A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 55 A HATÁS-MONITOROZÁS NÉHÁNY MÓDSZERELMÉLETI KÉRDÉSE HORVÁTH ANDRÁS MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézete, 2163 Vácrátót, Alkotmány u. 2-4. E-mail: ahorvath@botanika.hu Bevezetés Tevékenységeink fenntarthatóvá tételének alapvető követelménye, hogy folyamatosan értékeljük, vajon hatásaik az ökológiai rendszerekre nézve kedvezőtlenek-e, vagy sem. Ez még a legjobb szándékú (ismereteink alapján természetkímélő) beavatkozások esetén is elkerülhetetlen, mert a természeti objektumok komplex, nemlineáris, nem determinisztikus, kellő valószínűséggel csak rövid távon megjósolható viselkedésű rendszerek. Ezért az ökológiai rendszereket érő tevékenységek széleskörű hatás-monitorozásának kulcsszerepe van abban, hogy a természetbe való integrálódásunk sikeres lehessen. Ideális esetben az ökológiai rendszereket érő tevékenységek ún. adaptív menedzsmentbe illeszkednek (Holling 1978, Walters 1986, Walters & Holling 1990), melynek integráns része a hatás-monitorozás. Csak az ilyen típusú szervezés képes arra, hogy a monitorozás eredményeinek birtokában, a tapasztalatok visszacsatolásával a tevékenységeket folyamatosan kontrollálja, és szükség esetén kiigazítsa. Az aktív adaptív menedzsment keretén belül pedig a tervezett tevékenységek több változatát tesztelve választják ki a legmegfelelőbbet (Walters & Holling 1990). Történelmünk során az egyes technológiai újítások, illetve azok széleskörű (globális) elterjesztésének az ökológiai rendszerekre gyakorolt kedvezőtlen hatásaival többnyire csak utólag szembesültünk, amikor azok már csaknem visszafordíthatatlanná váltak. Ekkor általában újabb technológiai fejlesztéssel próbáltunk a felmerülő környezeti problémákon túllépni, amely legtöbbször újabb gondokat vetett fel, és így tovább. Sokkal ésszerűbb (lett volna) a hatásokat releváns indikátorok megfigyelésével már a tevékenység elkezdésétől fogva monitorozni, és az első negatív jelzéseknél kiigazítani azt. Sajnos azonban alig vannak (hazánkban nincsenek) központi forrásokból fenntartott ökológiai monitorozó rendszerek, amelyek a várhatóan kedvezőtlen beavatkozások következményeit pl. autóutak fragmentálódást okozó hatását (vö. Révész et al. 2004), az iparszerű mezőgazdaságnak a táj ökológiai rendszerére kifejtett hatását (vö. Donald et al. 2001, Szép et al. 2006), a vízrendezéseknek a Homokhátság élővilágára gyakorolt hatását (vö. Pálfai 1994), stb. széleskörűen és nagyobb (regionális, országos) léptékben is figyelnék. Ezért adaptív menedzsmentet sem tudunk kialakítani, és így nem vagyunk képesek a problémákat ténylegesen megoldani. A jobbító szándékú, közpénzből finanszírozott tevékenységekre (pl. LIFE-projektek, Natura2000 hálózat, agrár-könyezetgazdálkodás) ugyan ki kell építeni monitorozó rendszereket, ám ezek gyakorlati megvalósítása gyakran jelentős problémákba ütközik, vagy hatékonyságuk kérdőjelezhető meg (vö. Carey et al. 2002, Critchley et al. 2002, Kleijn & Sutherland 2003). Emiatt maguknak a beavatkozásoknak a sikeressége is bizonytalan marad (vö. Kleijn et al. 2001, Kruess & Tscharntke 2002). Felmerül a kérdés, hogy az
A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 56 ökológiai rendszerekre vonatkozó hatás-monitorozás elmaradását vagy sikertelenségét milyen módszerelméleti és módszertani problémák okozzák. Az alábbiakban a gondokat két fő csoportba (tudományos és szervezési-társadalmi) sorolva próbáljuk behatárolni. Ahol tudunk, lehetséges megoldási javaslatokat is megemlítünk. Anyag és módszer Az ökológiai rendszerek hatás-monitorozási eredményei közül több irodalmi példa is van, ezek közül néhányat itt is feldolgozunk. A felvetett módszerelméleti kérdések java része azonban saját tapasztalatokból fakad, illetve hazai monitorozó rendszerek működésének elemzését is elvégeztük. A módszerelméleti problémák egy része az agrár-környezetgazdálkodási információs rendszer (AIR) részét képező Biodiverzitás Monitorozó Módszertan (Horváth & Szitár 2005), majd az erre épülő monitorozási protokoll (Horváth et al. 2007) felépítése során került elő. Mivel az AIR terepi felmérései mind a mai napig nem kezdődtek meg, ezért ez is magyarázatra szorul, ám itt a problémák már a tudományon kívüli területeken gyökereznek. További saját tapasztalat származik a szintén országos hatáskörű Natura 2000 monitorozási rendszer kialakításának jelenleg is folyó munkáiban való részvételből. Helyi hatás-monitorozási feladatot kellett megoldani hazai gyeptípusok megfelelő kezelését célul kitűző projekt során (LIFE05 NAT/H/000117). A. Tudományos problémák Eredmények 1. Az ökológiai rendszerek hierarchikusan egymásba épülnek, adott beavatkozás hatása ezért általában több tér- és időléptékben is megnyilvánul. Még egyértelműbb a hatás léptékbeli kiterjedése, ha a beavatkozások térben vagy időben ismétlődnek. Például az agrár-környezetgazdálkodási (AKG) rendszer tevékenységei ugyan egy-egy mezőgazdasági parcella vagy üzem szintjén valósulnak meg, így hatásuk a parcellán relatíve rövid távon is kifejeződik, ugyanakkor több, egyidőben jelentkező AKG tevékenység eredményeképp táji léptékben is bekövetkezhetnek alapvető változások. Ebben az esetben lokális (állomány) és táji szinten is szükséges a monitorozás, természetesen igen eltérő módszertan szerint (Horváth & Szitár 2005). 2. Fontos a beavatkozás okozta hatás és a megfigyelés idő- és térléptékének összhangja. Adott térléptékbeli változás monitorozása csak az annak megfelelő időléptékben ad jól értelmezhető eredményt, és nem műterméket (ld. Wiens 1989, Virágh 2007). 3. Az ökológiai rendszerek nagyfokú térbeli variabilitással rendelkeznek, ezért reprezentatív felmérésük csak elegendően nagy mintaszámmal lehetséges. Országos monitorozó rendszer esetén országos léptékben kell a megfelelő reprezentativitást biztosítani, a mintaszámot erre a léptékre kell optimalizálni, ezért lokális szinten (pl. egy-egy élőhelyfoltra nézve) a minta valószínűleg nem lesz reprezentatív. Ha teljeskörű mintavétel nem valósítható meg, akkor random mintakijelölésre van szükség. Ez sok esetben azonban jelentős akadályokba ütközik, pl. a mintaegységek
A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 57 kijelölését megelőzően nem áll rendelkezésre a mintavételezendő objektumok (vagy pl. azok lokalitásainak) adatbázisa, amelyből a random válogatás elvégezhető lenne. Ebben az esetben a kijelölés az ismert objektum-példányokra hagyatkozik, amelyek viszont nem feltétlenül reprezentálják a teljes objektum-halmazt. Például a Natura 2000 élőhelyek struktúra/funkció monitorozásának protokolljához szükség lenne az élőhelyfoltok országos kataszterére, amelyből a reprezentatív mintahelyszín kijelölést random módon egyszerűen biztosítani lehetne. Ha például nagyobb arányban csak a kezelésekre tervezett állományok kerülnek monitorozásra (mert azokat egyébként is monitorozni kell), akkor az így kimutatott változások nem az adott élőhely tényleges országos változását jelzik. 4. Az ökológiai rendszerek nem mechanikusan működő gépek, ezért viselkedésüket csak drasztikus beavatkozások esetén lehet jól előre jelezni. Kisebb mértékű behatások esetén rövid távon az előrejelzés bizonytalan lehet, jóllehet hosszabb távon a következmény egyértelmű, de esetleg már visszafordíthatatlanul káros. Ezért igen fontos a várt hatásra releváns és érzékeny állapotváltozók (megfelelő indikátorok) kiválasztása. Sajnos tényleges ökológiai (így pl. vegetációdinamikai) kutatások, és főleg hosszú távú (long-term) ökológiai kutatások hazánkban csak egyes életközösségekre, néhány lokális helyszínen, csak bizonyos kísérleti körülmények között zajlottak eddig, ezért sok ökológiai rendszert, természeti objektumot nem ismerünk annyira, hogy kiterjedt hatás-monitorozásukat rövid időn belül hatékonyan elkezdhessük. 5. Egy jól megtervezett és kivitelezett beavatkozás (kontrollált hatótényző) hatását elfedhetik vagy éppen felerősíthetik a nem kontrollált hatótényezők (példák: Horváth & Szitár 2007). Ezeknek az elkülönítése csak akkor lehetséges, ha a monitorozás során gondoskodunk referencia-objektumokról, amely csak az általunk elvégzett beavatkozás hiányában különböznek a megfigyelendő objektumtól. Ez a szükséglet megegyezik a korrekt módon végrehajtott tudományos kísérletek egyik alapvető feltételével. A következmény viszont a jelentősen (akár kétszeresére) megnövekedett mintaelemszám. B. Szervezési-társadalmi problémák 1. Az egyik szervezési probléma jelentős részben az A/3. és A/5. elvi probléma megoldásából fakad, nevezetesen, hogy nagyszámú ismétlésben kell a hatás-monitorozást elvégezni, és még referenciaobjektumok bevonására is szükség van. Ez a szükséges anyagi erőforrások és szakemberek mennyiségét jelentősen megnöveli. Az erőforrások előteremtése általában problémákba szokott ütközni, jóllehet hiába költenek el temérdek pénzt a tervek szerint kedvező hatású tevékenységekre, ha monitorozás nélkül nem bizonyítható a ráfordítás megtérülése (vö. Kleijn & Sutherland 2003), és az esetleges hibák kijavításához sem keletkeznek megbízható adatok. 2. Megjelenhet egyfajta ellenérdekeltség is a monitorozással szemben. Ez a természeti rendszereket károsító tevékenységek végzői esetén még meg is érthető bár el nem fogadható. Ugyanakkor még a várhatóan kedvező kimenetelű beavatkozások sikerének esetleges elmaradása (vö. Kleijn et al. 2001, Kruess & Tscharntke 2002) is felvetheti azt, hogy a monitorozás elhagyásával a valós következményeket (vagy azok hiányát) is rejtve hagyják. Ha ezzel a lehetőséggel nem számolunk (ám vö. CEEWEB 2006), akkor nehéz magyarázatot találnia arra, hogy hazánkban az agrár-
A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 58 környezetgazdálkodási tevékenységeknek a célkitűzések szerint egyik alapvető célobjektumára, az ökológiai rendszerekre vonatkozó monitorozása mind a mai napig nem kezdődött el, jóllehet az agrár-környezetgazdálkodási rendszerre fordított költségeknek töredéke elegendő lenne (lett volna) a hatékony hatás-monitorozásra. 3. A kedvező eredmények iránti elfogultság merülhet fel minden olyan esetben, amikor a beavatkozásokat irányító vagy végző szervezet egyben a beavatkozások hatás-monitorozásának szervezője, és önmaga tevékenységének sikerességét kell értékelnie. Az elfogultság nem tudatos módon, akár a mintavétel tervezésekor is felléphet (vö. Kleijn & Sutherland 2003). Így legrosszabb esetben megtörténhet, hogy a tényleges változások bemutatása helyett propaganda-jelentés készül. 4. Társadalmi problémának tekinthető a monitorozás iránti érdektelenség. Jóllehet elemi érdeke lenne a társadalomnak, hogy az emberek környezetét alapvetően befolyásoló, ráadásul azt károsan érintő tevékenységek hatásai láthatókká váljanak, majd kiigazításra (vagy abbahagyásra) kerüljenek. Az ma már adatokkal alátámasztott, hogy az emberi tevékenységek a természeti erőforrásainkat (így az ökoszisztéma szolgáltatásokat) igen jelentős és globális mértékben károsították. Erre azonban nem folyamatos monitorozás hívta fel a figyelmet jó előre, hanem már csak a későbbi következmények tényét lehetett megállapítani (MEA 2005). Úgy tűnik, hogy az embernek a technológiai fejlesztések mindenhatóságába vetett hite árnyékában az elővigyázatosság elve elvész, és mintha nem is lenne kíváncsi tevékenységeinek tényleges következményeire, azok megfelelő időben való detektálása által. Ugyanakkor a beavatkozások hatás-monitorozása nélkül még az ökológiai rendszereket ért károk sem enyhíthetők teljes biztonsággal (vö. A/4.). Megvitatás A hazai országos monitorozási módszertanok tudományos alapjainak lerakását, és nagyrészt a protokollok kialakítását hazánkban eddig (célszerűen) alapkutatással (is) foglalkozó intézmények végezték, amelyek több-kevesebb sikerrel elvileg képesek megoldani a tudományos problémák jelentős részét. A monitorozás megszervezését és tényleges végrehajtását azonban ezek az intézmények jelenlegi szervezeti kereteik között nem képesek ellátni. Magyarországon az ökológiai rendszereket befolyásoló országos programok esetén az azokat levezénylő (vagy érdemben befolyásoló) hatóság szervezi a monitorozó projekteket is. Az eddig hazánkban különböző szintig megszervezett központi monitorozó rendszerek közül azonban még egyik sem volt képes a kitűzött feladatokat maradéktalanul teljesíteni. Egy adott beavatkozásnak egy adott ökológiai rendszerre tett hatását csak releváns állapotváltozókkal lehet hatékonyan monitorozni. Ezek kiválasztása azonban gyakran nem triviális (vö. A/4.). A rutinszerű monitorozást tehát csak akkor lehet széleskörűen bevezetni, ha ezt megelőzően a lehetséges hatások kimutathatóságára, a lehetséges indikátorváltozókra vonatkozóan már rendelkezünk az elegendően részletes és széleskörű, kísérletekre épülő kutatási eredményekkel, illetve jobb estben már bizonyos referencia adatokkal is. Ezért a monitorozás rutinszerű és extenzív felmérései mellett (ezek alkalmazott ökológiai kutatásnak tekinthetők) szükség van a kérdéses ökológiai rendszerekre vonatkozó hosszú távú ökológiai alapkutatásokra is. Ha ezek a kutatások terepi kísér-
A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 59 leteikkel a különböző beavatkozások hatását modellezik, akkor lehetővé válik az aktív adaptív menedzsment kialakítása (vö. Sit & Taylor 1998). Az Eredmények között felvázolt okok miatt (vö. B/2., B/3.) egy országos monitorozó rendszert működtető szervezetnek szervezetileg el kell különülnie az adott tevékenységet végrehajtó társaságtól, illetve a tevékenységet megrendelő, irányító, szabályozó, vagy felügyelő szervezettől, hatóságtól. Mindezek alapján felvázolható az ökológiai rendszerek monitorozásának egy olyan rendszere (1. ábra), amely képes lenne a jelenlegi problémák egy jelentős részét kiküszöbölni. Létrehozásával a természeti erőforrásgazdálkodás aktív adaptív menedzsmentje is kialakítható lenne. A monitorozás költségeit az ökológiai rendszerekre lényeges hatással bíró tevékenységek után fizetendő járulékból, adóból lehetne előteremteni. Ez azonban a tevékenységet végzők közvetlen megbízása által nem valósulhat meg, hanem csak a központi államigazgatási szervezeteken keresztül juthat el a monitorozást végző szervezetig. Ha a beavatkozást végrehajtó egység egy állami szerv, akkor a megbízás nyilván nem járulékokból, hanem közvetlenül az államkasszából érkezik, de itt is fontos az adott tevékenység elvégzőjének ("végrehajtó"), a monitorozás megbízójának ("döntéshozó") és a monitorozás szervezőjének ("ellenőrző") a szétválasztása. 1. ábra. Országos hatás-monitorozási feladatokat hatékonyan és eredményesen felvállalni képes szervezeti rendszer sémája. Összefoglalás Bár az ökológiai rendszerek széleskörű hatás-monitorozása nem megkerülhető feladat, megvalósítását számos probléma nehezíti. A gondok egy része az ökológiai rendszerek sajátosságaiból fakad (pl. hierarchikus egymásba ágyazottság, megfelelő tér- és időbeli skálázás, nagyfokú variabilitiás és komplexitás), míg másik részük szervezési társadalmi gyökerű. Előbbiek a hosszú távú ökológiai kutatások támogatásával, illetve megfelelő mintavételezési protokollok kialakításával többnyire kezelhetők. Az országos monitorozási feladatok szervezési gondjainak jelentős részét pedig hazánkban (is) egy vagy több független monitorozó szervezet oldhatná meg.
A Magyar Biológiai Társaság XXVII. Vándorgyűlése, 2008. szeptember 25-26. 60 Irodalom Carey, P. D., Barnett, C. L., Greenslade, P. D., Hulmes, S., Garbutt, R. A., Warman, E. A., Myhill, D., Scott, R. J., Smart, S. M., Manchester, S. J., Robinson, J., Walker, K. J., Howard, D. C., Firbank, L. G. 2002 A comparison of the ecological quality of land between an English agri-environment scheme and the countryside as a whole. Biological Conservation 108: 183-197. CEEWEB 2006 Evaluating National Strategic Reference Frameworks with regards to preserving biodiversity and maintaining favourable conservation status of species and habitat types of European importance. Critchley, C. N. R., Maskell, L. C., Mitchley, J., Adamson, H. F., Burch, F. M., Carey, P. D., Firbank, L. G., Fowbert, J. A., Parkin, A. B., Smart, S. M., Sparks, T. H. 2002 Review and Recommendations of Methodologies to be used for Botanical Monitoring of Agri-Environment Schemes in England. Report to the Department for Environment, Food and Rural Affairs. Donald, P. F., Green, R. E., Heath, M. F. 2001 Agricultural intensification and the collapse of Europe's farmland bird populations. Proceedings of the Royal Society of London Series B-Biological Sciences 268: 25 29. Holling, C. S. (ed.) 1978 Adaptive environmental assessment and management. John Wiley & Sons, London. Horváth A., Szitár K. (szerk.) 2005 Agrár-környezetgazdálkodási Információs Rendszer: Biodiverzitás monitorozás módszertan. Kézirat, Vácrátót. Horváth A., Szitár K. (szerk.) 2007 Agrártájak növényzetének monitorozása. A hatás-monitorozás elméleti alapjai és gyakorlati lehetőségei. MTA ÖBKI, Vácrátót. Horváth A., Bartha S., Botta-Dukát Z., Kröel-Dulay Gy., Virágh K. 2007 AIR Biodiverzitás Monitorozás. Botanikai indikátorváltozók vizsgálatának részletes leírása. Kézirat, Vácrátót. Kleijn, D., Berendse, F., Smit, R., Gilissen, N. 2001 Agri-environment schemes do not effectively protect biodiversity in Dutch agricultural landscapes. Nature 413: 723-725. Kleijn, D., Sutherland, W. J. 2003 How effective are European agri-environment schemes in conserving and promoting biodiversity? Journal of Applied Ecology 30: 947 969. Kruess, A., Tscharntke, T. 2002 Contrasting responses of plant and insect diversity to variation in grazing intensity. Biological Conservation 106: 293-302. MEA (Millennium Ecosystem Assesment) 2005 Our human planet: summary for decision-makers. Islandpress. Washington, Covelo, London. Pálfai I. 1994 Összefoglaló tanulmány a Duna-Tisza közi talajvízszint süllyedés okairól és a vízhiányos helyzet javításának lehetőségeiről. A Nagyalföld Alapítvány kötetei 3. Békéscsaba. Révész A., Czúcz B., Horváth F. 2004 A települések és az úthálózat szerepe a Duna Tisza közi természetközeli gyepek pusztulásában. Poszter, I. Magyar Tájökológiai Konferencia. Sit, V., Taylor, B. (ed.) 1998 Statistical methods for adaptive management studies. Land Management Handbook No. 42. BC Ministry of Forests, Res. Br., Victoria Szép T., Halmos G., Nagy K. 2006 Madarak monitorozása lehetőség a természeti állapotot befolyásoló regionális, országos és globális hatások nyomon követésére. Magyar Tudomány 2006/6: 675. Virágh K. 2007 Vegetációdinamikai folyamatok térben és időben. In: Horváth A., Szitár K. (szerk.): Agrártájak növényzetének monitorozása. A hatás-monitorozás elméleti alapjai és gyakorlati lehetőségei. MTA ÖBKI, Vácrátót. 72-91. Walters, C. J. 1986 Adaptive management of renewable resources. McMillan, New York. Walters, C. J., Holling, C. S. 1990 Large-scale management experiments and learning by doing. Ecology 71: 2060-2068. Wiens, J. A. 1989 Spatial scaling in ecology. Functional Ecology 3: 385-397.