Tárgyszavak: ózon; bioindikátor; erdős hegység; Közép-Európa.

Átírás

1 A TERMÉSZETES ÉS ÉPÍTETT KÖRNYEZET VÉDELME Ózonindikátor növényfajok Közép-Európa hegyvidékein Tárgyszavak: ózon; bioindikátor; erdős hegység; Közép-Európa. A közép-európai országokban Cseh Köztársaság, Lengyelország, Románia, Szlovákia és Ukrajna levő erdőket és természeti vidékeket már régóta kedvezőtlenül befolyásolják különböző fitotoxikus levegőszennyező anyagok (pl. nehézfémek, nitrogén-oxidok, és -nitrátok, kén-dioxid és -szulfátok). Mióta ezek a korábban keleti blokkot alkotó országok függetlenné váltak, gyorsan fokozódott az iparosítás (!), urbanizáció és a közúti forgalom, ami nagyobb mennyiségű szénhidrogén és nitrogén-oxidok (különösen nitrogéndioxid) kibocsátását eredményezte. Ez pedig a normál háttérszintet meghaladó mennyiségű ózon képződéséhez vezetett. A fémek és kénvegyületek szintje csökkenést mutat, míg az ózonkoncentráció emelkedik. Míg a helyi ózonképződés fokozódik, a Közép-Európában növekvő ózonszintek zömében az urbanizálódott és iparosodott, nyugat-európai országokból (Ausztria, Magyarország, Németország; Nyugat-Szlovákia) eredő, délnyugati széljárás következtében alakultak ki nyarán Lengyelországban ózonfigyelést végeztek egy aktív monitorral és passzív mintavevőkkel. A természeti növényekre potenciálisan fitotoxikus koncentrációkat mutattak ki Varsóban és Krakkó közelében. Tipikus ózonkárosodási tüneteket észleltek a cserépben nevelt, ózon-bioindikátor dohánynövényen (Bel-W3) ben folytatták ezt a munkát a déllengyelországi, hegyi nemzeti parkokban és 2002-ben elkezdték az erdők állapotára vonatkozó regionális programokat, összekapcsolva a környezeti ózon extenzív megfigyelésével. A passzív mintavevők és aktív monitorok közelében levő növényzetet megvizsgálták az ózonkárosodási tünetek szempontjából (július augusztusban). A növényzet felméréséhez a helyszínen termett, natív növényeket választották. Ezek detektor-bioindikátorokként működtek, amelyek csak akkor reagáltak láthatóan az ózonra, ha elegendő talajnedvesség és az éghajlati viszonyok lehetővé tették elég ózon felvételét, megfelelő időn át, valamint az antioxidáns védőmechanizmusok inaktiválódását.

2 A legutóbbi időkig nem sokat tudtak natív növények ózonkárosodásáról Közép-Európában. Összehasonlításként, a Nyugat-Európában végzett helyszíni felmérések és kamrás expozíciós vizsgálatok számos potenciális és igazolt ózon-bioindikátor növényt azonosítottak Angliában, Németországban, Hollandiában, Spanyolországban, Svédországban és Svájcban. A jelenlegi vizsgálat során elsőként tanulmányozták a közép-európai erdős hegységek területét, különös tekintettel a Kárpátokra. Anyagok és módszerek között passzív ózonmintavevőket és néhány aktív monitort alkalmaztak az erdős területeken levő megfigyelőhelyeken, többnyire a Kárpátok lejtői mentén (1. ábra). Passzív mintavevőket helyeztek el a dél-lengyelországi nemzeti parkokban is Cseh Köztársaság Lengyelország k 48 0 Szlovákia 48 0 mintavételi pontok: 101 k /98-ban 1999-ben UI-abszorpciós ózonmonitorok km Románia ábra Aktív ózonmonitorok és passzív ózonmintavevők elhelyezkedése a Kárpátok közép-európai vonulatában

3 Az ózonnak kísérleti viszonyok között kitett növények vizsgálata azt mutatta, hogy az ózon igen sokféle tünetet okozhat. Néhány ezek közül egészen határozott, míg mások a normál öregedéssel járó szimptómákra emlékeztetnek. Minden év júliusának végén és augusztusának elején a fákat, bokrokat és mindenfajta lágyszárú növényt értékelték a passzív mintavevők és aktív monitorok környékén. Ezenkívül vizsgálták a növényeket a nemzeti parkokban, a Krakkó közelében levő niepolomicei erdőben és a Jagelló Egyetem (Krakkó) botanikus kertjében. Évente más-más országot látogattak meg, minden országot legalább kétszer kerestek fel. A natív, természetben növekvő növényeket a helyszínen vizsgálták, hogy találjanak olyan tüneteket, amelyeket valószínűleg az ózon okozott: Szemcsézettség Bronzosodás Vörösödés Bíborszíneződés Klórozás Korai elöregedés Kis, pettyezett foltok a felső levélfelszínen, öregebb leveleken. A parenchimasejtek elhaltak és fehértől feketéig különböző színárnyalatokat mutattak. A felső levélfelület diffúz, vörösbarna pigmentációja. Idősebb levelek felső felszínén vöröses vagy bíborszínű elváltozás. Idősebb levelek megsárgulnak és elöregednek. Korai levélhullás, rendszerint klorózissal, szemcsézettséggel és bronzosodással kísérve. A fenyőfélék esetében az esetleges ózonkárosodás diagnosztikai tüneteként a kétéves tűleveleken levő klorózisos foltokat és sávokat vizsgálták. Ezek a tünetek július augusztusban válnak láthatóvá a helyszínen. Augusztus 3. hetében előfordulhat a tünetek gyakoriságában túlbecslés, mivel a normál öregedési szimptómák összekeverhetők az ózonkárosodással. A felső levélfelszín szemcsézettsége tekinthető az esetleges ózonkárosodás legmegbízhatóbb tünetének, amit Nyugat-Európában is alkalmaznak. A szemcsék színe jellemző lehet néhány növény ózonkárosodására. A bronzosodás és vörösödés a helyszínen nehezen értékelhető, mivel különböző okai lehetnek. Megvizsgálták az ellenőrzőhelyek közelében talált növények öregebb leveleit szemcsézettség és pigmentáció szempontjából. Ha találtak tüneteket, akkor meghatározták az érintett növények/fajok számát, és súlyosságát 0 4 fokozatú skálával jelölték (0 = tünetmentes; 1 = 1 25%; 2 = 26 50%; 3 = 51 75% és 4 = %). Csak 26 50% vagy nagyobb gyakoriság esetén vették figyelembe a növényeket az értékelésben.

4 Eredmények és értékelés Összesen 29 fajt (fák, bokrok, lágyszárúak, kúszónövények) azonosítottak, mint lehetséges helyszíni ózon-bioindikátort a vizsgált régiókban. A romániai Kárpátokban nem észleltek tüneteket a növényeken, ami annak tulajdonítható, hogy ott a tenyészidőszak korábbi szakaszában végezték a vizsgálatot. A 8 évszak folyamán végzett felmérések eredményeit az 1 4. táblázatok mutatják. Ezekben olyan növények szerepelnek, amelyek a leggyakrabban mutattak ózonkárosodásnak tulajdonítható tüneteket. 1. táblázat Lágyszárú növények feltehetően ózonkárosodási tünetekkel Alchemilla sp. Astrantia major Centaurea nigra Centaurea scabiosa Chaerophyllum aromaticum Gentiana asclepiadea Geranium palustre Impatiens parviflora Lapsana communis Stachys officinalis Thymus alpestris Vincetoxicum officinalis bronzosodás, halványodás fekete szemcsék bronzvörös szemcse és vörösödés fehér szemcse barna/ fehér szemcse vörös/barna szemcse fehér/barna szemcse sötétvörös szemcse fehér szemcse sötétvörös szemcse Brenna, Beszkidek, Lengyelország Tátra-hegység, Lengyelország Krivopilja, Ukrajna Glodowka, Tátra, Lengyelország Syniever, Ukrajna Glodowka, Tátra, Lengyelország Brenna és krakkói botanikus kert Pienny-hegység, Lengyelország Jablonica, Ukrajna Glodowka, Lengyelország Kuzij, Bioszféra-rezervátum, Ukrajna Bokrok feltehetően ózonkárosodási tünetekkel 2. táblázat Alnus incana Cornus sanguinea Corylus avellana Lonicera nigra Salix caprea Sambucus racemosa Vaccinium myrtillus Viburnum sp. Viburnum opulus bronzosodás, barna szemcse bíbor szemcse, vörösödés barna szemcse bronzosodás, barna szemcse fekete/kék szemcse barna szemcse Magura-park, Lengyelország Podgorki-rezervátum, Lengyelország Javorina, Cseh Köztársaság Tátra-hegység, Lengyelország Pienny-hegység, Lengyelország Rakhiv, Ukrajna Babja Gora, Lengyelország Javorina, Cseh Köztársaság Sromowce, Lengyelország

5 Fák feltehetően ózonkárosodási tünetekkel 3. táblázat Pinus cembra Sorbus aucuparia Ulmus excelsior Ulmus laevis Ulmus montana klorotikus pettyek sötét szemcse bronzosodás, szemcsézettség bronzosodás. szemcsézettség Csorba-tó, Szlovákia Babja Gora, Lengyelország Javorina, Cseh Köztársaság Podgorki-rezervátum, Lengyelország Niepolomice-erdőség, Lengyelország Kúszónövények feltehetően ózonkárosodási tünetekkel 4. táblázat Clematis vita-alba Humulus lupulus Parthenocissus quinquefolie szemcsék, vörösödés bronzosodás fekete szemcsék Kuzij, Ukrajna Rakhiv, Ukrajna Botanikus kert, Krakkó A legnagyobb csoportot a lágyszárúak képezték, amelyek a helyszínen ózonkárosodásra utaló tüneteket mutattak (1. táblázat). A legsúlyosabban sérült növényfaj az Alchemilla volt (Szilézia), amelynek levelein kiterjedt bronzosodást és elszíntelenedést lehetett megfigyelni. Néhány növényfaj károsodási tüneteit már korábban is megfigyelték Nyugat-Európában (Svájc, Németország). A lágyszárúaknál kevesebb bokorfaj mutatott ózonnak tulajdonítható károsodást a helyszínen (2. táblázat). A passzív mintavevők zömét erdőszéleken helyezték el, ahol a norvég lucfenyő volt domináns, elvétve fordult elő néhány erdei fenyő és bükk. Bár német kutatók szerint ezek a fajok ózonérzékenyek, a jelenlegi felmérés során nem észleltek ilyen jellegű károsodásokat. Öt más fafajon sem tapasztaltak ózonkárosodási tüneteket (3. táblázat) nyarán klorózisos pettyeket és sávokat figyeltek meg a cirbolyafenyő kétéves tűin, a Tátralomnic feletti területeken. Ugyanez a faj ózonérzékenynek bizonyult a dél-francia hegyekben és Európa egyéb részein. A Sorbus aucuparia (madárberkenye) elterjedt erdőszéli fa Közép- Európában. Különösen Dél-Lengyelországban figyeltek meg két tünetet idősebb leveleken. Az egyik: sötét szemcsék és diffúz sötét pigmentáció, és ugyanazon leveleken világos, vöröses-barnás nekrotikus területek fordultak elő a levelek peremén. Ezt a fajt ózonérzékenynek tekintik. Alkalmanként bronzosodást és fekete szemcséket észleltek három szilfafajon Lengyelországban és a Cseh Köztársaságban, többnyire erdőszéleken. Az erdei szilt

6 (Ulmus montana) svájci felmérések során potenciális bioindikátornak tekintették. Néhány kúszónövényfajt is megfigyeltek, mint lehetséges ózonbioindikátort (4. táblázat). Ezek közül a Parthenocissus- és Clematis-fajt az ózonérzékenyek közé sorolják. A potenciális bioindikátor-növények zömét Dél-Lengyelországban és Nyugat-Ukrajnában találták, amely a nagyobb ózonkoncentrációknak tulajdonítható. Kevesebb bioindikátor-fajt észleltek a Cseh-Köztársaságban és Szlovákiában, és egyet sem Romániában. Következtések Az elvégzett vizsgálatok alapján a következők állapíthatók meg: a) A Cseh Köztársaság, Lengyelország, Szlovákia és Ukrajna ózonkoncentrációja elég nagy és tartós ahhoz, hogy esetleg levélkárosodást okozzon natív növényfajokon. b) Ez az első közlemény natív növényfajok esetleges ózonkárosodására vonatkozólag Közép-Európában. c) A növényzet kiterjedtebb vizsgálata tisztázhatja az ózonkárosodási tünetek teljes mértékét és több, érintett fajt is felderíthet. d) Összesen 29 növényfajt azonosítottak zömében Közép-Európa erdős hegyvidékein, mint potenciális ózon-bioindikátorokat. Ezt 13 faj esetében nyugat-európai vizsgálatok is megerősítették. Mind a 29 fajt meg kell vizsgálni ózonérzékenység és biomassza-csökkenés szempontjából, ellenőrzött kísérleti viszonyok között. (Dr. Pálfi Ágnes) Manning, W. J.; Godzik, B.; Musselman, R.: Potential bioindicator plant species for ambient ozone in forested mountain areas of central Europe. = Environmental Pollution, 119. k. 3. sz p Godzik, B.. The measurement of tropospheric ozone concentrations in southern Poland using passive samplers and plant bioindicators. = Archives of Environmental Protection, 26. k p