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