Az erdı és az éghajlat közötti kölcsönhatás számszerősítése tekintettel az éghajlatváltozás érvényesülésére Führer Ernı 1, Horváth László 2, Jagodics Anikó 1, Juhász István 1, Machon Attila 2, Marosi György 1, Móring Andrea 2 és Szabados Ildikó 1 1 Erdészeti Tudományos Intézet 2 Országos Meteorológiai Szolgálat Az agrometeorológia kihívásai és helyzete Magyarországon 37. Meteorológiai Tudományos Napok Budapest, 2011. november 25.
Az erdı ökológiai jelentısége összefügg: a termıhely termıképességének fenntartásával és szervesanyag-termelésével, azaz szénlekötésével.
Ezért az éghajlat jellemzésénél és új erdészeti értelmezésénél a jövıben figyelembe kell vennünk nemcsak a fafajok elterjedését, hanem olyan erdészeti aspektusokat, mint pl. az egyes fafajok növekedési viszonyai vagy a fafajok éven belüli vízfelhasználási szakaszai.
Brennbergbányai bükkös éves kerületnövekedése öt év (1988 1992) átlagában 12 10 NYUGALMI ÉS KEZDETI NÖVEKEDÉSI CIKLUS Fİ NÖVEKEDÉSI CIKLUS BEFEJEZİ NÖVEKEDÉSI CIKLUS kerület-növekedés ezrelékben 8 6 4 2 XI-IV. TÁROLÁSI IDİSZAK Kimagasló törzsek átlaga Uralkodó törzsek átlaga Alászorult törzsek átlaga V-VII. Fİ FELHASZNÁLÁSI IDİSZAK KRITIKUS HÓNAPOK VII-VIII. VIII-X. FENNTARTÁSI IDİSZAK 0-2 XI. 21. XII. 7. 21. I. 4. 18. II. 1. 15. 28. III. 14. 28. IV. 11. 25. V. 9. 24. VI. 6. 20. VII. 4. 18. VIII. 1. 15. 29. IX. 12. 27. X. 10. 26. mérések idıpontjai (Führer 1994)
A csapadékból származó vízkészlet csekély mértékő csökkenése mérsékli a magasabb hımérséklet növekedésre gyakorolt pozitív hatását. Az emelkedı hımérséklet, különösen az extrém forró és száraz nyár a vastagsági növekedés további visszaesését eredményezi. Az alacsony lég- és talajhımérséklet, ill. az igen nagy hıség növekedést korlátozó tényezı. Szárazabb ökológiai adottságok mellett, mint pl. ami Magyarországot is jellemzi, a növekedést elsısorban a csapadékhiány korlátozza. A szárazság kedvezıtlen a fotoszintézis számára, vagyis a vízhiány csökkenti a szénfelvételt, továbbá a zárósejtek nedves állapotban nyitják csak ki megfelelıen a sztómákat.
Erdészeti aszályossági index PAI (Pálfai) VK (Führer Járó) 100 H ØIV-VIII / CS X-VIII CS VII-VIII / 3 H ØVII-VIII elvi megfontolásai FAI (Forestry Aridity Index) a fı növekedési ciklus és a kritikus hónapok idıjárási viszonyai meghatározzák a fák szervesanyag-képzését 100 H ØVII-VIII / (CS V-VII + CS VII-VIII )
Az évenkénti FAI és körlapváltozás eltérése az átlagtól 80 60 40 FAI körlapnövekedés 20 % 0-20 -40-60 -80 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Az éves körlapnövekedés és a FAI összefüggése éves körlapnövekedés (cm 2 ) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = -2,7383x + 23,162 R 2 = 0,8167 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 FAI
Klímaosztályok átlagos FAI értéke és hektáronkénti fatérfogata közötti összefüggés 350 312 bükkös klíma m 3 /ha 300 250 200 150 100 4,36 gyertyánostölgyes klíma kocsánytalan tölgyes ill. cseres 207 klíma 5,51 166 148 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 FA I 6,56 erdıssztyepp klíma 7,65
A dendromassza szénmennyisége a FAI függvényében 350 dendromasszában megkötött szén (t/ha) 300 250 200 150 100 bükkös gyertyánoskocsányos tölgyes cseres 4,00 4,25 4,50 4,75 5,00 5,25 5,50 5,75 6,00 FAI
Az erdészeti klímaosztályok átlagos FAI értéke meteorológiai állomások alapján, bükkös klímára korrigált értékekkel KLÍMAOSZTÁLYOK évi átlag csapadék (mm) hımérséklet ( C) XI-IV. V-VII. VII-VIII. évi átlag VII-VIII. FAI (statisztikai átlag) FAI (átlagadatokból képzett) Bükkös klíma FAI: -4,750 Gyertyános-tölgyes klíma FAI: 4,751-6,000 Kocsánytalan tölgyes ill. cseres klíma FAI: 6,001-7,250 Erdıssztyepp klíma FAI: 7,251- átlag 752 297 259 167 8,8 18,5 4,36 4,34 szórás 31,0 25,9 12,5 8,6 0,87 0,79 0,30 - átlag 663 267 218 139 9,4 19,6 5,51 5,48 szórás 55,4 36,5 15,0 12,8 0,73 0,74 0,41 - átlag 598 248 192 118 9,9 20,3 6,56 6,54 szórás 43,4 26,1 11,3 8,9 0,61 0,67 0,38 - átlag 546 233 174 101 10,4 21,1 7,65 7,64 szórás 29,0 18,7 6,6 5,4 0,29 0,39 0,31 -
A klímaosztályok átlagos csapadékösszegei különbözı éven belüli periódusokban csapadékösszeg (mm) 800 700 600 500 400 300 200 100 752 455 297 259 167 663 395 267 218 139 598 évi átlag V-X. XI-IV. V-VII. VII-VIII. 350 248 192 546 313 233 174 118 101 0 bükkös gyertyános-tölgyes kocsánytalan tölgyes ill. cseres klímaosz tály erdıssztyepp
A klímaosztályok átlaghımérsékletei különbözı éven belüli periódusokban átlaghımérséklet ( C) 25 20 15 10 5 évi átlag XI-IV. V-X. V-VII. VII-VIII. 8,8 16,6 15,2 18,5 17,5 16,2 19,6 9,4 9,9 18,2 16,8 20,3 10,4 2,3 2,7 3,0 3,4 19,0 17,5 21,1 0 bükkös gyertyános-tölgyes kocsánytalan tölgyes ill. cseres klímaosztály erdıssztyepp
Az erdészeti aszályossági index (FAI) erdészeti szempontból jellemzi egy hely, vagy akár egy térség átlagos idıjárását, a különbözı fafajok elterjedési területét és növekedési viszonyait. Mivel a mutató idıjárási elemekre épül, ezért összefüggésben a növekedéssel csak a többletvízhatástól független és a változó vízellátású termıhelyeken álló erdıkre alkalmazható. Az eredmények ellenırzése és a képlet finomítása további vizsgálatokat igényel.
A csapadék és a hımérséklet évszakos értékeinek változása a 2036 2065. idıszakra, az A1B kibocsátási forgatókönyv alapján az 1961 1990. bázisidıszak átlagához viszonyítva Tavasz: T = +1,3 C P = +5% Nyár: T = +2,1 C P = 9% Tavasz: T = +1,5 C P = 4% Nyár: T = +2,4 C P = 17% Tavasz: T = +1,3 C P = +4% Nyár: T = +1,8 C P = 2% Tavasz: T = +1,4 C P = +4% Nyár: T = +2,0 C P = 10% (REMO regionális klímamodell, Gálos et al. 2007)
A klímaosztályok területének változása a szcenárió esetén az 1961 1990. bázisidıszakhoz viszonyítva 1961 1990 bükkös klíma gyertyános-tölgyes klíma kocsánytalan tölgyes ill. cseres klíma erdıssztyepp klíma 2036 2065
Az értékelésbe vont erdészeti tájak átlagos csapadék- és hımérsékletadatai száz évre (1901 2000), a bázisidıszakra (1961 1990) és a szcenárióra (2036 2065) vonatkozóan JÚLIUS és AUGUSZTUS hónapok átlaghımérséklete ( C) 24,0 23,5 23,0 22,5 22,0 21,5 21,0 20,5 20,0 19,5 ESZTY KTT ill. CS GY-T 1901-2000 1961-1990 szcenárió 2036-2065 FAI=6,00 FAI=7,25 19,0 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 MÁJUS-JÚLIUS és JÚLIUS-AUGUSZTUS idıszakok csapadékösszege (mm)
Az értékelésbe vont alföldi tájak akácosainak átlagos fatermıképessége (FTO) és átlagos FAI értékei közötti kapcsolat 6 y = 0,862x 0,8926 R 2 = 0,8529 5 FTO 4 3 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 FAI
Az alkalmazott klímaszcenárió szerint 50 év múlva az Alföld északkeleti részérıl is eltőnik a gyertyános-tölgyes klíma, és 85 95%-ban az erdıssztyepp klíma válik uralkodóvá. A faállományok növekedési feltételei az Alföldön a feltételezett klímaváltozás miatt rosszabbodnak, az aszálykárok pedig még gyakoribbakká válnak.
A klímaosztályok elterjedése a FAI alapján a Bakony erdészeti tájaiban Bázisidıszak: 1961 1990 Klímaszcenárió: 2035 2065 Tavasz: T = +1,3 C P = +5% Nyár: T = +2,1 C P = 9% Tavasz: M Magas-Bakony K Keleti-Bakony D Déli-Bakony bükkös gyertyános-tölgyes kocsánytalan tölgyes ill. cseres erdıssztyepp
Fatermési csoportok megoszlása a klímaosztályokban a bázisidıszak (1961 1990), valamint a klímaváltozási forgatókönyv esetén 35000 30000 bázisidıszak szcenárió terület (ha) 25000 20000 15000 10000 5000 0 fatermési csoport jó (I. és II. FTO) B GY-T KTT-CS B GY-T KTT-CS közepes (III. és IV. FTO) gyenge (V. és VI. FTO) erdészeti klímaosztályok
hozam (eft/ha/év) 140 120 100 80 60 40 A klímajelzı fafajok hozamai fatermési osztályonként kocsánytalan tölgy cser bükk gyertyán 20 0 I. II. III. IV. V. VI. fatermési osztályok
A klímajelzı fafajok hozam(árbevétel)-változása a Bakony mintegy 45 ezer ha-os területén hozam (millió Ft) 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 bázisidıszak 2 538-19% -6% szcenárió 2 166 500-33% 0-18% kocsánytalan tölgy cser bükk gyertyán
Az erdészeti klímaosztályok eltolódnak, a bükkös klíma jelentısen csökken, vagy eltőnik, a kocsánytalan tölgyes ill. cseres klíma területe pedig jelentısen növekszik. A tájcsoport erdeinek fatermıképességi viszonyai rosszabbodnak. A mintaterület klímajelzı fafajainak várható hozama 15%-kal alacsonyabb lesz. Ezért az erdık tartamos fenntartása a távolabbi jövıben kétségessé válhat.
Köszönöm figyelmüket! A kutatást az OTKA 80305 és 80335 sz. projektek keretében végeztük.