. 400—700 8,5— 9,5 750—850 60—64 20—30
V. 700— 7,5— 8,5 850—900 65— —20
A júliusi (egész napi, nem a táblázatban szereplő 24 órás) 65%-os átlagos páratartalom
határa egybeesik a zárt erdők kialakulásának határával (7). A hiányzó légnedvességet a talaj jó vízellátottsága bizonyos mértékig pótolhatja, így pl. szivárgó vizes, félnedves talajoknál. További jelentőséggel bír az erdők számára a talajharmat, ami különösen a szélsőséges körülmények között biztosíthatja az erdő fennmaradását; magas hegyvidékeken egyes fafajok csapadékigényének 20%-át is biztosíthatják a ködök. A talajnedvességnél, illetve a talajra jutó csapadékmennyiség számításánál figyelembe kell venni, hogy a fafajok intercepciós vesztesége más és más. Így lucfenyő esetében ez nagyobb arányú mint a bükknél, azaz azonos csapadékmennyiségből több marad fenn a lucfenyő koronaszintjén és több is párolog el onnan.
Ma az erdészek (erdőtervezők) amikor arról döntenek, hogy a levágásra kerülő erdő helyén milyen új erdőt neveljenek, a múltra támaszkodnak. Figyelembe veszik a jelenlegi erdő állapotát, vitalitását, megnézik, hogy régebben milyen erdő állt azon a helyen. Ezek után az előzőekben ismertetett klímajellemzők ismeretében tesznek javaslatot arra, hogy a termőhelynek (és a gazdasági igényeknek) legjobban megfelelő új erdő milyen fő fafajokból álljon, azonban figyelmen kívül hagyják a környezet (és így a klíma) esetleges jövőbeni változásait.
Változások a jövőben
A CO2-koncentráció növekedés közvetlen hatása a fotoszintézisre
A CO2 a fotoszintézis során beépül a növény szervezetébe. Megnövekedett C02 - koncentráció mellett nagy általánosságban mondható, hogy megnő a fotoszintézis mértéke, amely azonban függ:
a növényi légzőnyílások CO2 érzékenységétől,
a környező levegő C02 szintjétől,
a sejtek közötti tér CO2 koncentrációjától,
víz- és tápanyag-ellátottságától,
az enzimrendszer működési hatékonyságától.
Megjegyzendő, hogy vannak olyan növények, amelyek fotoszintézise „C4" vagy „CAM" típusú (pl. kerti porcsin); ezek bizonyos mértékig tudnak C02-t asszimilálni sötétben, illetve zárt sztómák mellett is, de a számunkra fontos növényekre — így a fákra is — a „C3" típusú fotoszintézis a jellemző. A légzőnyílások zárása és nyitása függ a növény vízellátottságától, a turgornyomástól, a CO2 szinttől és a fénytől, ezért egy megnövekedett C02 szint mellett az asszimiláció mértéke növekedhet, ha elegendő fény, hő, víz és tápanyag áll rendelkezésre. Ha a folyamatban valamelyik tényező nem tud megfelelni az igényeknek, akkor az asszimiláció mértékének csökkenésével kell számolni. Elvileg magasabb CO2-koncentráció mellett a légzőnyílások kevésbé kell hogy nyitva legyenek, ezzel csökken a vízpárologtatás mértéke, azaz gazdaságosabb lehet a vízfelhasználás. Ugyanakkor az elpárolgó víz hűti a levél felszínét és így kedvezőbb környezetet biztosít a fotoszintézishez.
A fában a vizet a gyökérnyomáson kívül a transzspiráció mozgatja; az edényekben kialakuló függőleges vízszálat alulról a gyökérnyomás nyomja, felülről a kutikuláris (10%) és a légzőnyílásokon keresztül történő transzspiráció húzza, így biztosított a növény számára megfelelő vízellátottság és a sejtek anyagcseréjéhez szükséges híg tápoldat.
A kutatók azt várják, hogy az olyan fenyők esetében, mint a C02-koncentrációra meglehetősen érzéketlen szitkafenyő, megfelelő vízellátottság esetében az asszimiláció közel egyenes arányban fog nőni a CO2-koncentráció emelkedésével (8).
Sajnos, nagyon kevés számú mérés és kísérlet áll rendelkezésre, amikre támaszkodhatunk, azok is egyes levél, illetve csemete asszimilációs vizsgálatával foglalkoztak.
Ezért kérdéses, hogy milyen elfogadhatósággal extrapolálhatók ezek a térben és időben korlátozott kiterjedésű kísérleti eredmények kifejlett fákra vagy állományokra.
Faállományok vizsgálatához szükséges mikrometeorológiai vizsgálatokkal sem rendelkezünk a lombkoronaszint és a környező légterek közötti kapcsolatokat nézve. A fáknál már a kis változásoknak és az erre való reagálás minőségének is nagy jelentősége van, hiszen egy állomány esetében kismértékű évgyűrűszélesség-csökkenés több év alatt jelentős hozamcsökkenést eredményez, ezért az erdő rövid és hosszú távú válaszainak hatásai összeadódnak és fokozottan jelentkeznek.
A klímaváltozás hatása az erdőre
A hőmérséklet, a csapadék és a nedvesség változására érzékenyen reagál egy olyan összetett folyamat, mint a növekedés. Fritts 1978-ban (8) több variációban vizsgálta a változások hatásait.
— Gyors lefutású, „kényszerített" válaszok:
Magas hőmérséklet és alacsony csapadék a növekedési szezonban keskenyebb évgyűrűt eredményezett. Meg kell jegyezni, hogy a kölcsönhatások bonyolultak és az egész növény reagálása a stresszhatásra nem lineáris a stressz lefutásával.
Általában a gyors folyamatok hatása az erdős ökoszisztémákra csak jelezheti egy hosszabb időszak változásait, de azt is meglehetősen bizonytalanul.
Az említett vizsgálat során a növekedési szezont megelőző időszakban a kevesebb csapadék és a magasabb hőmérséklet kisebb potenciális kambiumnövekedési gyorsaságot eredményezett, amelynek a hatása a növekedési időszakban jelentkezett. Ezek a hatások nagyrészt a fában fellépő víz-stressznek köszönhetőek. Ugyanakkor a több csapadék és alacsonyabb hőmérséklet szintén alacsonyabb növekedést eredményezett, amely a fotoszintézisnél említett tényezőkre vezethető vissza.
— Középtávú válaszok:
Az egyes fák által adott reakciók nem összegezhetők egyszerűen és értelmezhetők mint az állomány reakciója. Relatíve kis behatás a fára, eredményezhet nagy változást az erdő életében. A kölcsönhatás a fás populációk és károsítok (rovarok, gombák) között sok esetben klímafüggő. A hőmérséklet-változás következtében megváltozhat egyes rovarok fejlődésmeneti időtartama, így nagyobb károsítás érheti az állományokat. A legyengült fák kevéssé ellenállóak a gombákkal szemben.
— Lassú lecsengésű, elhúzódó válaszok:
Ha a klímaváltozás elegendően nagy, akkor a változás egyes fafajok jelenlegi előfordulási határait is megváltoztathatja, illetve elősegítheti egyes fajok migrációját.
Így a 30-as évek melegebb átlaghőmérsékletének eredményeként a boreális erdők kissé északabbra tolódtak. Ugyanakkor a „kis jégkorszak" (1650—1750) alatt 1—2 °C-kal volt a jelenleginél hűvösebb, ami jelentősen kihatott az erdők fejlődésére: növekedett a csapadék, csökkent a párolgás, ritkábbak voltak az erdőtüzek — kedvezve ezzel a keményfa erdők elterjedésének.
Előrejelzések az erdők globális reagálására
Száraz jellegű felmelegedés mindenütt csökkentené az erdők kiterjedését, míg egy
differenciált (egyik helyen nedves, máshol száraz) változat a boreális erdők kiterjedésének
növekedését, a trópusi örökzöld erdők területének növekedését vetíti elő.
Ha szárazabb területekről van szó, akkor a határok észak felé tolódnak. Egy másik
vizsgálat szerint (9) az óceáni és a trópusi területek egy részén megnövekszik a csapadék, így pl. a Szahara középső és déli részére is csapadéknövekedést várhatunk.
Ugyanakkor a kontinensek belsejében szárazság társul a felmelegedéshez, amivel együtt csökken a tundra területe és növekszik a füves puszták és sivatagok aránya. A felmelegedés megváltoztathatja az egyes fafajok életlehetőségeit az elegyes (kevert fajú) erdőkben, így a délies, meleg és szárazságtűrő fajok kerülhetnek előtérbe a déli boreális erdőkben.
Mi lesz az erdők sorsa Közép-Európában és a Kárpát-medencében?
A változások természetesen nem állnak meg a Kárpátok koszorújánál és az Alpok csúcsainál sem. A klímaváltozás valamilyen mértékben érinteni fog minket.
A regionális hatások tanulmányozásához a már említett két szcenárióra kell visszatérni.
Az „A" esetben, melyet „kedvezőbbnek" tekinthetünk, a csapadék nem csökkenne, sőt, a talajnedvesség kismértékben emelkedne; igaz a vegetációs időszakon kívül. A telek enyhébbek lennének és kissé csapadékosabbak, s ez a csapadék főleg eső lenne, ami gyorsabban beszivárog a talajba, vagy elfolyik. A növényzet a megnövekedett hőmérséklet, a kezdeti talajnedvesség-többlet és a magasabb C02-koncentráció következtében nagyobb mértékben asszimilálna. Ez a gyorsabb fejlődés kedvezne a rövid tenyészidejű növényeknek, ugyanis a hosszabb tenyészidejű növények nyár közepére, végére már vízhiánytól szenvednének a fokozott asszimiláció és evapotranspiráció miatt.
Ez a klíma azoknak a — részben mediterrán jellegű — fajoknak kedvez, amelyek már eleve a nyári aszályos meleget és a tavaszi, őszi csapadéktöbbletet igénylik, illetve elviselik. A téli felmelegedés nem zárja ki a (nagy) fagyok lehetőségét, de lényegesen csökkenti a fagyos napok számát. így előretörhetnek a délies fajok.
A „B" esetben, melyet „kedvezőtlennek" értékeltünk, a szélsőségek nagyobbak mint az „ A " esetben. A tél csapadékos és talán több hótakarós nappal jelentkezne" mint az elmúlt években. Ebből adódóan a talaj fokozatosan feltöltené kapillárisait és kedvező talajnedvesség várná a tavaszt. A felhőzetnövekedés csökkentené a nappali felmelegedést, de az éjszakai lehűlést is, így kiegyenlítetté válna a napi hőmenet, és ez a növényzet számára is kedvezőbb lenne. A rövid és változékony tavasz után berobban a nyár az aszályával, gyönyörű kék egével és az öntözési gondokkal. A már említett rövid tenyészidejű és öntözhető növényekkel a mezőgazdaság némileg ellensúlyozni tudja a aszálykárokat, de az erdőket minden bizonnyal érzékenyebben fogja érinteni. A melegkedvelő és aszálytűrő fajok ebben az esetben még fokozottabban jutnak élettérhez, az érzékenyebbek rovására. A nedvességcsökkenés és a már említett klímaösszetevők hatására a természetes erdőtársulások határa megváltozik. Nagy egyszerűsítéssel északabbra, illetve magasabb tengerszint feletti magasságba csúsznak a határok. Ez a változás főleg azokat a területeket érinti súlyosan, ahol most is az egyes klimatikus társulások érintkeznek, azaz az átmeneti társulások területeit. A nyári 10%-os csapadékcsökkenés és a 30%-os talajnedvesség-csökkenés a légnedvesség csökkenésével jár együtt. Ez a korábban ismertetett klímaigényt figyelembe véve határozott változást sejtet. Várhatóan horizontálisan és vertikálisan is megnövekszik az erdősztyepp aránya. Ezen belül a Kárpát-medence középső részein, ahol már ma is a legnagyobb a globál sugárzás értéke, ahol legkevesebb a felhőzet és legtöbb a napsütéses órák száma, már inkább a sztyepp klíma, mint az erdősztyepp klíma lesz a jellemző. Ez nem lesz új az Alföld történetében, hiszen ie. 8000 körül már volt melegebb és szárazabb korszaka (10). A domb- és hegyvidékek klímazónális erdőtársulásai visszahúzódnak és várhatóan összetételükben is változnak. Az említett melegebb és szárazabb ún. „mogyoró" korszakban az erdőket is jellemezte, hogy hársfával, és juharral kevert ritkás tölgyesek uralkodtak, amelyek mélyen behatoltak a Kárpátok övébe és itt a lucfenyővel érintkeztek. Visszahúzódnak a bükköseink, cseres tölgyesekben a cser tör előre és még kedvezőtlenebb lesz a klíma az alföldi fenyveseink számára. Kritikussá válik a karsztbokor erdeink léte, pedig egyre nagyobb szükség
lenne a talaj védelmére, amely a nyári időszakban fokozottan ki lesz téve a felmelegedésnek.
A téli csapadéktöbblet hatása a vegetációs időszak elején elenyészik, a magasabb hő- és fénymennyiség és C02-koncentráció előbb-utóbb stresszhelyzetet teremt a fák számára és ez növedék-visszaeséssel járhat. A nagy sarki jégsapkák visszahúzódásával párhuzamosan a tengerek szintje világszerte 40—120 cm-rel emelkedne, illetve az Alpok és a Kárpátok csúcsain magasabbra tolódna a hóhatár.
Mindezek rövid ideig tartó vízbőséget, majd drasztikus vízhozamcsökkenést eredményeznének, így az ártéri erdőtársulások is változás előtt állnak. A vízbőség elmúltával a vízigényes fajok az alacsonyabb térszintekre szorulnak, ahol még tudják pótolni a megnövekedett vízszükségletüket. Ezeken a területeken, ahol a vízellátottság biztosított, várhatóan magas növedéket eredményeznek a változások.
A megoldás: átgondolt erdőtelepítési program!
Azt a válaszvariációt, hogy „várjuk meg és majd meglátjuk", ajánlatos elvetni,
ugyanis mire meglátjuk, lehet hogy már késő lesz. Ugyanakkor az erdészek globális
szinten hozzájárulhatnak a CÓ2-kibocsátás szintjének csökkentésével és a C02 elnyelési kapacitás növelésével a felmelegedés veszélyének mérsékléséhez. A trópusokon az érzékeny esőerdő-társulásokat mentesíthetik a fokozott használat alól ültetvényszerű erdők telepítésével, amelyek tűzifát, illetve értékes iparifát adnak.
A „tűzifa" erdők csökkentik az elsivatagosodás egyik okát, az tűzifaigény miatti fairtást, illetve az egyszerű tűzrakó eszközök elterjesztésével javítható a tüzelés hatásfoka, amely végül is szén-dioxid-kibocsátás csökkenését is eredményezi (11).
A Kárpát-medencében az erdőterület megőrzésére, a talaj védelmére kell törekedni.
Mivel a fák vágáskora magas — lassan növő fafajok esetén 100—150 év —, ezért már a közeljövőben az erdősítéseknél figyelembe kell venni a várható éghajlati változásokat. Megfelelő vágás- és felújítási mód megválasztása, tarvágás helyett fokozatos felújítóvágás (illetve megfelelő tarvágási mód) alkalmazása enyhíthet azon a sokkhatáson, ami a talajéletet éri, amikor az idős állomány levágásra kerül. Kerülni kell a hőkatlanok kialakítását, hogy az újulatot minél kevesebb kedvezőtlen hatás érje akkor, amikor a legérzékenyebb korban van. Több megfigyelés is alátámasztja, hogy az árnyéktűrő fajok kevesebb vizet használnak fel a szárazanyag felépítéséhez, mint a fényigényesek (12). Ezek a fajok a talajt jól árnyalják, csökkentik a talaj felmelegedését, így a párolgást is, egyben a zárt lombozat segítségével kedvező mikroklímát alakítanak ki maguknak. Ezek figyelembevételével, ahol lehetőség van rá, ott biztosítani kell a talaj árnyalását, kerülve a koronák erős árnyalását. Ez utóbbi szintén kedvezőtlen hatásként jelentkezik és így
az erősen leárnyékolt korona vízpazarlóan asszimilál. Elegyes állományok kialakításával
tompítani lehet a kedvezőtlen hatások következményeit. Ehhez vizsgálni kell a fafajok elegyedési hajlamait, illetve a már meglévő eredményeket kell a gyakorlatba átültetni. Megfelelő fafaj megválasztásával előtérbe hozhatjuk azokat a fajokat, amelyek jól tűrik a várható változások hatásait. Nagyobb jelentőséget kell tulajdonítani a szaporítóanyag származási helyének, a klímaváltozatoknak; ezzel az egyszerűnek tűnő cselekedettel már ellenállóbbakká tehetjük erdeinket. Példaként felsorolunk néhány olyan fafajt, amely számításba jöhet az erdősítéseknél, fő- vagy elegy fafajként:
Sophora japonica (japán akác), Fagus silvatica var. moesiaca, Fagus orientális (keleti bükk), Quercus farnetto (magyar tölgy), Q.petraea dalechampii. Q.p.polycarpa, Q.pubescens, Wild. ssp., virgiliana Soó (olasz tölgy), Carpinus orientális (keleti gyertyán), Populus euphratica Oliv, Picea omorica, Picea engelmanii, Picea orientális, Picea pungens, Abies pinsapo, Abies cephalonica, Abies concolor, Cédrus atlantica, Pinus ponderosa (sárga fenyő), Pinus halepensis.
Az említett fafajok között a kedvező szárazság és meleg tűrésen kívül olyan is akad, amely a füstöt is jobban tűri, és ez sem elvetendő szempont. Több említett fafajból van kísérleti állomány hazai arborétumainkban, bár a klímaváltozatok, vagy az említett fafajok nagyarányú szaporítása jelenleg nem megoldott.
1989. május 11-én, az intenzív mezőgazdaság környezetgazdálkodási kérdéseivel foglalkozó akadémiai ülésen elhangzott: „a mezőgazdaság számára megfontolandó azon területek művelési ág változtatása, ahol nem kifizetődő a mezőgazdasági termelés fenntartása. E területeket a jövőben pl. erdőgazdálkodás céljára is lehetne használni. Az említett terület elérheti az 1 millió ha-t".
A kutatók számításai szerint a megelőzésre fordított összegek töredékei annak, amit az alkalmazkodásra kellene fordítani. Ebben a szellemben terveznek hatalmas méretű átgondolt erdősítéseket a fejlődő országokban és igyekeznek rábírni a fejlett országokat a C02 CFC (freonok), SOx NOx kibocsátás csökkentésére. Az USA, SZU és Kína a C02 kibocsátás csaknem feléért felelős, így nagyon jelentős már kisebb mértékű csökkentési erőfeszítésük is. A Nemzetközi Geoszféra, Bioszféra Program keretén belül a klímaváltozás és a bioszféra kapcsolata témakörben hazánk is bekapcsolódik a munkába, melyről részletesebben a Magyar Tudomány c. lap fog beszámolni. PÁLVÖLGYI TAMÁS, SZEDLÁK TAMÁS
Felhasznált irodalom
[1] Climate Dynamics 2., p:. 39—61. (1987).
[2] Időjárás 92., p.: 163—177. (1988).
[3] Journal Geophysical Research 86., p-: 1194—1204. (1981).
[4] Időjárás 92., p.: 178—189. (1988).
[5] A világ helyzete 1987/88-ban (Árkádia Kiadó, Budapest, 1987.), p.: 227.
[6] Economic Impact, N° 65., p.: 6.
[7] Magyarország erdőtársulásai (Akadémiai Kiadó. Budapest, 1968.), p.: 96.
[8] Climate change and forest ecosystems. Chapter, 9.
[9] National Geographic térképmelléklet (1988).
[10] Alkalmazott növényföldrajz (Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1971.), p.: 98.
[11] National Geographic, 1987/7.
[12] Erdészeti növénytan (Mezőgazdasági Kiadó, Budapest), p.: 227.