Megzavarodnak a növények a változóban lévő időjárástól

A klímaváltozással átalakuló időjárás lényegesen nagyobb hatással van a növényekre, mint azt korábban feltételezték. A szárazsággal későbbre tolódik, a heves esős időszakok miatt viszont megrövidül például egyes gyepnövények virágzási ideje Közép-Európában. A jelenség már önmagában is aggasztó, a növényeket beporzó rovarok életritmusát ráadásul nem a csapadék, hanem elsősorban a hőmérséklet irányítja - intenek német biológusok. A magyarországi helyzetről az MTA Ökológiai és Botanikai Intézetének munkatársait kérdeztük.

Közönséges csarab, egy elterjedt gyepnövény

A növények virágzási idejének megváltozását a globális felmelegedés egyik legszembetűnőbb jelének tekintik a kutatók. Az ENSZ Klímaváltozási Kormányközi Testületének (IPCC) átfogó jelentése szerint az Föld éghajlatának melegedése több kimutatható változást okozott a globális vízkörforgásban. Nőtt a légkör vízgőztartalma, és változások következtek be a csapadék eloszlásában és intenzitásában. Az északi félgömb magasabb szélességein (a sarkvidék felé) fekvő szárazföldek felett a csapadékmennyiség többnyire növekedett a 20. században, a 10. és 30. szélességi körök között viszont az 1970-es évektől csökkent. Ugyancsak az 1970-es évek óta a "nagyon szárazként" osztályozott szárazföldi területek megduplázódtak.

A vízkészlet jelentős csökkenése várható például a mediterrán térségben, amelynek hatását Magyarországon is érezni fogjuk: az évi csapadékmennyiség csökken, ezen belül a mostani állapothoz képest télen valamivel nő, nyáron viszont jelentősen kevesebb lesz. További probléma, hogy a nyári csapadék eloszlása nem lesz egyenletes, inkább hirtelen és nagy adagokban hullik le, amelyeket - főleg az Alföld középső és déli részén - egyre komolyabb aszályos időszakok követnek majd. A magasabb hőmérséklet miatt intenzívebb lesz a párolgás is, ami tovább súlyosbítja a helyzetet.

A közép-európai régióra nézve mindez azzal jár, hogy az esőzések és a száraz időszakok egyaránt erősebbekké és gyakoribbakká válnak. Ez azt jelentheti, hogy időben elcsúszhat egymástól a növények virágzása és az őket beporzó rovarok életciklusa - ez utóbbi ugyanis kevésbé a csapadék, inkább a hőmérséklet függvénye - figyelmeztetnek a biológusok. Arról azonban, hogy a szélsőséges időjárási jelenségek gyakoribbá válása miként hat pontosan az élővilágra, egyelőre még kevés ismeretünk van. Az már bizonyos, hogy a változások közül a növények életmenetében megfigyelhető (fenológai) jelenségek időbeli eltolódása van a legközvetlenebb kapcsolatban az éghajlatváltozással: az elmúlt évtizedekben bekövetkező fenológiai eltolódások világszerte a megfigyelt esetek túlnyomó többségében (közel 90%-ában) az adott helyen tapasztalható éghajlati változásokkal teljesen összhangban vannak. Ezt felismerve Európában és világszerte egyre nagyobb hangsúlyt kap e terület kutatása.

A Bayreuth-i Egyetem és a lipcsei Helmholtz Környezetkutatási Központ (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, UFZ) munkatársai is a fenti kérdésre keresték a választ, amikor mesterséges módon idéztek elő erősen esős, illetve száraz időszakokat a bayreuth-i botanikus kertben, s két éven keresztül vizsgálták, miként módosítja mindez tíz növényfaj virágzási idejét. A korán virágzó szarvaskerep (Lotus corniculatus) virágzása például közel egy hónappal hamarabb kezdődött és a heves esőzések miatt több mint egy hónappal rövidült meg a megfigyelt időszakban.

A hazánkban is megtalálható szarvaskerep

A kíséreti terület az óceáni és a kontinentális éghajlat határán fekszik, éves átlaghőmérséklete 8,2 Celsius-fok, az éves csapadékmennyiség 724 milliméter. A kutatók a vidékre jellemző fajokból - mint például a pelyhes selyemperje (Holcus lanatus), a lándzsás útifű (Plantago lanceolata) vagy a közönséges csarab (Calluna vulgaris) - száz-száz egyedet ültettek el az egyenként 4 m²-es ágyásokban. Ezután fóliasátor alatt 32 napos aszályt, illetve kéthetes szélsőséges (170 milliméteres) csapadékot idéztek elő. Mindkét mennyiség a környéken valaha megfigyelt legszélsőségesebb értéknek felel meg, amelyet 1976, illetve 77 nyarán jegyeztek fel. A növényeket két éven keresztül vizsgálták, miközben feljegyezték a fajok virágzási idejét. A két év alatt egyértelműen kiderült, hogy kéthetes erős esőzés 3-5 nappal rövidíti meg a vizsgált fajok virágzási idejét, s ha a szélsőségesen esős időszak a tavaszi virágzás idejére esik, akkor a virágzás akár 37 nappal is rövidebb lehet. A hosszú szárazság hatása, egyhónapos aszály átlagosan négy nappal hozza előre és ugyanennyi idővel nyújtja meg a virágzást. "Az eredményeink azt mutatják, hogy egyetlen aszályos periódus úgy hat a virágzásra, mint egy évtizednyi globális fölmelegedés" - mondta el a kísérlet egyik vezetője, Anke Jentsch professzor, hozzátéve, hogy a klímaváltozással ránk köszöntő szélsőséges időjárásnak beláthatatlan következményei lehetnek a fajok közötti kapcsolatra és az egyes ökoszisztémákra nézve.

A Homokhátság növényzete is hasonlóan reagál

Magyar kutatók eredményei alátámasztják a német megfigyeléseket: az időjárás évről évre való változásai (aszályok illetve normális vízellátású nyarak) sokkal nagyobb mértékben meghatározzák a növényekben lezajlódó folyamatokat, mint az átlagos időjárás fokozatos, finom eltolódásai.

Az MTA Ökológiai és Botanikai Intézetének munkatársai egy nemzetközi program keretében 2002 óta végeznek kísérletes klímaszimulációs vizsgálatokat a Fülöpházi buckavidéken, amely az ország egyik legszárazabb, legszélsőségesebb időjárással jellemezhető területe. A kísérleti területen kilenc, egyenként húsz négyzetméteres parcella található, ezek közül háromban hő- és háromban szárazságkezelést alkalmazunk, a maradék három kontroll terület - mondta el az [origo]-nak Czúcz Bálint, az intézet kutatója. "A kísérleti elrendezésben olyan éghajlati viszonyokat próbálunk meg szimulálni, amilyen a térség éghajlata az előrejelzések szerint körülbelül 20-40 év múlva lesz, és ebben a környezetben vizsgáljuk az élővilág reakcióit a gyökérlégzéstől az életmenetbeli reakciókig."

Az MTA egyik kísérleti parcellája

A kísérletben egy automatikus rendszer fóliatakarót húz a parcellák fölé: a hőkezelések esetében éjszakára, a kisugárzás csökkentésére, míg a szárazságkezelés esetén a nyár eleji esők kizárására (összesen a csapadék mintegy 10%-át zárják ki ezzel). Az eredmények azt mutatják, hogy az egyre gyakoribb aszályok miatt veszélybe kerülhetnek olyan eddig domináns évelő homokpusztagyepi fűfajok, mint a magyar csenkesz (Festuca vaginata) vagy a homoki árvalányhaj (Stipa borystenica) - az előbbi egyben a Kárpát-medence bennszülött növénye, és bár még egyáltalán nem mondható ritkának, a szárazságokkal idővel azzá válhat.

Az aszályok hatásai szabad természetben is megfigyelhetők. A Homokhátság buckavidékén a különösen aszályos évek során mindig jelentős mértékű az évelő gyep pusztulása, ennek helyét a következő évben egy zömében egyévesekből álló félsivatagi növényzet foglalja el - magyarázza Czúcz Bálint. Néhány átlagosan csapadékos év alatt azután az évelő gyep többé-kevésbé helyreáll. Felmerül azonban a kérdés: mi lesz, ha az aszályos évek egyre sűrűbben fogják követni egymást? Mi lesz, ha nem lesz idő a regenerációra? Egyes fajok, amelyek jól tűrik a hőséget és szárazásgot, a változó körülmények között elszaporodhatnak, más fajok rovására, s ezzel felborulhat a természetes ökoszisztéma egyensúlya. Az időjárási szélsőségek gyakoribbá válása - például a 2001-2003 között tapasztalt visszatérő aszály - pedig fokozottan veszélyezteti egy élőhely biológiai sokféleségét. Ha az aszályos nyarak egy bizonyos gyakoriságnál sűrűbben követik egymást, s a jövőben egyes gyepnövények számára nem lesz elég idő a regenerációra, akkor e társulások helyét egy új típusú, fajszegény félsivatagi növényzet foglalhatja el - vázolja fel a várható jövőt a kutató.

A talaj nedvességének megfelelő gyepi növénytársulások váltakozása

A vácrátóti kutatócsoport az utóbbi években egy a teljes Kiskunságra kiterjedő állomáshálózat segítségével igyekszik tetten érni, miként alakul át a táj, részben az emberi tevékenység, részben az ezt kísérő egyéb környezeti változások (talajvízszint, éghajlat) hatására. Amennyiben a közeljövőben újabb a 2003-ashoz hasonló jelentős aszály, vagy bármilyen kirívó időjárási szélsőség következne be, ennek következményeit már jóval átfogóbb táji szinten dokumentálhatják. A növényvilág fenológiai eltolódásait Magyarországon eddig legjobban a fehér akác (Robinia pseudoacacia) esetében sikerült leírni: a faj virágzásáról több mint 150 éve állnak rendelkezésre megfigyelések - ezek a virágzás nagymértékű, helyenként akár két héttel való korábbra tolódásáról számolnak be.

A jövő növénye? - ma már kaktusz is él a Homokhátságon

A növényekhez hasonlóan a legtöbb mérsékeltövi állatfaj esetében is vannak olyan életszakaszok, amelyek időzítését az időjárás változásai határozzák meg. Nagy-britanniai és hollandiai vizsgálatok szerint például a lepkék rajzása évtizedenként átlagosan 4-6 nappal korábbra tolódott. A változó időjárással Magyarországon is fennáll a veszélye annak, hogy elcsúszik, "szétcsatolódik" a növények és a rovarok életmenete és az eltolódó, olykor rövidülő virágzás miatt a növények nem találnak beporzó rovarokra. Sőt, a lombfakadás és így a hernyók aktivitásának korábbra tolódása egy további állatcsoportot is igen érzékenyen érint: a hosszú távú vonuló madárfajok létét veszélyezheti a tény, hogy a hernyók korábbi kikelése és bebábozódása miatt lekéshetnek az egyre korábban jelentkező táplálékbőségi csúcsról - figyelmeztetnek az MTA szakemberei.