Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. KIS VÍZFOLYÁSOK ÉS VÍZGYŰJTŐTERÜLETEIK KAPCSOLATÁNAK ELEMZÉSE TÁJÖKOLÓGIAI SZEMLÉLETTEL Bardóczyné Székely Emőke 1 Napjainkban egyre nagyobb érdeklődéssel fordulnak a szakemberek a kis vízfolyások, patakok felé. A környezettudat erősödésével a lakosság is szeretné, ha a patakok az ember számára esztétikai élményt is jelentenének, élettér jellegük jobban érvényesülne. A patakokkal kapcsolatos követelmények a következők: 1.) Ki kell elégíteniük az árvízi biztonság feltételeit. 2.) Biztosítani kell az esetleges vízhasználatok vízigényét. 3.) Meg kell felelniük az ökológiai élettér jellegnek, biztosítva a feltételeket a növény, és állatvilág számára. Az új típusú vízfolyás szabályozás felismerte, hogy a patak és a vízgyűjtőterülete természetföldrajzi alapon lehatárolható rendszer, melynek elemei: víz, levegő, alapkőzet, talaj, növény-, és állatvilág. Az ember szerepét elsősorban a vízgyűjtőterület területhasználatain keresztül vizsgálhatjuk. A komplex vízgyűjtőfeltárás a fenti elemek kapcsolatának rendszerszemléletű elemzését jelenti, a tájökológia alapelveinek megfelelően. A georendszer víz-levegő-talaj részletes elemzését a korábbi tervezések is elvégezték, hiszen a vízfolyás szabályozás ezekre az adatokra alapítva méretezett, de az élővilág érdekei háttérbe szorultak. A tájökológia másik alapfogalma is megjelenik a modern vízfolyás rendezési gyakorlatban: a vízmennyiség, minőség, és a patak egész állapota olyan kell legyen, hogy az ökológiai folyosó jelleg érvényesüljön, biztosítva ezzel a fajok, az anyag és az energia szabad áramlását. Tájökológiai alapfogalmak és értelmezése a vízgyűjtőterület vonatkozásában Rendszerhatár A tájökológiai szemlélet különösen alkalmas arra, hogy a vízgyűjtőterületet egységes rendszerként vizsgáljuk. Az első lényeges kérdés a rendszerhatárok megállapítása. A kis vízfolyások esetében az már régóta kiderült, hogy nem elég csupán a meder rendezése. Újabban a helyi önkormányzatok próbálkoztak a területükhöz tartozó szakasz állapotának javításával, de ez értelemszerűen nem vezetett sikerre. A tájépítészek továbbléptek ennél, utaltak a belterület és külterület szerves összekapcsoltságára, a lokális tervezés illesztésére a regionális tervezés rendszerébe, sőt a patak ökológiai folyosó jellegére is, a vizsgált rendszerek határait azonban többnyire a közigazgatási területfelosztáshoz igazították. A tájépítész vizsgálatok külön érdeme, hogy ige részletes területhasználat elemzést tartalmaznak. A kísérletek alapján lassan bebizonyosodott, hogy a rendszerhatár ha tájbaillesztett vízgazdálkodásról van szó csak a vízválasztó lehet. Ez önmagában nem újdonság, hiszen a vízgazdálkodásban a vízgyűjtőfejlesztés régóta ismert. A tájökológiai elvek szerint a területhasználatok rendszerét harmonizálni kell a vízgyűjtőterület természetföldrajzi adottságaival, rendszerhatár a tájökológiai vízválasztó, melynek lényegét az alábbiakban ismertetjük. 1 Dr. Bardóczyné Székely Emőke, PhD, egyetemi docens, SZIE Tájökológia Tanszék, szemoke@nt.ktg.gau.hu 1
Bardóczyné Székely Emőke: Kis vízfolyások Különleges értékelése igényelnek a vízválasztó által kettészelt területhasználatok. Pl. egy olyan erdő, amelynek a fél területe található a vízgyűjtőn belül, vízgazdálkodási szemmel nézve,ezzel a területnagysággal jelenik meg a lefolyás értékelésénél. Tájökológiailag viszont ez egy ökotop, amely a vízgyűjtő hálózatába a teljes területtel beletartozik, mikroklímája, talaja, növény és állatvilága teljes egészében hat a vízgyűjtőre. A tájökológiai vízválasztó tehát nem feltétlenül azonos a hidrológiai vízválasztóval, hanem annak az ökotophálózat alapján módosított, nagyobb területű változata. Rendszerelemek A második lényeges kérdés, hogy a vízgyűjtőterületen belül hogyan épül fel a rendszer? Maga a vízfolyás, amelyet a forrástól a torkolatig vizsgálnak a vízgazdálkodási szakemberek, a tájökológus számára is így jelenti a tájökológiai folyosót. A táji mintázat alapelemei a tájökológiai foltok (patch). Ezek homogén területi egységek, pl. egy erdő, szántóföld vagy tó, stb. A vízgyűjtőterületen belül a foltok mint táji mintázat legtöbbször ökotopként foghatók fel, amely a tájökológiai területtagolás legkisebb egysége. Az ökotop jellemzője, hogy a geoszféra legkisebb részlete, amelynek biotikus és abiotikus összetevőit egy egységnek tekinthető megjelenés, működés és funkció jellemzi. (Csorba, 1999) nyilvánvaló, hogy maga az ökotop is általánosítás, még ha természetes rendszerről van is szó (pl. egy duzzadó láp), a rendszermodell felépítése érdekében azonban ilyen szintű általánosítás megengedhető. A tájökológiai területtagolás második szintje a chorikus szint, maga a vízgyűjtőterület (nagyságától függően) általában ezt képviseli. A vízgyűjtőterület vizsgálata tehát legtöbbször egy chorikus szintű, (kistáj részlet, kistáj, kistáj csoport) tájökológiai vizsgálatot jelent, amely támaszkodik a rendszerelemekként összekapcsolódó ökotop hálózat elemzésére. Táji mintázatok említésekor nem hagyhatjuk ki a mátrix fogalom megemlítését, melynek értelmezésekor maguk a tájökológusok sem egységesek. Ebben a kérdésben a következőt kell kiemelnünk: a tájökológiai folyosó két oldalán fekvő területet a folyosó ökológiai működése szempontjából semleges háttérnek, ún. mátrixnak szokás nevezni. (A mátrix fogalom használata nem egyértelmű, vannak olyan cikkek, ahol az igen nagy tájökológiai foltokra alkalmazzák (Pietrzak, L. 1994). Ha a tájökológiai folyosó vízfolyás, ebben az esetben a két oldalán fekvő terület ökológiai szempontból nem semleges, hiszen a vízgyűjtőterület minden eleme potenciálisan hat a vízfolyásra. Ez a vízgyűjtőfeltárás lényege. Fontos kérdés tehát, hogy ha a mátrix kifejezést vízgyűjtőfeltárásnál használjuk, tisztázzuk a szó általuk használt értelmezését.. Az időbeliség szerepe a tájökológiában és a vízgyűjtőfeltárásban A tájökológia a tér és idő tudománya ez a mondás azért is igaz, mert jódöntéseket hozni egy pillanatnyi aktuális állapot alapján nem lehet. A táj természetes és antropogén hatásokra történő változásainak elemzése a tájökológiai elvek alapján tervezett területhasználatok alapfeltétele. Ugyanez a helyzet a vízgyűjtőfeltárás esetében, ahogyan az 1. ábra mutatja. A vízgyűjtőfeltárás célja, hogy a vízgyűjtőterületet időbeliségében vizsgálva, első lépésben megállapítható legyen, hogy a pozitív vagy negatív változásokért a természet felelős-e? Ha természeti okról van szó, ez esetben az elemzések a tájökológia vizsgálati alaprendszerében végzendők. 2
Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. 1. ábra. Vízgyűjtőterület tér és időbeli összefüggéseinek elemzése Ha kiderül, hogy a hatás antropogén, a vízgyűjtőterületet már a funkcióelvű térfelosztás rendszerében kell vizsgálni, előtérbe kerül a területhasználatok szerepe (2. ábra). A módszer gyakorlati oldalának bemutatására szolgál a következőkben ismertetendő példa, kapcsolódva a 2. ábrához. 3
Bardóczyné Székely Emőke: Kis vízfolyások 2. ábra. Tájökológiai vizsgálatok Vízgyűjtőterületi problémák feltárása tájökológiai szemlélettel A tájökológiai vizsgálat jellemzői 1. Táji keretben gondolkodik, a táj jelenti a rendszer határát, és ez áll a vizsgálat középpontjában is. A táj valamennyi alkotóeleme azonos súllyal szerepel, policentrikus tudományra jellemző a vizsgálati módszer is. (Több tudományterület összekapcsolódása) 2. A tájökológia vizsgálati rendszer (az alaprendszer) hasonló felépítésű, mint az ökológiáé, csak földrajzilag lehatárolt keretben. Alkotóelemei: víz, levegő, talaj, növény és állatvilág, ember és társadalom. Az alaprendszer összefüggéseinek feltárása minden feladattípusnál kötelező. A feladatokban általában a rendszer egyensúlyi állapotát vizsgáljuk. 3. Nem szabad elfelejteni, hogy amikor a tájökológiai alaprendszer egyensúlyáról beszélünk ez hasonló az ökológia homeosztázis fogalmához az egyensúly nem egy merev egyensúlyt jelent, hanem a természet oldaláról a körforgások újra és újra ismétlődő ritmusát tükrözi. Ebben a rendszerben benne van az ember is. Tevékenységét úgy kell kapcsolni a táj rendszeréhez, hogy az okozott változásnak meglegyen az ellentétele. Például a területhasználat rendszerből jövő negatív hatás lehet: települési szennyvíz bevezetése a patakba, ellentételként megjelenhet a pozitív hatás: szennyvíztisztítás. A kettő eredőjeként a tisztított szennyvíz kerül a patakba ez is változás az alaprendszerben, de a rendszer viszonylagos egyensúlyát nem bontja meg. A tájökológiai vizsgálat lépései 4
Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. Ok-okozat feltáró feladattípus: A tájökológiában gyakori feladatként jelenik meg, hogy valamilyen külső tényező hatására megbomlik a táji rendszer valamelyik alkotórészének, és ezen keresztül a rendszer egyensúlya. Az ilyen feladattípus jobb megértése érdekében egy példán követjük a lépéseket. A helyszín Visegrádi hegység, Apátkúti patak-völgy (1994). A probléma: a patakból két év alatt eltűntek az addig szép számban levő kövi rákok. Kérdés: mi lehet az oka? 1. A tájökológiai vizsgálat első lépésben mindig a táj természetföldrajzi jellemzőkhöz meghatározott egyensúlyi rendszerét vizsgálja. Például az Apátkúti patakvölgy egyensúlyi állapotának vizsgálata 1990-ig. 2. Ha táji egyensúly a legutolsó jónak tartott állapothoz képest megbomlott, és ez valamelyik rendszerelemen kimutatható, akkor először tisztázni kell, hogy nem a természetes hatások okozták-e az egyensúly megbomlását (időbeli folyamatok elemzése). Példánkban: elemzés az alaprendszerben: az Apátkúti patakvölgy 1990 után: a patakból két év alatt eltűntek a kövi rákok, tehát valami változott a táji egyensúlyban. Alapközegük a víz, így valószínű, hogy ez vizsgálandó elsősorban, mégpedig a vízminőség. Az első kérdés: lehetett-e az ok valamilyen természeti jelenség, például savas eső, stb. Nem, mert ez a talajon, növényzeten is kimutatható lenne. Lehetett-e az ok a kevés csapadék miatt jelentkező alacsony vízállás. Nem, mert ezt a meteorológiai trendek nem mutatják. Gyanúba vehető tehát az ember, mégpedig feltehetően a területhasználatok vizsgálatával juthatunk a megoldáshoz. Átlépünk a funkcióelvű térfelosztás rendszerébe. 3. Amennyiben a táji egyensúly felbomlásáért valószínűleg az ember a felelős, akkor a tájökológiai vizsgálat kilép az alaprendszer kereteiből, és a funkciók szerinti térfelosztás rendszereiben megkeresi a gyanúba vehető területhasználatot, részletesen elemzi annak időbeliségét, és meghatározza azt a transzportfolyamatot is, amelyet a területhasználat a tájban megváltoztatott. Esetünkben a patak forrásánál Piliszentlászló térségében a kövi rákok eltűnését megelőzően épült ki a vízellátó hálózat, de nem készült el hozzá a szennyvíztisztítás valószínű, hogy ez lehet a vízminőség romlás oka. Létrehozunk egy monitoring pontot. A szemmel látható szennyvízszivárgás helyén (átcsatolás a területhasználati rendszerből) vízmintát véve a patakból például a bakteriológia, vagy a nitrogénformák vizsgálata kimutathatja a szennyvíz jelenlétét. Ugyanezt a monitoring pontot használjuk majd a szennyvíztisztítás kiépülése után, a negatív hatás csökkentésének bizonyítására. 4. A tájökológiai vizsgálat iránymutatást ad arra nézve, hogy milyen javító intézkedés 5. ajánlható területhasználati oldalról, amely helyreállítja a táji egyensúlyt. Összefoglalás Jelen cikk bemutatja azokat az alapkérdéseket, amelyek a kis vízfolyások és vízgyűjtőterületeik komplex kapcsolatának feltárásánál jelentkeznek. A vizsgálat tájökológiai elvek alkalmazásával végezhető el a leghatékonyabban. A módszerek kidolgozásában sok még a teendő, melyekből a tanulmány kiemeli a tájökológiai alapfogalmak értelmezését a vízgazdálkodási feladatok vonatkozásában, az időbeli folyamatok feltárásának szerepét, valamint bemutat egy gyakorlati példát a vízgyűjtőterületi problémák tájökológiai elvű megoldására. A külföldi vízfolyás rendezési alapelvekben már régóta megjelent a vízgondozás fogalma, amely az ember és táj harmonikus együttélését jelenti. Reméljük, hogy a hazai vízgazdálkodási és tájökológus szakemberek közös munkájának eredményeképpen Magyarországon is hasonló szemlélet, és gyakorlat alakul ki. 5
Bardóczyné Székely Emőke: Kis vízfolyások Irodalom Bardóczyné, Sz. E. Harkányiné, Sz. Zs. Loksa G. : Útmutató a kis vízfolyások és vízgyűjtőterületeik revitalizációját megelőző komplex tanulmányok készítéséhez (OTKA T0199818 zárójelentés) Csorba, P. (1999): Tájökológia, Egyetemi jegyzet, KLTE, Debrecen, Alkalmazott Tájföldrajzi Tanszék Pietrzcak, M. Solowiej, D. (1994): Alternative concepts of the landscape ecological structure of the Lednicki Landscape Park. In: Landscape Res. and Applications in Env. Manag. Richling A. (Ed), IALE Polish Assoc 6