Klímaváltozás a Kárpát-medencében: múlt, jelen, jövő.

Szerkesztette: Szanyi Szabolcs

2013 Márton Áron Szakkollégium - Debrecen

Készült a Debreceni Egyetem tudományos képzési műhelyeinek támogatása TAMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024 jelű, projekt keretében a Márton Áron Szakkollégium tanulmányaként.

ISBN 978-963-87423-9-1

Lektorálta: Dr. Varga Zoltán (D.Sc)

Professor emeritus

Szerzők: Hadnagy István, Hubay Katalin

Kolozsvári István, László Elemér, Szanyi Szabolcs, Varga Zoltán,

HÉT KÉRDÉS A KLÍMAVÁLTOZÁSRÓL

Varga Zoltán

Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar, Evolúciós Állattani Tanszék varga.zoltan@science.unideb.hu

Bevezetés

A klíma megváltozása fontos jelzője az általános geoszférikus környezetváltozásnak,

egyúttal okozója is a különböző rész-rendszerek megváltozásának, az általános légcirkuláció

és tengeráramlások megváltozásától, a növényzet átrendeződésétől, a terjedő invázív növény-

és állatfajokon át egészen az urbanizált környezet megváltozásáig. Ezért a klímaváltozás

témaköre eleve az interdiszciplináris megközelítést igényli. Szükségessé teszi, hogy a

különböző szakterületek képviselői kicseréljék tapasztalataikat, összegezzék tudásukat, és

dialógus alakuljon ki a különböző társadalmi szférák és a döntéshozók között is, egy, a mainál

környezettudatosabb, és a klímaváltozás kihívásaival szemben hatékonyabban reagáló

társadalom létrejötte érdekében. Az interdiszciplináris megközeítés hozhat közelebb a ma még

megválaszolatlan kérdések megoldásához is, ahogy ezt az alábbiakban szeretném megmutatni,

egyben keretet adva a következő tanulmányokhoz is.

1. Még befelé szalad-e a nyúl az „interglaciális erdőbe” vagy már a glaciális tundra-sztyepp felé üget?

A negyedidőszak során eljegesedési és jégközi periódusok váltották egymást. Közülük

az idő előrehaladtával a fiatalabb pleisztocénben a glaciálisok egyre hosszabbakká, az

interglaciálisok egyre rövidebbekké váltak (1a ábra). Így az utolsó, meleg és csapadékos Riss-

Würm (Eem) interglaciális mindössze 12-15 ezer évig tarthatott, és Európa szinte a

sarkvidékekig beerdősödött. Ekkor a hőmérsékleti optimum a jelenlegi átlagot mintegy 2-3

fokkal haladta meg. A lomberdőkben a mai helyzethez képest jóval kevésbé terjedt el a bükk,

lényegesen északabbra húzódott viszont a hársak és juharok elterjedési határa, és a tűlevelű

erdők fontos komponense volt a jelenkorra a Balkán egyes hegyvidékeire visszaszorult

omorika-fenyő.

A földpályaelemekre vonatkozó csillagászati számítások azt jósolják, hogy napjaink

interglaciális időszakának már a vége felé közeledünk (1b ábra), és lehűlésnek kellene

bekövetkezni. Ezzel szemben viszont egyre több adat bizonyítja, hogy az elmúlt évszázad

során Földünk hőmérséklete emelkedett, és mindinkább várható, hogy ennek – legalábbis az

utóbbi évtizedekben – döntővé vált tényezője az emberi tevékenység okozta üvegházhatás.

Kérdezhető: mi lesz az eredője a szekuláris tényezők alapján várható lehűlés és a rohamosnak

tűnő globális felmelegedés hatás-ellenhatásának? Kiegyenlítik-e egymást, vagy éppen

ellenkezőleg, a folyamat egy szélsőségesen ingadozó „lázgörbe” szerint zajlik, váratlan

fordulatokkal, vagy ahogy Czelnay Rudolf találóan írta: „kellemetlen meglepetésekkel az

üvegházban”. Nem mindegy ugyanis, milyen éghajlati elemekben és milyen évszakos

eloszlásban jelentkeznek a szélsőségek, hiszen bioklimatológiai szempontból komoly

veszélyeket rejthet – mindenekelőtt Európában – a csapadék hatékonyságának csökkenése, a

téli hóborítottság rendszertelenné válása, továbbá a jelenleg döntően Ny-K-i áramlási rendszer

helyett az északi-déli, illetve déli-északi irányú hideghullámok és hőséghullámok.kialakulása,

amelyek pusztító hatásait a közelmúltban ismételten érzékelhettük Észak-Amerikában. Jogos

az előbbiekből fakadó kérdés!

1a. ábra: A legutóbbi 2 millió év hőmérsékleti 1b. ábra:. A Föld pályaelemeinek változásai változásai; kék színnel jelöltek a glaciálisok, az elmúlt 800e évben (excentricitás, tengely-

sárga színnel az interglaciálisok. ferdeség, precesszió, sugárzási mérleg), ill. hőmérsékleti görbe a tengeri üledék oxigén-

izotóp aránya alapján.

2. Milyen változások várhatók e forgatókönyv alapján a Kárpát-medencében?

A Kárpát-medence Európa legnagyobb fajgazdagságú területeihez tartozik. Mivel a

fiatal negyedidőszaki klímaváltozások során mindvégig átmeneti jellegű terület volt,

különféle eredetű flóra- és faunaelemek találkozási övezetévé válhatott. A klíma átmeneti

jellege mellett a különböző domborzati, geológiai, talajtani és vegetációs sajátságú tájak

mozaikszerű egymáshoz-illeszkedése és egymásba-ékelődése volt az, amely minden egyes

klímafázisban nagyszámú faj megtelepedését, illetve a korábbi klímafázisokból ittmaradt

fajok kedvező túlélési lehetőségeit biztosította. A jelenkori változások is többféle

forgatókönyv szerint alakulhatnak, hiszen ma is azt tapasztaljuk, hogy egyes években a

kontinantális, míg másokban inkább a mediterrán hatás érvényesül, sőt egyazon év különböző

évszakai is az eltérő hatások sajátos egyvelegét mutathatják. Vastag hótakarót hirtelen tavaszi

olvadás, majd árvíz követhet, ám alig néhány hét, és máris beköszönt a tavaszi aszály, mint

néhányszor az elmúlt egy-másfél évtizedben. Az aszályt azonban hirtelen lehulló „medárdos”

záporok követhetik, kánikulai hőhullámokkal megszakítva. Kérdezhető ezek után, hogy

errefelé az, amit átlagosnak vélünk, az puszta absztrakció-e, vagy valamiféle valószínűtlen

esemény?! Ezért a legesélyesebb válasz arra a kérdésre, hogy a klímaváltozás során melyik

hatás válik jellemzővé, a sztyeppei vagy a mediterrán, az hogy szeszélyesen ingadozó

gyakorisággal akár mindkettő! Válaszunkból buborékként pattan ki az. újabb kérdések sora.

3. Fajok és/vagy gének? Ez itt a kérdés.

Arról még csak-csak vannak sejtelmeink, nagy vonalakban ismerve egy sor faj

ökológiai tűrőképességét, hogy a hőmérséklet, csapadék, stb. változásaira melyik faj

várhatóan hogyan reagál majd. Ilyen prognózisokat készítettek is a hazai flóra

vonatkozásában, részint a fajok Ellenberg-Zólyomi-féle TWR értékei alapján, részint az egyes

flóraelemekhez tartozó fajok egységes válaszait feltételezve. Ám az utóbbi évek molekuláris

taxonómiai és ökológiai vizsgálatai azt is kiderítették, hogy amit hagyományosan egy fajnak

vélünk, valójában több „evolúciósan szignifikáns egység” lehet. Az egyes fajok különböző

populációi különböző jégkorszaki menedékterületekről, délről-délkeletről vagy akárcsak a

medence kedvezőbb, maradványőrző területeiről, különböző irányokból és időkben

foglalhatta el jelenlegi elterjedési területét, ahogyan ezt mindenekelőtt erdőalkotó fáinkról, pl.

a bükkről, tölgyekről, kőrisekről, illetve egyes gerinces állatcsoportokról (pl. tarajos gőte-

fajcsoport, sárga- és vöröshasú unka, mocsári béka, keresztes vipera, erdei pocok) és

rovarokról (pl. kis apollólepke, lápi tarkalepke, kerekfoltú szerecsenlepke, sakktáblalepke)

tudjuk. Kitűnt, hogy a dél-európai maradványterületektől északra eső, ún. extramediterrán

refugiumokból való benépesedés, különösen ami a Kárpát-medencét illeti, nem kivétel, sokkal

inkább egy általános szabály.

A Kárpát-medence és lakói számára különösen fontos megvizsgálni, milyen

tanulságok adódnak az elmúlt 10-12 ezer év erdőtörténetéből! Ősi, reliktumerdeink, a szikla-

és szurdokerdők, a dolomiterdők mind elegyesek. Ez arra utal, hogy a klímaváltozásokat

elsősorban a változatos fajkészletű és elegyarányú erdők élhetik túl! Ezt azzal is meg kell

toldanunk, hogy természetes jelenség, ha egy korábbi elegyfából mára állományalkotó válik,

és ez egyáltalán nem baj, sőt szükségszerű! A szubmediterrán hatást jelző ezüsthárs például

bizonyára az őshonos, és eléggé gyorsan növő fafajokkal történő erdőtelepítésnek az egyik

ígéretes jelöltje lesz. Sőt: lépjünk tovább! Bizonyára át kell értékelnünk az őshonosság

kérdését is, hiszen ez térben és időben földrajzi léptékfüggő! Meddig terjed délre a Kárpát-

medence? És északra meddig a Balkán? Idegen-e karszterdeinktől az orgona, amely sokfelé

spontán újul, szinte olyan jól mint az Al-Dunánál vagy Makedóniában?! Arra persze vigyázni

kell, hogy ne a reliktumőrző dolomitgyepek kárára terjedjen! És a feketefenyő sem azért

bizonyult károsnak, mert a Kárpát-medencétől idegen, hiszen ott van a Vaskapu sziklái fölött,

meg a Bécsi-medence peremén, a Thermenlinie dealpin reliktumokat őrző „Relikt-

Föhrenwald”-jaiban! Hanem azért, mert pannon dolomit-sziklagyepeket és homoki gyepeket,

endemikus növénytársulásokat tettek tönkre a „kopárfásítás” pártállamilag támogatott

kampánya során. Éppilyen elfogulatlanul kell azt a kérdést is megválaszolnunk, hogy

megmenthetők-e másként erdőssztyepp-tölgyeseink, mint a teljes koronazáródás elérésének

feladása nélkül, és hogy nem kell-e visszatérnünk egyes szélsőséges (homoki) termőhelyeken

a kocsányos tölgy sarjaztatásához, mint megmentésük egyetlen módszeréhez?

4. Mi lesz a medence vizeivel? A klímaváltozásra adott válasz vízkészleteinkről is dönt!

Közhelyszerűen „vadvízországból” „alvízország” lettünk, kiszolgáltatva felvizi

szomszédaink számos tevékenységének, vízlépcsők és mederkotrások, bányászat és

erdőirtások hatásainak. Viszont a medence belső régiói óriási felszín-alatti vízkincseket

rejtenek. Közülük most, nem becsülve le termál- és gyógyvizeink, európai viszonylatban is

páratlan ásványvizeink értékét (hiszen számos „multi” már szemet vetett rájuk!), két

különösen érzékeny formációra irányítanám a figyelmet, a homokhátságok és a karsztjaink

vízkészletére. Mindenekelőtt azért, mert mindkét esetben jelentős a vízszint süllyedése. A

Duna-Tisza-közén ez évek óta „élesben” jelentkezik. Ezzel egyenrangúan fontos azonban, mi

történik a Bakony, a Gerecse, a Bükk és az Aggteleki-karszt karsztvízkészletével. Amelyek

elég jelentősek voltak ahhoz, hogy megbukjon rajtuk egy „eocénprogram”, de igazi értéküket

ma sem becsüljük eléggé. Nem figyelünk eléggé azokra a változásokra, amelyek a

vízszintsüllyedést kísérik, és amelyek sorozatos szukcessziós változásokat indítanak el az

érintett élőhelyek növényzetében és állategyütteseiben. Jól látható például a Nyírségben, a

Fényi-erdő erdőrezervátum területén, hogyan alakul át a keményfa-ligeterdő gyöngyvirágos-

tölgyessé, és hogyan válik a gyöngyvirágos tölgyes egyre inkább a pusztai tölgyeshez

hasonlóvá, azonban a felnyílással együtt rohamosan nitrofolizálódó aljnövényzettel, az egyre

jobban felverődő akáccal, babérmeggyel és alkörmössel. És joggal kérdezhető: felújítható-e

még ekkor a homokpusztai tölgyes?! Gazdasági és természetvédelmi vonzatai vannak annak

is, ahogy a száradással a Bükk-fennsíkon a vöröscsenkeszes-szőrfüves hegyi rétet a

szálkaperjésfélszáraz gyep váltja fel, sőt egyre inkább a sarjtelepesen terjedő siskanád a

hagyományos nyári egyszeri kaszálás feladása miatt. Itt is kérdezzük: hogyan tovább? És a

pannon vegetáció kutatóinak arra is válaszolnia kell, mi ezekben a rendkívül dinamikus

folyamatokban az erdőssztyepp-szegély, a sarjtelepek és a kontinentális magaskórósok

szerepe?!

5. Bizonyára élénk vitákat vált ki az a kérdés is: valóban zöld-e a „zöldenergia”?!

Ez is seregnyi további kérdésre bomlik, amelyeket elfogulatlanul kell megvizsgálni.

Valóban kiút vagy csapda-e a bioenergia? Megoldást jelenthet-e energiagondjainkra az

energiaerdő és az energiafű? A faültetvények esetében döntő kérdés, milyen termőhelyeket

foglalunk el velük. Hatalmas, visszafordíthatatlan károkat okozhatunk akár a természetközeli

élőhelyek felszámolásával, akár az élelmiszertermelésre hatékonyan hasznosítható területek

elfoglalásával. A kettő közötti mesgye roppant keskeny. Az pedig az energiagyepek éles

kérdése, hogy „kiszöknek-e” a beültetett szárazságtűrést, sótűrést biztosító gének a

genetikailag módosított (pl. Agrostis és Lolium) fajokból az őshonos pázsitfüveinkbe? Nem

hozunk-e létre a korábbiaknál is veszélyesebb invázív növényeket ezáltal, amelyek éppen a

legértékesebb pannon jellegű gyepeinkbe hatolnak be, kiszorítva onnan a gyekran gyönge

kompetítor őshonos flóraelemeket?! Kérdezhető: más-e a helyzet nálunk ebből a szempontból,

mint Európa többi részén? Válaszom határozott igen, mert nálunk a védett területeknek sokkal

nagyobb része gyep, még hozzá az Élőhelyvédelmi Irányelv szerint prioritási társulásnak

besorolt gyep, mint a környező európai országokban.

Ami pedig az energianyerés módját illeti: függetlenül attól, hogy a kőolaj vagy gáz

hány százaléka váltható ki „bioenergiával”, valóban megoldás-e az égetés? Hiszen ennek

során a növény által kémiai kötésbe mentett napenergia rendkívül rossz hatásfokkal egy

„pillanatreakció” során szabadul fel, és ez megbocsáthatatlannak tűnő pazarlás! Ám ha ez így

van, mi legyen a rengeteg hasznosítatlan biomasszával, parlagjainkon, használatlan

legelőinken, az özönnövények által elborított területeken? Megannyi ágaskodó kérdés, amely

innovatív megoldásokért kiált! Kérdezzük azonban azt is, hogy ha már nem akarunk égetni,

akkor miért félünk a szélerőmüvektől? Valóban annyira veszélyes a madarakra?! A

magasfeszültségű távvezetékek áldozatairól ismerjük a számokat, erről miért nincsenek ilyen

adatok?! Az élőhelyek pusztulásának korában nem idejét múlt-e a „madárközpontú”

természetvédelem? Ernyő-csoport-e vagy valóban jó indikátor-e a madár?! Más szavakkal:

miért hiszünk a madaraknak (és a madárjósoknak)? Világos: a madár is vizuális lény, akár

csak MI!

6. Fenntartható-e a biodiverzitás? Elértük-e az ambíciózus 2010-es céldátumot?

A szokásos monitorozás, úgy tűnik, megreked a múlt század ökológiájának

szemléleténél: miből mennyi van, milyen tér-időbeli megoszlásban? Hol fúj sorakozót és hol

vezényel oszoljt a természet. Eközben megfeledkezünk fontos folyamatokról, lebecsülve első

látásra nem nyilvánvaló, de nagyon is létező veszélyeket. Néhány példa ezekből.

Kimutatott tény, hogy a megnövekvő CO2-tartalom a növényeknél korábbi virágzást

okoz, emiatt aszinkronia lép fel a virágzás és a pollinátorok között. Nem lesz termés, és a

pollinátorok is éheznek. Ismert kapcsolat áll fenn a rügyfakadás időpontja és a fitofág

rovarlárvák fő táplálkozási időszaka között is. Irodalmi adatok bizonyítják, hogy lepkefajok

lombfogyasztó hernyói erősebben károsítják a korai lombfakadású tölgyeket, mint a

későieket. Ha viszont a lombfakadás túl korai, akkor már a táplálkozási időszak kezdetén

kedvezőtlen a levelek kémiai összetétele. Romlik a C/N arány, és növekszik a mérgező

szekunder metabolitok, pl. tannin mennyisége. Ez erősebben érinti az érzékeny specialista,

mint a tanninszint változásával szemben ellenállóbb (pl. gyapjaslepke) fajokat. Kérdés tehát,

összefügg-e a gyapjaslepke közelmúltbeli gradációja a klímaváltozással? Egyelőre adatok

híjján nem tudjuk. És azt sem tudjuk, hogy gradációhajlamos fajaink közül a szabályos (10 +/-

1-2 év) periodicitású csoportok (téliaraszolók, tavaszi és őszibagolylepkék), illetve a

szabálytalan periódusúak (az ún. „opportunisták”, mint a gyapjaslepke, a zöld

tölgysodrólepke) eltérően reagálnak-e a klímaváltozás okozta ökofiziológiai eltérésekre.

Mindezek, és még feltehetően sok más hasonló folyamat állhat amögött, amit a

klímaváltozással kapcsolatban sommásan úgy fogalmaztak meg: ennek a folyamatnak lesz

néhány „győztese”, mindenekelőtt az „özönfajok”, de nagyon-nagyon sok vesztese. És ez alól

az ember sem kivétel.

7. Végül, de nem utolsósorban: új Vásárhelyi-terv kell vagy még többre kell törekednünk?!

A megindult és méginkább a várható nagy beruházások időszakában be kell látnunk,

hogy amennyiben bizonyos, az infrastruktúra fejlesztése érdekében szükséges fejlesztések,

mindenekelőtt a táj elemeit széttagoló lineáris létesítmények (például autópályák) tervezése

során nem érvényesítik kellően a természeti táj elemeinek és azok kapcsolatainak védelmét,

akkor az általános környezeti állapotromlás, s vele együtt a biológiai sokféleség rohamos

pusztulása nem állítható meg.

A mezőgazdaságilag marginálissá vált területeken megnőtt a parlagok és a

használatlanná vált gyepterületek (felhagyott legelők és kaszálók) aránya. Nagy jelentőségű a

környezeti viszonyok stabilizálása szempontjából, hogy mit tudunk kezdeni ezekkel a

területekkel, hiszen egy európai léptékű felmérés tanulságai szerint az utóbbi évtizedekben az

agrárterületek biodiverzitása csökkent a legnagyobb mértékben. Az egyik, költséges és

bizonyára csak a szóbajöhető területek kisebb részén megvalósítható feladat az élőhelyek

rekonstrukciója. A másik: a hagyományos gazdálkodás megőrzése és újraélesztése,

mindenekelőtt a legelőterületeken és a folyó menti hullámtereken, biztosítva az EU-forrásokat

mind a NATURA 2000-es követelmények teljesítése, mind a környezetkímélő mezőgazdaság

számára.

Mivel a környezeti forrásaiknak csak mérsékelt kihasználására alkalmas, jelentős

felszíni és felszínalatti vízkészletekkel rendelkező, a természetközeli és féltermészetes

élőhelyek, valamint a hagyományos területhasználatú mozaiktájak biológiai sokféleségének

magas szintjét őrző és jórészt átlag feletti erdősültségű régiók jórészt gyűrűszerűen veszik

körül a Kárpát-medence mélyebb fekvésű részeit (mint az Alpokalja, a Dráva-sík, a Körös–

Maros-vidék, a Nyírség és a Bereg–Szatmári-sík, a Hegyalja, a Tisza jobbparti folyóvölgyei, a

Bükk és a Gömör–Tornai-karszt fennsíkjai és előterük dombvidékei stb.), kárpát-medencei

összefogással – és csakis így! – megtervezhető és megvalósítható egy, a medence belső

részeinek környezeti állapotát stabilizáló ökológiai védőgyűrű, amely a szomszéd államok

bevonásával regionális táj- és természetvédelmi rendszerré fejleszthető. A fő tanulság: sem a

klímastabilitás, sem a termésbiztonság, sem természeti értékeink megóvása nem megy enélkül

és másként!

A KLÍMAVÁLTOZÁS HATÁSA AZ UKRÁN-KÁRPÁTOK NÖVÉNYZETÉ RE ÉS A MAGASSÁGI ÖVEZETESSÉG ELRENDEZŐDÉSÉRE

Hadnagy István1,2

1Debreceni Egyetem, Meteorológiai Tanszék, Földtudományok Doktori iskola 2II. Rákóczi Ferenc Kárpátaljai Magyar Főiskola, Biológia és Kémia Tanszék

hadistvan@gmail.com

Bevezetés

Tanulmányomban összefoglaló értékelést készítettem a klímaváltozás regionális, a

Kárpátaljai-alföld és az Ukrán-Kárpátok területén érvényesülő hatásairól. Elsősorban annak

megállapítását céloztam meg, hogy az éghajlatváltozásnak van-e már a jelenben kimutatható

hatása a jellemző vegetációra, illetve az egyes klímamodellek által előrejelzett hőmérséklet-

és csapadékviszonyok megváltozása révén, milyen módosulások következhetnek be a

magassági növényzeti övek és az erdőterületek határaiban. A legfontosabb helyi ukrán és

nemzetközi irodalom felhasználásával áttekintettem a természetvédelmi szempontból jelentős

növényformációknak az éghajlatváltozással szemben várható viselkedését, elterjedését és

toleranciáját. Megpróbáltam feltárni és összefoglalni a növénytakaró, elsősorban az erdők

védett, domináns, társulásalkotó fajainak klímaváltozásra adott válaszreakcióiban jelentkező

trendeket. A fajok jövőbeli elterjedésének változásai kapcsán külön figyelmet fordítottam a

biológiai invázió problémakörére.

Az éghajlatváltozás megítélése és várható következményei

Az éghajlat mind a földtörténeti korok folyamán, mind az emberiség története során,

így napjainkban is folyamatosan változik. A földi éghajlat természetes változékonyságát a

Föld Nap körüli pályájának csillagászati ciklusai, a Földet elérő napsugárzás erősségének

változása, a légkör összetétele, a kontinensvándorlás és a vulkanikus tevékenység határozza

meg (Takács-Sánta 2005). Az utóbbi évszázadban azonban az emberiség is képessé vált arra,

hogy különböző tevékenységeivel számottevően befolyásolja a földi éghajlati rendszert

helyben, regionálisan és világszinten egyaránt.

A világ tudósainak döntő többsége egyetért abban, hogy megkezdődött a globális

felmelegedés időszaka, amelyet számos meteorológiai kutatás igazol. Ezek közül legfrissebb

az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Éghajlatváltozási Kormányközi

Bizottság) 2007-es, negyedik összefoglaló jelentése (Fourth Assessment Report, AR4)

(Faragó & Kerényi 2007). A viták ma már arra koncentrálódnak, hogy a globális felmelegedés

csupán természeti jelenség-e, vagy pedig antropogén hatások következménye is (NÉS 2008).

Valószínű, hogy mindkét tényező együttesen érvényesül, és kölcsönösen felerősítik a hatást.

A globális felmelegedés a globális és/vagy a regionális klíma megváltozását

eredményezheti (Takács-Sánta 2005). A sokoldalú elemzések alapján az elkövetkező

évtizedekben várhatóan jelentős mértékben megváltozó hőmérsékleti- és csapadékviszonyok,

az évszakok lehetséges eltolódása, egyes szélsőséges időjárási jelenségek erősödése és

gyakoriságuk növekedése veszélyezteti természeti értékeinket, vizeinket, az élővilágot,

erdőinket, a mezőgazdasági terméshozamokat, építményeinket, lakókörnyezetünket, a

lakosság egészségét és életminőségét egyaránt.

A nemzetközi klímajelentések alapján egyre elfogadottabb az a vélemény, miszerint

nem célszerű megvárni azt, hogy teljesen bebizonyosodjon – a globális klímaváltozást és

felmelegedést antropogén tényezők okozzák (Láng et al. 2007). A jövőképben bár sok a

bizonytalanság, de korábban kell cselekednünk, mint ahogy teljes mértékben beigazolódna az

éghajlatváltozás mértéke, kimenetele és következményei.

Az éghajlat és a növényzet közötti kapcsolat

A XIX sz. első felében felismerték, hogy az éghajlat és a vegetáció között szoros

kapcsolat áll fenn. Egymástól távol eső területek vegetációjában szerkezeti és funkcionális

hasonlóságok fedezhetők fel, ha a két terület éghajlata hasonló (Bonan 2002). Ezért egy

növényföldrajzi térkép egyúttal klímatérkép is, hiszen a növényzet a környezet hatásait ötvöző

megjelenési formája az éghajlatnak.

Az éghajlat tipizálása során nyilvánvaló lett, hogy minden éghajlati rendszer csupán

leegyszerűsített megközelítése a valóságnak, és így csak néhány döntő tényező kiemelésére,

térbeli elhatárolására szorítkozhatunk (Justyák 2001). Idővel megállapították, hogy e

szempontból a két legfontosabb tényező a hőmérséklet és a csapadék. A növényzeti övek

határait alapvetően szintén e két tényezőcsoport határozza meg: a hőellátottság és a

vízellátottság. Az előbbit többnyire megfelelően tükrözik a hőmérsékleti viszonyok, az

utóbbit pedig a csapadék mennyisége és évszakos eloszlása, továbbá a csapadék és párolgás

különbsége: a klimatikus vízmérleg (Borhidi 1981).

A globális felmelegedés következtében megváltozó hőmérsékleti- és

csapadékviszonyok és egyéb időjárási anomáliák erősödése és gyakoriságuk növekedése miatt

(IPCC, 2007) területenként módosulhat a természetes növénytakaró, annak összetétele,

diverzitása vagy teljes kicserélődése is végbemehet.

Általános trendek és bizonytalanságok az ökológiai rendszerek válaszreakcióiban a klímaváltozásra

A földtörténet során a természetes ökoszisztémák már ki voltak téve klímaváltozásnak.

A földi klíma természetes okok miatt jelentős változásokat mutatott, amelyekre az aktuális

élővilág – a fosszíliák tanúsága szerint – kisebb nagyobb változásokkal, elvándorlásokkal,

esetenként tömeges kihalással reagált. Az is megállapítható, hogy az éghajlatváltozásra az

élővilág nem egyenletesen reagál, hanem a válasz térben heterogén, regiónként és fajonként

más és más. A klímaváltozásra adott válasz vizsgálata napjainkra az ökológia egyik

legdinamikusabban fejlődő ágává vált.

Az éghajlatváltozás következtében lezajlódó természeti folyamatok egy meglehetősen

összetett és zárt ok-okozati rendszert képeznek. A természetes ökológiai rendszerek

klímaváltozásra adott válaszreakciói között keveredni fognak a fokozatos és az ugrásszerű

válaszreakciók, de alighanem dominálni fognak a kiszámíthatatlan, ugrásszerű változások.

Egyes változók, mint például a fenológiai sajátosságok, egyszerűen követik a megváltozó

klimatikus feltételeket; amennyiben a klíma fokozatosan változik, ezekben is fokozatos

eltolódásra számíthatunk (Fitter – Fitter 2002). Sok esetben azonban a fokozatos, vagy

kismértékű klimatikus változás is hirtelen átalakulásokat indukálhat. Ha a klímaváltozás

szélsőséges időjárási eseményekkel jár együtt (ahogy ez az előrejelzésekben szerepel), akkor

még inkább számíthatunk arra, hogy ugrásszerű válaszokat kapunk. Az 1950-es évekbeli

aszály hatására Új-Mexikó északi részén 5 éven belül 2 km-rel tolódott el az összefüggő erdő

határa (Allen – Breshears 1998).

Arra számítanunk kell, hogy a klímaváltozás miatt (és egyéb okokból) vándorló fajok

következtében lokálisan és rövidtávon akár diverzitás-növekedést is detektálhatunk a

betelepülő fajok miatt. Ugyancsak fontos és nehezíti a jelenségek detektálását és értelmezését,

hogy az élővilág válaszreakciói időben rendkívül eltérőek, és jelentős késleltetettségek

lehetnek. A hosszú életű növényfajok például még azt követően is sokáig jelen lehetnek egy

területen, hogy az már esetleg klimatikusan alkalmatlanná vált a felújulásukra.

Általánosan megfigyelt jelenség, hogy csakúgy, mint általában a különböző

bolygatások, a klímaváltozás is a rövid életű, jó terjedő képességű (r-strategista) fajoknak

kedvez, ők tudják jobban követni a változásokat. Növények esetében elsősorban a nagy

ökológiai tűrőképességű, sokféle élőhelyen megjelenő, rövid reprodukciós ciklusú, könnyen

terjedő lágyszárú növényfajok előretörése várható (de Groot 1995). Az eltűnő fajok ezzel

szemben az őshonos flórák gyengébb terjedő képességű, bolygatásra érzékeny,

specializálódott fajai közül fognak kikerülni. Összefoglalva: a klímaváltozás a specialisták

visszaszorulását, a közösségek elszegényedését és a generalista fajok dominanciáját hozhatja.

Magassági övezetesség az Ukrán- (Északkeleti-) Kárpátokban

Az egyes növényfajok elterjedése nagyon szoros kapcsolatban áll az éghajlattal. A

növények környezeti igényeit alapvetően az időjárási elemek jelentik (mint a vízellátottság és

a napfény mennyisége) vagy befolyásolják (a tápanyagok képződése is erősen függ a

csapadéktól és a hőmérséklettől). Ennek megfelelően a hegyeken megjelenő növényzeti

öveket az éghajlati övekkel lehet párhuzamba állítani. A léghőmérséklet (illetve a hőösszeg)

és a csapadék változása a magassággal tipikus növényzetű klímaöveket határoz meg. Ezek

magassága nem teljesen állandó, a mezoklímától függ.

A hegy árnyékosabb és ezzel együtt hidegebb északi kitettségű részén alacsonyabban

van egy adott öv határa, mint a meleg déli oldalon, így az északi oldalon vagy egy zárt, mély

völgyben megjelenhet szubmontán (azaz a vártnál alacsonyabb tengerszint feletti magasságon

növő) bükkös, míg a délin karsztbokorerdő. A hegységrendszerek belsejében ezek az övek

valamivel feljebb tolódnak, magányos hegycsúcsok esetén pedig lejjebb.

Megállapították, hogy a tengerszint feletti magasság növekedésével általában csökken

az élőhelyek fajgazdagsága is, mivel a szélsőséges körülményeket kevés faj képes elviselni.

Általánosságban elmondható, hogy a fajgazdagság a hőmérséklet és a csapadék

növekedésével nő, azaz a legváltozatosabb életközösségek a nem túl száraz, és nem túl hideg

területeken találhatóak.

A Kárpátok az Eurázsiai-hegységrendszer tagja. Ez egy fiatal, gyűrt lánchegység. Az

Ukrán-Kárpátok (Erdős-Kárpátok, Északkeleti-Kárpátok) – a Kárpátok hegyvidékének keleti

része – Ukrajna nyugati részén, Kárpátalja, Lviv, Ivano-Frankivszk és Csernovci megyék

területén helyezkedik el (Marinics et al. 1982). Kiterjedési területe több mint 24 ezer km2 (az

Előkárpátokkal és a Kárpátaljai-alfölddel együtt 37 ezer km2) (Sisenko & Marinics 2006).

Az Ukrán-Kárpátok középmagas hegység (legmagasabb pontja a Hoverla-hegy, 2061

m). Az éghajlata különbözik a környező területekétől, melynek alakulására kihatással van a

hegyvidéki domborzat. Az Atlanti-óceán fölött keletkező ciklonok és anticiklonok beáramlása

miatt mérsékelten kontinentális, viszonylag meleg klímájú. Jellemző a nagy mennyiségű

csapadék és a levegő magas páratartalma, a hosszan tartó hideg időszak, a levegő és a talaj

viszonylag alacsony hőmérséklete.

Az Északkeleti-Kárpátok különleges növénytakarója már régen felkeltette a kutatók

érdeklődését. Az első feltáró munkákat olyan neves botanikusok végezték, mint Kitaibel Pál,

Borbás Vince, Jávorka Sándor, Mágócsy-Dietz Sándor, Soó Rezső, Domin Károly, Deyl

Milos, Boros Ádám, Margittai Antal és még sokan mások (Fodor 1992). Többek között

kutatási eredményeik bizonyították, hogy az itteni sajátos növényzet kialakulása a pleisztocén

jégkorszakok idejére és a posztglaciális korra tehető és több jól elkülöníthető szakaszra

osztható. Az első időszak az utolsó glaciális maximum idejére esett, amikor a tájra a zord

hideg éghajlat miatt tundrai növényzet volt jellemző. A legmagasabb csúcsokon (Hoverla,

Bliznica, Pip Iván) még ma is megtalálható az évezredes reliktumok között több fűz- és nyír

faj (Fodor 1992). A holocén korszakban a nagyobb meleg és csapadék folytán a tőzegmohán

kifejlődtek pl. a csipkeharasztfélék és a gyújtoványfüvek stb., az 1400 m feletti magasságban

pedig a törpefenyő és a cirbolyafenyő. A melegebb boreális klíma beköszöntével megjelent az

áfonya és a borókafenyő. A neolit korban a magashegyi övezet növényvilágában

megtelepedett a luc, a bükk és a szíl (Fodor 1974). Az ekkor kialakult erdők a következő

szubboreális és szubatlanti korszakokban az időjárás viszontagságai miatt (viharok, orkánok

stb.) a hegygerinceken pusztulásnak indultak. A melegebb vidékek füves növényzetének

magvai a szél által áthelyeződve egyre nagyobb területeken telepedtek meg. A gyepes

növényzet lassan hátrébb szorította az erdőt.

Az Északkeleti-Kárpátok – mint minden térség – tájképét nem csak a természetes

tényezők alakítják, hanem a korábbi és jelenlegi emberi hatásoknak is nagy szerepe van. A

térségben a II. világháború után megalakult szovjet mintájú „kolhozi” gazdálkodási

rendszerben intenzív fakitermelés és legeltetés zajlott, ami a jegenyefenyő és a bükk

elterjedését jelentősen lecsökkentette. A Kárpátok vulkanikus eredetű, tengeri üledékes

savanyú podzolos erdőtalaja rendszerit kevés tápanyagot tartalmaz, ezért az erdő kifejlődését

kevésbé tudja biztosítani. A megfelelő táptalaj hiánya, a nehezen áttörhető vastag gyepréteg, a

lassú szukcessziós folyamatok és a helyi hagyományos gazdálkodási formák, legeltető

állattartás, kaszálás nem kedveznek az erdők újbóli térhódításának. Ennek okán számos

közép-magas, akár 1000-1200 m tengerszint feletti magasságig emelkedő csúcsot kopár legelő

borít (Bodnar (ed.) 1987), bár a klimatikus viszonyok hasonló magasságban még kedveznek a

lomb és tűlevelű erdők vitalitásának.

A Kárpátok növényzetének magasság szerinti öveződésével az idők során többen is

foglalkoztak (Margittai 1927, Fodor 1974, Malinovszkij 1980, Sztojko 2009, 2011). A

megállapítások szerint az Északkeleti-Kárpátok természetes növénytakarójának magasság

szerinti változásában öt zóna különíthető el (1. táblázat). A klimatikus felső erdőhatár,

kitettségtől függően 1400-1600 m, esetenként ennél valamivel feljebb is lehet. Felső erdőhatár

alatt egyesek a többé-kevésbé összefüggő erdőket, mások a magányosan álló egyes fák

vonalát értik. Az említett kutatók vizsgálatai egyértelműen azt igazolják, hogy a természetes

felső erdőhatár lényegesen feljebb van, mint ahogyan azt a meglevő erdők vagy magányos fák

jelölik. Ennek egyik bizonyítéka, hogy a Kárpáti Bioszféra Rezervátum csornohorai

masszívumának területén, a Pop Iván csúcson (1500-1600 m), a védetté nyilvánítás miatt

felhagyott legeltető állattartás után a fenyők magoncai egyre feljebb törtek (Sztojko 2009).

1. táblázat. Növényzeti és éghajlati övek a Kárpátokban (Grigora & Szolomahа 2005)

A növényzeti öv megnevezése

Tengerszintfeletti magasság Jellemző növényzet

1. előhegyi tölgyes öv 350-600 m tölgyes és tölgyes-gyertyános erdők

2. alacsonyhegységi bükkös öv 550-1450 m bükkösök, bükkös-jegenyefenyves,

lucfenyős-jegenyefenyves erdők

3. középhegységi lucfenyves öv 1300-1670 m lucfenyves és borókás-lucfenyves erdők

4. szubalpesi (alhavasi) öv 1450-1850 m hegyi fenyőből és égerfából álló

cserjések

5. alpesi (havasi) öv 1800 m felett Csornohora, Szvidovec, Csivcsini-

hegyek és a Gorgánok területén, füves puszta

A természetes növényzet jellemzői szerint az Ukrán-Kárpátokat a közép-európai lomblevelű

erdős tartományához sorolják. Erdeire jellemző a bükk, ritkábban a tölgy, a hegyekben a

tűlevelű fafajok uralkodása, a legmagasabb gerinceken az alhavasi és havasi rétek kiterjedése.

A terület közel 40%-os erdősültségével az ország egyik legnagyobb erdős masszívuma az

északi Polisszja és a Krím-hegység mellett. Méltán kaphatta ez a masszívum a Kárpátok

hegységrendszeren belül az Erdős-Kárpátok elnevezést. Az erdők 41%-át lucfenyő, 35%-át

bükk alkotja. Más fajok kisebb területen terjedtek el: tölgy 9%, jegenyefenyő 5%, gyertyán

4%. A nyír, juhar, kőris, éger az erők területének csak 6%-át foglalják el (Sisenko & Marinics

2006).

Az éghajlatváltozás regionális hatásai az időjárási elemekre és a magassági övezetességre

Jelenleg nem ismeretes világszerte általánosan elfogadott módszer a globális klímaváltozással

párhuzamosan várható helyi változások becslésére (Czúcz et al. 2007). A fajok (élőhelyek)

elterjedési területének a klímaváltozás nyomán bekövetkező változásait akkor tudjuk előre

jelezni, ha rendelkezünk a jelenlegi elterjedési terület és klíma közötti kapcsolat megfelelő

ismeretével.

Egy hely éghajlatát alapvetően meghatározó tényezők a hely óceántól való távolsága, a

földrajzi szélesség, a tengerszint feletti magasság és a domborzat. A tengerszint feletti

magasság növekedésével az átlaghőmérséklet csökken, és a csapadék mennyisége általában

nő. Az Kárpátaljai-alföld és az Ukrán-Kárpátok klímáját több éghajlati övezet légtömegei

határozzák meg: nyugat felől az óceáni, kelet felől a kontinentális, dél felől pedig a

mediterrán éghajlat határolja, ezek különböző arányban fejtik ki hatásukat (Sisenko &

Marinics 2006). Az erősen tagolt domborzata miatt sokféle, változatos mezoklímát alakít ki.

A régióban működő mintegy 17 meteorológiai állomás adatai alapján az éghajlati

elemek értékei az alábbiak szerint alakulnak (Bodnar (ed.) 1987):

• az átlaghőmérséklet kb. 0,56 °C-kal csökken 100 méterenként;

• az éves csapadékmennyiség kb. 50-100 mm-el nő 100 méterenként;

• átlagosan az alföldön 600-850 mm, a hegyvidéken 900-1300 mm csapadék hull,

aminek a harmada párolog el, a többi vagy bekerül a talaj vízkészletébe, vagy a

lefolyással távozik a területről;

• a beérkező napsugárzás az alföldön 4200-4300 MJ/m2, a hegyvidéken 3100-3500

MJ/m2;

• a hótakarós napok száma 10-15 nappal nő 100 méterenként;

• a vegetációs időszak hossza 6-9 nappal csökken 100 méterenként.

A csapadék évi összegének összefüggése a tengerszint feletti magassággal

Ismert, hogy a csapadék összmennyisége nagymértékben összefügg a tengerszint feletti

magassággal. Ugyanakkor a domborzat általi kitettség, a konvektív aktivitás mértéke vagy a

nedves légtömegek óceáni forrásától mért távolsága szintén befolyásolja azt. Ha megfigyeljük

a Kárpátaljai-alföld és az Ukrán-Kárpátok csapadéktérképét (1. ábra) láthatjuk, hogy a hatás

egyértelmű: a nagyobb tengerszint feletti magasság növeli a csapadékot.

Ez alól valamelyest kivételt képeznek a messze szokásos felhőszint fölé emelkedő

csúcsok szél felőli oldalai. Ez esetben ugyanis a főnhatás csapadékképző ága csak a csúcs

alatti magasságokban fejti ki hatását. E szint felett a további emelkedés nem növeli

(ellenkezőleg csökkenti) a csapadékot. Így fordulhat elő, hogy az Ukrán-Kárpátok

legmagassabb hegycsúcsait magába foglaló Csornohorai-masszívum dél-nyugati – az Atlanti-

óceán felől a nyugati áramlás révén ide érkező nedves légtömegeknek kitett – előoldalán

elhelyezkedő Rahó (438 m tszf) környékén éves átlagban 1169 mm csapadék hull, míg a

vonulat szélvédett túlodalán található Verhovina (640 m tszf) településen csupán 759 mm

jelentkezik (Sisenko & Marinics 2006).

1. ábra. A Kárpátaljai-alföld és az Északkeleti-Kárpátok domborzat (saját szerkesztés) (a), csapadék (b) és hőmérséklet térképe (c) (Боднар (ed.) 1987)

Változások a Kárpátok térségében

Arra vonatkozólag, hogy a 21. században változik-e és milyen irányba Ukrajna éghajlata a

szakirodalomban kevés adatot találunk. Az Északkeleti-Kárpátok térségét tekintve szintén

ugyanez mondható el. Viszont az európai földrész számos más területein végzett modelles

szimulációk sok esetben lefedik az ország, ezzel együtt a Kárpátok régióját és az eredmények

könnyen levetíthetőek (2. ábra). A többmodelles szimulációk révén kapott eredmények azt

a.

b. c.

mutatják, hogy a Kárpátok éghajlata a jelenleginél jóval melegebb lesz (Волощук –

Бойченко 2003, МакКарті (ed.) 2010), és megváltozik a csapadék éven belüli eloszlása.

Közép- és Kelet-Európában a 2080-2099-es időszakra, az 1961-90-es referencia időszakhoz

képest, az évi átlaghőmérséklet 2,5-4 °C-al melegszik (Räisänen et al. 2004). Főleg a téli

évszakban várható melegedés és a csapadékmennyiség enyhe növekedése. A

minimumhőmérséklet növekedése miatt minden 1 °C-al 10-15%-ot rövidül a hótakarós

időszak a magasabb régiókban (Jeremejev & Jefimov 2003). A nyarakat tekintve inkább a

hőhullámok és forró napok gyakoriságának gyarapodása lesz jellemző. A nyári

csapadékcsökkenés 15-20%-os lesz. A csapadék ritkábban, azonban rövid idő alatt,

intenzívebben fog hullani (Mezsenszkij 2009). Az alacsony helyeken inkább csökkenni, a

magasabb helyeken pedig nőni fog (Kjellström 2004).

a) évi átlag DJF JJA

hőm

érsé

klet

vál

tozá

s, °

C

b)

csap

adék

vál

tozá

s , %

2. ábra Az évi átlaghőmérséklet (a) és csapadékmennyiség (b) változása 2080-2099 között, decemberben-januárban-februárban (DJF) és júniusban-júliusban-

augusztusban (JJA) Kjellström (2007) alapján

Az 5. nemzeti éghajlati jelentés a klímaváltozás hatásairól Ukrajnában (Осадчий et al.

2006) alapján, az utóbbi 100 év során, az ország területén a léghőmérséklet 0,6-0,7 °C-al

emelkedett, a januári középhőmérséklet 1,5-2,5 °C-al, a júliusi pedig 1-2 °C-al növekedett. Az

erdős és a sztyepp övben 50-100 mm-el gyarapodtak az éves csapadékösszegek (Ліпинський

et al. 2003). Ha figyelembe vesszük azt, hogy a mérsékelt éghajlati övben az évi átlagos

vízszintes észak-déli irányú hőmérsékleti gradiens 100 km-ként 0,6-0,7 °C-t tesz ki, akkor ez

a felmelegedés annak felel meg mintha a Kárpátok 100 km-rel délebbre helyeződött volna át

(Стойко 2011). Egy ilyen mértékű változás hatásai az erdőformációk szukcessziós

folyamataiban is kimutatható.

A magassági növényövekben bekövetkezett változások

A növényformációk dinamikus tendenciáinak vizsgálatára legalkalmasabb ökológiai

modell a hegyvidék. A növényzet térbeli differenciálódásának törvényszerűségei és a

formációk szerkezetében beállt változás sokkal kisebb földrajzi térben meghatározható, mint

síksági tájakon.

Az éghajlatváltozás hatása az erdőformációkra, annak földrajzi elhelyezkedésétől és a

klímazóna jellegétől függően, különböző lehet. A klímaváltozás miatt a növényformációk

térbeli kiterjedésében változások állhatnak be. Ennek vizsgálatát a növényzeti övek jelenlegi

és múltbéli elrendeződésének összehasonlításával végezhetjük el. Lengyel, magyar, később

ukrán szakemberek (Zapałowicz 1889, Golubec 1967, Fodor 1974) a Kárpátokban a tölgy,

bükk, lucfenyő, alhavasi és havasi rét öveit különítették el. Az éghajlatváltozás és a magassági

növényövek kapcsolata már több évtizeddel ezelőtt is tudományos viták tárgyát képezték.

Jarosenko (1957) feltételezte, hogy a lassú felmelegedés következtében az erdők felső határa

feljebb tolódik. Ennek ellenére a középmagas hegységi lucfenyő öve egyre lejjebb

helyeződött át.

A Kárpátok északkeleti gerince a Kelet-Európai síkság hűvös kontinentális, a

délnyugati vonulata az enyhébb atlanti óceáni éghajlat uralma alatt van. Ennek okán a két táj

között a magassági öveződésben is különbségek mutatkoznak. Az Előkárpátokban a hűvösebb

éghajlat alatt fenyves-tölgyes öv alakult ki a kocsányos tölgy dominanciájával, amely

Kárpátalján hiányzik. A Vulkanikus-vonulat déli oldalán elterjedtek a tölgy és tölgyes-bükkös

erdők a kocsánytalan tölggyel, ez viszont az Előkárpátokban nem alakult ki. A bükk és a

lucfenyő öve között mind a két oldalon széles sávot foglalnak el bükk-jegenye-lucfenyves

társulások. A Beszkideken az ún. „esőárnyékos” területeken zonális eloszlást mutatnak a

jegenye-bükkös és a bükk-jegenye erdők.

A természetes és az antropogén hatás folytán kevésbé sérült féltermészetes erdők és

más növénytípusok elterjedése alapján Sztojko (2009, 2011) 10 magassági növényövet különít

el a Kárpátokban. Ezek a növényzeti övek kisebb éghajlati különbségek alapján több zónára

oszlanak. Mindegyikben meghatározott formációcsoport növénytársulásai uralkodnak, híven

tükrözve az ott uralkodó éghajlati és talajviszonyokat. Sztojko (2009) vegetációs zónái 8

erdős formációt és 2 – kárpátaljai és előkárpáti – zónatípust foglalnak össze. A zónák

sorrendjét és alsó-felső határaik tengerszint feletti magasságát az alföldről a magashegységig

a 2. táblázat mutatja be.

2. táblázat. A Kárpátok vegetációs zónái (VZ) és azok határinak változása a klímaváltozás következtében

S.sz. A vegetációs zóna (VZ) megnevezése Délnyugati oldal (Kárpátalja)*

Északkeleti oldal (Előkárpátok)*

1 Kocsányos tölgyes (Querceta roboris) 106-200, stabil 250-350, stabil

2 Bükkös-kocsányos tölgyes-jegenyefenyves (Fageto-Abieto-Quercetum roboris)

–– 350-450, stabil

3 Kocsánytalan tölgyes (Querceta petraeae)

200-300, stabil Bukovinán diszperz eloszlásban

4 Tölgyes-bükkös és bükkös-kocsánytalan tölgyes (Querceto petraeae- Fagetum, Fageto-Quercetum рetraeae)

300-400, labilis Bukovinán diszperz eloszlásban

5 Bükkös (Fageta sylvaticae) ↑↑↑ 400-1280 (1340) terjedésre képes

↑↑↑ 450-800

terjedésre képes

6 Jegenyefenyves-bükkös és bükkös-jegenyefenyves (Abieto-Fagetum et Fageto-Abietum)

700-1000, stabil 500-800, stabil

7 Bükkös-jegenyefenyves-lucfenyves (Fageto-Abieto-Piceetum)

900-1000 ↓↓↓

800-1000 ↓↓↓

8 Lucfenyves (Piceeta abietis) 1100-1500 ↓↓↓

1000-1600 ↓↓↓

9a Szubalpesi, alhavasi rét, törpefenyves és bokorerdő (Prata subalpina, Pineta mugi) (kelet felé, a Gorgánok területén)

1500-1860 1500-1860

9b Szubalpesi, alhavasi rét, havasi éger bokorerdő (Prata subalpina, Alneta viridis) (a Gorgánoktól nyugat felé)

1240-1600 1400-1860

9c Szubalpesi, alhavasi rét (Prata subalpina) 1240-1860 1400-1860

10 Alpesi, havasi rét (Prata alpina) 1860-2061 1860-2061

* Megjegyzés: a vegetációs zónák tengerszint feletti magassága, méterben; ↑ - a nyilak az

erdő és különböző szubformációk dinamikus tendenciáit, határvonalainak változásait mutatják; a vegetációs zóna stabilitása/labilitása.

Kárpátalja növényzete a harmadidőszaki eljegesedés utáni fejlődés és a területen ma

uralkodó klímaviszonyok miatt különbözik az Elő-Kárpátokétól, ami a vegetációs zónák

módosulásaiban, aszimmetrikus elrendeződében is jelentkezik. Ezért a zónák fejlődésének két

változata különíthető el a Kárpátokban: kárpátaljai és előkárpáti. A táblázatban feltüntetett

magassági értékek melletti nyilak a vegetációs zónák kiterjedésében, dinamikájában beállt

változásra, instabilitására mutatnak, amely okozója a környezetben bekövetkezett változás.

A Kárpátokban a kocsányos és a kocsánytalan tölgy is polidomináns jellegű

társulásokban van jelen, ahol a szkiofil fajok előretörése miatt jelentős veszély hárul rájuk.

A negyedik zóna kocsánytalan tölgyes-bükkös és bükkös-kocsánytalan tölgyes

formációiban összehasonlító elemzések készültek a kocsánytalan tölgy és a bükk természetes

regenerációjára. Az eredmények azt mutatják, hogy a felnövekvő magoncok között jelentősen

dominál a bükk. Az ötödik öv bükkös állományának kitűnő vitalitási mutatói vannak. A

formáció erőteljes térhódítása érvényesül a kárpátaljai és az előkárpátoki vonulatokon

egyaránt. A hatodik zóna jegenyefenyves-bükkös és bükkös-jegenyefenyves formációja

legteljesebben a Beszkidekben fejlődött ki. A csapadékosabb, kiegyenlített klíma, kedvező

ökológiai feltételeket biztosít a bükk és a jegenyefenyő számára. Meg kell jegyeznünk, hogy a

több évtizede tartó monokultúrás, fenyő orientált, erdőgazdálkodás folyamatos hatást

gyakorol a természetes erdős társulások összetételére. Ezért külön figyelmet érdemel ezen

őshonos társulások megőrzése.

A hetedik bükkös-jegenyefenyves-lucfenyves övben a vizsgálatok szintén a bükk

előretörését igazolták a közönséges lucfenyő hátrányára. Így okkal állíthatjuk, hogy a

jelenlegi éghajlat változási körülmények rendkívül kedveznek a bükk fejlődéséhez. A bükkös-

fenyves erdőkben a bükk késő holocéni előretörésére szintén utalnak az Uzsoki Nemzeti Park,

Perecsenyi Erdőgazdaság és az Uglya-Sirokoluzsanszki természetvédelmi terület zonális

bükköseiben fennmaradt jegenyefenyő maradványok.

A szubalpesi és alpesi övekből nem állnak rendelkezésre adatok a társulások

éghajlatváltozásra adott válaszairól.

Sztojko és társai a bükkös-tölgyes és bükkös állományokban végzett többéves

fitocönológiai kutatásokat. Megállapították, hogy Kárpátalján, a hegyvidék déli expozíciójú

lejtőin megjelenőben vannak a kocsánytalan tölgyes formációra jellemző olyan melegkedvelő

növények mint a: gumós nadálytő (живокіст Попова, Symphytum tuberosum L. subsp.

nodosum (Schur) Soó) déli méhfű (кадило мелісолисте, Melittis melissophyllum L. em. Soó),

közönséges méreggyilok (ластовень лікарський, Vincetoxicum hirundinaria Medik.), fekete

lednek (чина чорніюча, Lathyrus niger (L.) Bernh.), borostyán (плющ, Hedera helix L.),

erdei iszalag (ломиніс виноградолистий, Clematis vitalba L.). A hegyvidéken areájuk felső

határa egyre magasabbra kúszik.

Nagyobb tengerszint feletti magasságokon spontán terjedésnek indult számos

melegkedvelő fafaj: madárcseresznye (черешня, Prunus avium L., 860 m-en), közönséges

gyertyán (граб, Carpinus betulus L., 950 m-en), közönséges vagy európai mogyoró (ліщина,

Сorylus avellana L., 1000 m-en), mezei juhar (клен польовий, Acer campestre L., 650 m-

en), barkócaberkenye (берека, Sorbus torminalis (L.) Crantz., 650 m-en), közönséges vagy

csíkos kecskerágó (бруслина європейська, Euonymus europaea L., 400 m-en), közönséges

fagyal (бирючина звичайна, Ligustrum vulgare L., 380 m-en) stb.

A Vulkanikus-vonulat déli lejtőin kedvező környezeti feltételekre talált a

melegkedvelő szelídgesztenye (каштан їстівний, Castanea sativa Mill., 400 m-en) és a

simafenyő (сосна Веймутова, Pinus strobus L., 520 m-en). A bükkös öv folyóvölgyeiben

folyamatosan teret hódít az enyves éger (вільха клейка, Alnus glutinosa (L.) Gaertn., 650 m-

en).

Az éghajlatváltozás lehetséges hatásai a biológiai invázióra

A klímaváltozás hatására a jelenleg is problémás özönnövények elterjedése megváltozhat, a

jelenleg is előforduló, idegen, de nem inváziós fajok özönfajjá válhatnak, illetve új özönfajok

jelenhetnek meg.

A klímaváltozás során a fajok számára klimatikusan megfelelő területek határai

megváltoznak, és ez természetesen nem csak az őshonos, hanem az idegen fajokat is érinti. Ez

jelentheti azt, hogy a klíma alkalmatlanná válik a korábbi inváziós faj számára (pl. Beerling és

társai, 1995 a japán keserűfű (Fallopia japonica) visszaszorulását jósolják Közép Európában),

de jelentheti azt is, hogy az inváziós faj számára alkalmas terület megnő.

Az adventív (behurcolt vagy bevándorolt és meghonosodó) fajok térnyerése általában

a spontán flóra elszegényedését jelenti. A nagyon erős versenyképességű adventív kiszorítja

az ugyanolyan termőhely igényű őshonos fajt. Különösen a kis elterjedésű és a szűk ökológiai

amplitúdójú őshonos fajok veszélyeztetettek, közülük is ki kell emelni a bennszülött

(endemikus) és a specialista fajokat. Az adventív fajok térnyerése tehát a spontán flóra

elszegényedését jelenti, mivel legtöbb képviselőjük egyéves gyom. Мельниченко és

Трохименко (2009) szerint Ukrajnában a legelterjedtebb mezei gyomok közé sorolható: az

ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.), fehér disznóparéj (Amaranthus albus L.),

labodás disznóparéj (Amaranthus blitoides S. Wats), szőrös disznóparéj (Amarathus

retroflexus L.), parlagi rézgyom (Iva xanthiifolia Nutt.), szúrós szerbtövis (Xanthium

spinosum), fekete ebszőlő (Solanum nigrum L.) és számos rozsnok (Bromus L.)

nemzettséghez tartozó faj. Az erdő-sztyeppi övezetben vizsgálva az adventív növényfajok

elterjedését megállapították, hogy a legtöbb faj a káposztafélék (Brassicaceae) – 29 faj, az

őszirózsafélék vagy fészkesek (Asteraceae) – 27, a perjefélék vagy pázsitfűfélék (Poaceae) –

14, a pillangósvirágúak (Fabaceae) – 12, az árvacsalánfélék (Lamiaceae) – 9 és a

disznóparéjfélék (Amaranthaceae) – 8 családjába tartozik. Az adventív növények véletlen

behurcolódással (pl. vetőmagvakkal), a kereskedelem és a közlekedés vagy spontán terjedés

révén (a szél, folyóvizek, állatok közreműködésével) stb. is könnyen átterjedhettek.

Kárpátalján az elmúlt két évtizedben rohamos terjedésnek indult egy adventív medvetalp faj a

Heracleum sosnowskyi Manden. (Вихор és Проць 2012). A növény leggyakrabban a 150-400

m tengerszint feletti magasságon elterülő síksági és előhegységi tölgyesekben fordul elő.

Mára megtalálható a középmagas hegységek (Szvidovec, Gorgánok, Csornohora, Kraszna,

Máramarosi-masszívum) folyóvölgyeiben és a Kárpátaljai-alföldön egyaránt.

Az erdőtakaró szerepe a klímaváltozás hatásainak mérséklésében

A föltörténet során az éghajlat – és a hozzá tartozó vegetáció – sohasem volt állandó. Vannak

feltételezések, hogy a jelenleg prognosztizálthoz hasonló gyorsaságú éghajlatváltozások a

régmúltban is előfordultak (Mátyás et al. 2009); vulkánkitörések, csillagászati hatások stb.

okozhattak akár a földi klíma egészére kiterjedő változásokat is. E tekintetben a jelenleg

feltételezett, emberi tevékenység hatására jelentkező klímabizonytalanság nem új keletű

próbatétele az élővilágnak.

A klímaváltozás mértékét előrejelző modellek és módszerek eredményeiben eltérések

mutatkoznak, ily módon egymástól különböző éghajlat változási szcenáriókat tételezhetünk

fel. A regionális klímamodellek többsége szerint a Kárpát-medencében a 21. században

jelentős felmelegedés és nyári csapadékcsökkenés valószínűsíthető (Bartholy et al. 2011).

A jelenleg tapasztalható klímaváltozás fő okai között kiemelkednek:

• az üvegházhatást fokozó gázok légköri koncentrációjának növekedése;

• a légköri aeroszol szennyezés;

• a szárazföldek felszínének albedó-változása.

A vegetáció nem csupán klímaindikátor és hatásviselő, hanem az időjárás és az

éghajlat alakításában is kulcsszerepet játszik (Gálos et al. 2012). A vegetációval borított

felszínnek a csupasz talajhoz képest alacsonyabb az albedója, nagyobb az érdessége és

párologtató felülete, ezáltal hat a légkör energia- és vízháztartására (Bonan 2004). Az erdők

energia-elnyelő képessége kedvezőbb, mint más területhasználati formáké: lomberdő albedója

13-17%, a legelőé: 30-32%. Mindemellett nem elhanyagolható az erdő szénmegkötő

képessége sem.

Az erdő borította terület földközeli légrétegében minden éghajlati elem módosul. A

faállomány feletti légtérben mérsékeltebb a felmelegedés és a lehűlés. A légnedvesség az erdő

felett nagyobb, a növényzet fokozott párologtatásából származó páratöbblet miatt. A

légáramlás a fák koronája felett a változó felszínnel való súrlódás miatt valamelyest

fékeződik, de az egyenetlen felső lombszint kedvez a turbulens mozgásoknak így a

függőleges összetevője megnő. Ezt a hatást ellensúlyozza az, hogy az erdő feletti hűvösebb

légtérben kisebb a hajlam a felszálló légmozgásra, mint a jobban felhevülő fátlan terület felett.

A nagyobb páraszolgáltatás ütemét fékezi a korlátozott légcsere, illetve a csekélyebb

felmelegedés következtében lelassuló konvektív feláramlás. Ezek az ellentétes hatások a

makroklímában általában kiegyenlítődnek. Ezért az erdők csapadéknövelő vagy úgy nevezett

„csapadékvonzó” hatásának nem tulajdoníthatunk nagy jelentőséget (Bacsó 1959). Általában

a fátlan és az erdős területek csapadékösszegei között nem mutatható ki jelentős különbség a

csapadék mennyiségét tekintve.

Az erdő éghajlat módosító jelentőségét fokozza az a körülmény, hogy a belsejében

mutatkozó – a külső légtérhez képest megváltozott – hőmérséklet, légnedvesség, légáramlás

viszonyok nem korlátozódnak csakis magára az állományra, hanem nagy távolságig

környékének az éghajlatára is kiterjednek. A belső és külső légtér korlátozott légcseréje

elegendő ahhoz, hogy az erdő magasabb páratartalmú levegője valamelyest növelje az erdő

környékének relatív nedvességét. Ehhez hozzájárul az erdő szélfékező hatása is, amely az

erdőszéltől jelentős távolságig érvényesül. Ennek következtében a fátlan területeken is kisebb

a párolgás, lassabban megy végbe a felszín kiszáradása.

Anélkül, hogy az erdőnek jelentős csapadéknövelő jelentőséget tulajdonítunk,

lényeges éghajlat módosító tényezőnek minősíthetjük a talajerózió, a defláció elleni védelme,

a légnedvesség fokozása, a talajnedvesség megőrzése és a hőmérsékleti szélsőségek

csökkentése folytán. Az erdőtakaró szerepe a klímaváltozás korlátozásában tehát

kétségtelenül szignifikáns (Mátyás et al. 2009), de nem meghatározó. Az erdő pozitív hatása

az albedó javításában, a légköri anyagok kiülepítésében tagadhatatlan, de hatása a

makroklimatikus folyamatokra elhanyagolható.

Az éghajlatváltozás hatása az erdőkre

A nemzetközi klímaelemzések részletesen kitérnek az előre jelzett éghajlatváltozás

erdőtakarót érintő következményeire, legújabban az IPCC klímaváltozás-bizottság 2007. évi

jelentése (IPCC, 2007). A globális változások természetesen valamilyen mértékben érinteni

fogják a Kárpátok térségét is. A regionális hatások tanulmányozásához a már említett, a

növényzet jellegét jelentősen meghatározó két tényező: a hőmérséklet és csapadék változását

kell figyelembe venni.

Az előrejelzések szerint (Voloscsuk & Bojcsenko 2003, Kjellström 2004, Räisänen et

al. 2004, Jeremejev & Jefimov 2003, Mezsenszkij 2009, Oszadcsij et al. 2006, MacCarthy

2010, Bartholy et al. 2011) az éves hőmérsékleti átlagértékek növekednének, telek enyhébbek

lennének. A nyár jóval csapadékszegényebb lenne a jelenleginél, ellenben télen a csapadék

nem csökkenne, sőt, a talajnedvesség kismértékben emelkedne; igaz a vegetációs időszakon

kívül. A csapadék főleg eső lenne, ami gyorsabban beszivárog a talajba, vagy elfolyik. A

növényzet a megnövekedett hőmérséklet, a kezdeti talajnedvesség-többlet és a magasabb

CO2-koncentráció következtében nagyobb mértékben asszimilálna. Ez a gyorsabb fejlődés

kedvezne a rövid tenyészidejű növényeknek, ugyanis a hosszabb tenyészidejű növények nyár

közepére, végére már vízhiánytól szenvednének a fokozott asszimiláció és evapotranspiráció

miatt. Ez a klíma azoknak a – részben mediterrán jellegű – fajoknak kedvezne, amelyek már

eleve a nyári aszályos meleget és a tavaszi, őszi csapadéktöbbletet igénylik, illetve elviselik.

A téli felmelegedés nem zárná ki a (nagy) fagyok lehetőségét, de lényegesen csökkentheti a

fagyos napok számát, így előretörhetnek a délies fajok. A melegkedvelő és aszálytűrő fajok

fokozottabban juthatnak élettérhez, az érzékenyebbek rovására.

A nyári csapadék- és talajnedvesség-csökkenés a légnedvesség csökkenésével járna

együtt. Magas hőmérséklet és alacsony csapadék a növekedési szezonban keskenyebb

évgyűrűt eredményezhet. Meg kell jegyezni, hogy a növények és az éghajlat közötti

kölcsönhatások bonyolultak és az egész növény reagálása a stresszhatásra nem minden

esetben lineáris a környezeti stressz lefutásával (Tuba et al. (ed.) 2007). Ezért az erdős

ökoszisztémák jelezhetik egy hosszabb időszak éghajlati változásait, de meglehetősen

bizonytalanul. Feltételezhető, hogy a nedvességcsökkenés hatására a természetes

erdőtársulások határa megváltozik. Száraz jellegű felmelegedés mindenütt csökkentené az

erdők kiterjedését. Várhatóan horizontálisan és vertikálisan is megnövekedhet az erdősztyepp

aránya.

Összefoglalás

A klímaváltozás problematikájából adódóan az erdei ökoszisztémák és a magassági

növényövek klímatoleranciája napjainkban nem várt aktualitást kapott. Az erdő roppant

bonyolult életközösség, amely érzékenyen reagál az őt érintő biológiai és környezeti

hatásokra. Az abiotikus környezeti tényezők közül a légkör klimatikus elemei elsődlegesek az

erdő számára; a klíma teszi lehetővé egy adott faj elterjedését, létezését. Az éghajlat változás

és az erdőhatárok vizsgálata során nem zárhatjuk ki az antropogén hatást. Az utóbbi évtizedek

alatt lejátszódó gazdasági változások és népességnövekedés a természetes növénytakaró

határiban, összetételében, diverzitásában változásokat idézett elő. A Kárpátokban folytatott

gazdálkodási formák erdőterület-csökkenést és a csökkent területű erdők fokozottabb

használatba vonását eredményezték. Következésképpen a természeteshez közeli és

mesterséges erdők válaszreakciói a napjaink éghajlat változásából adódó stressz hatásokra

nehezen detektálhatóak.

Az Északkeleti-Kárpátok erdeinek és magassági növényöveinek elterjedése régóta

foglalkoztatja az ökológusokat. Az itteni erdők éghajlatváltozással szemben tapasztalható és

várható válaszreakcióinak vizsgálatai a következőket mutatják: a felmelegedő éghajlat a

biodiverzitás növekedését és a melegkedvelő fafajok elterjedését hozhatja a hegyvidékeken;

kedvez a kocsánytalan tölgyes és a kocsánytalan tölgyes-bükkös erdőöv nagyobb

tengerszintfeletti magasságokba való terjeszkedésének, a faji összetétel gyarapodásának pl. a

szelídgesztenye (Castanea sativa Mill., 400 m-en) vagy a simafenyő (Pinus strobus L., 520

m-en) és más exóták térfoglalásával. A vegetációs időszak hosszabbodásával növekedhet a

faállományok biológiai produkciója; a hőmérséklet-emelkedés következtében élénkülő

lebontó folyamatok javíthatják a hegyvidék talajerőforrásait. Felgyorsulhat az erdők felső

szegélyének természetes regenerálódása, a klimatikus felső erdőhatár a jelenleg tapasztalható

1400-1600 m-es szintről kitettségtől függően feljebb tolódhat. A pozitív jelenségek mellett az

éghajlatváltozás várható káros hatásai között említhetjük: a téli időszakban megnövekedett

csapadékmennyiség árhullám keltő hatását a folyókon; a szélsőséges időjárási események

(szélvihar, jégeső, özönvíz szerű esőzés, aszály, villámcsapás stb.) gyakoribbá válását,

növelve az eróziós, deflációs erőket vagy az erdőtűz esélyét, hatalmas károkat okozva a

természetes növénytakaróban. A felmelegedés és megváltozott csapadékviszonyok hatást

fejtenek ki a biológiai invázióra, egyre nőhet a problémás özönnövények, adventív fajok

szerepe az erdőkben. A felmelegedés kedvez az erdőt károsító rovarok és gombák

térhódításának.

Irodalom

Allen, C. – Breshears, D. (1998) Drought-induced shift of a forest-woodland ecotone. Rapid

landscape response to climate variation. PNAS 95: 14839–14842.

Bacsó, N. (1959) Magyarország éghajlata. – Akadémia Kiadó, Budapest, pp. 302.

Bartholy, J. – Bozó, L. – Haszpra, L. (Ed.) (2011) Klímaváltozás – 2011. Klímaszcenáriók a

Kárpát-medence térségére. Magyar Tudományos Akadémia és az Eötvös Loránd

Tudományegyetem Meteorológiai Tanszéke, Budapest, pp. 281.

Beerling, D. – Huntley, B. – Bailey, J. (1995) Climate and the distribution of Fallopia

japonica: use of an introduced species to test the predictive capacity of response

surfaces. – In: Journal Vegetacion Science. 6: 269–282.

Боднар, В. (ed.) 1987 Пртродні багатства Закарпаття. – Карпати, Ужгород, pp. 42–56,

105–180.

Bonan, G. (2002) Ecological Climatology. – Cambridge University Press. National Center for

Atmospheric Research, Boulder, Colorado, pp. 545.

Borhidi, A. (1981) Az éghajlat. – In: Hortobágyi, T. – Simon, T. (ed.): Növényföldrajz,

társulástan és ökológia. – Tankönyvkiadó, Budapest, pp. 352–372.

Czúcz, B. – Kröel-Dulay, Gy. – Rédei, T. – Botta-Dukát, Z. – Molnár, Zs. (2007)

Éghajlatváltozás és biológiai sokféleség – elemzések az adaptációs stratégia

tudományos megalapozásához. – Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium. MTA

ÖBKI, Budapest, p. 280.

de Groot, R. – Ketner, P. – Ovaa, A. (1995) Selection and use of bio-indicators to assess the

possible effects of climate change in Europe. – In: Journal of Biogeography 22: 935–

943.

Faragó, T. – Kerényi, A. (2003) Nemzetközi együttműködés az éghajlatváltozás veszélyének,

az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére. – Környezetvédelmi és Vízügyi

Minisztérium, Debreceni Egyetem, Budapest – Debrecen, pp. 70.

Fitter, A. – Fitter, R. (2002) Rapid Changes in Flowering Time in British Plants. – In:

Science, 296: 1689–1691.

Fodor, I. (1992) Vizsgálatok a különböző erdőállományok felső fahatárának megállapítására

az Északkeleti-Kárpátokban. – In: ifj. Fodor, I. (ed.) (2007) A Kárpátok bűvöletében élt.

Fodor István centenáriumi emlékkönyve. – Intermix Kiadó, Ungvár-Budapest, p. 51-59.

Фодор, С.С. (1974) Флора Закарпаття. – Вища школа. Вид-во Львівського університету,

Львів, pp. 194.

IPCC (2007) Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) negyedik értékelő jelentése.

A III. Munkacsoport Döntéshozói Összefoglalója. (IPCC, 2007. Summary for

Policymakers. – In: Metz, B. – Davidson, O.R. – Bosch, P.R. – Dave, R. – Mayer, L.A.

(Ed.) Climate Change (2007) Mitigation, Contribution of Working Group III to the

Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel Climate Change, Cambridge

University Press, Cambridge, United Kingdom and New York)

Єремеєв В., Єфімов В., (2003) Регіональні аспекти глобальної зміни клімату. – Вісник

НАН України, Київ, 2: 18–23.

Justyák, J. – Szász, G. (2001) Az éghajlat, a növényzet és a talaj övezetes elrendeződése a

Földön. – Kossuth Egyetemi Kiadó, Budapest, pp. 161.

Kjellström, E. (2004) Recent and future signatures of climate change in Europe. – In: Ambio,

23: 193–198.

Kjellström, E. – Bärring, L. – Jacob, D. – Jones, R. – Lenderink, G. (2007) Modelling daily

temperature emtremes: recent climate and future changes over Europe. – In: Climatic

Change, 81: 249–265.

Láng, I. – Csete, L. – Jolánkai, M. (2007) A globális klímaváltozás: hazai hatások és

válaszok. – A VAHAVA jelentés. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, pp. 220.

Mátyás, Cs. – Nagy, L. – Ujváriné Jármay, É. (2009) Klimatikus stressz és a fafajok genetikai

válaszreakciója az elterjedés szárazsági határán: elemzés és előrejelzés. – In: Csete, L.

(ed.) „Klíma 21” füzetek. MTA–BCE kutatócsoport klímavédelmi kutatások

koordinációs iroda, MTA KSZI, 59: 57–65.

Малиновський, К.А. (1980) Рослинність високогір'я Українських Карпат. – Наукова

думка, Київ. p. 278.

Маринич, А.М. – Ланько, А.І. – Щербань, М.І. – Шищенко, П.Г. (1982) Фізична

географія Української РСР. – Вища школа, Київ, pp. 250.

МакКарті, Р. (ed.) (2010) MetOffice. Наслідки зміни клімату. Україна. – Посольство

Великої Британії в Україні. Національна метеорологічна служба Великої Британії.

Лондон, pp. 20.

Меженський, В.М. (2009) Кліматичні зміни та їх вплив на деревні рослини на

південному сході України. – In: Промышленная ботаника. 9: 56–59.

NÉS (2008) Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia 2008-2025. – 29/2008. (III. 20.) OGY

határozat a Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégiáról, Budapest, pp. 114.

Räisänen, J. – Hansson, U. – Ullerstig, A. – Döscher, R. – Graham, L.P. – Jones, C. – Meier,

M. – Samuelsson, P. – Willén, U. (2004) European climate in the late 21st Century:

regional simulations with two driving global models and two forcing scenarios. – In:

Climate Dyn., 22: 13–31.

Шищенко, П.Г. – Маринич, О.М. (2006) Фізична географія України. – Знання, Київ, p.

396–400.

Стойко, С.М. (2009) Потенційні екологічні наслідки глобального потепління клімату в

лісових формаціях Українських Карпат. – Науковий вісник. Вип. 19: 15, Львів, p.

214–224.

Стойко, С.М. (2011) Вплив глобальної зміни клімату на лісові формації Карпат. – In:

РВВ НЛТУ України, Львів, 9: 21–28.

Takács-Sánta, A. (Ed.) (2005) Éghajlatváltozás a világban és Magyarországon.

Alinea Kiadó és Védegylet, Budapest, p. 29–32.

Волощук, В.М. – Бойченко, С.Г. (2003) Клімат України. Сценарії можливих змін

клімату України в 21 ст. (під впливом глобального антропогенного потепління). –

Вид-во Раєвського, Київ, p. 319–330.

Осадчий, В.І. – Набиванець, Ю.Б. – Странадко, Н.В. (2006) П’яте національне

повідомлення України з питань зміни клімату. – Вид-во „Інтерпрес”, ЛТД, pp. 282.

Голубец, М.А. (1967) О высотной зональности растительного покрова Украинских

Карпат. Растительный мир высокогорий СССР и вопросы его использования. –

Фрунзе Изд-во, Илин, p. 56–66.

Ярошенко, П.Д. (1957) О природной динамике верхней границе леса у Карпатах. –

Докл. АН СССР, Москва, Т. XXVIII.

Ліпинський, В.М. – Дячук, В.Д. – Бабиченко, Б.М. (Ed.) (2003) Клімат України. – Вид-

во Раєвського, Київ, pp. 345.

Zapałowicz, H. (1889) Roślinna szata gór Pokucko-Marmaroskich. – Spawozd.Kom.Fiziogr.,

pp. 398.

Григора, І.М. – Соломаха, В.А. (2005) Рослинність України. – Український

фітосоціологічний центр, Київ, p. 436–439.

Gálos, B. – Mátyás, Cs. – Jacob, D. (2012) Az erdőtelepítés szerepe a klímaváltozás

hatásának mérséklésében. – In: Erdészettudományi Közlemények, 2. évf. 1: 35–45.

Margittai, A. (1927) Adatok az Északkeleti Felvidék flórájához. Botanikai Közlemények, 24,

5-6:154–164. – In: Andrik, E (Ed.) (2010) The scientific works of Antal Margittai. –

Uzhhorod National University, M.G. Kholodny Intitute of botani, NAS of Ukraine,

Ferenc Rákóczi II. Transcarpathian Hungarian Institute. Karpaty, Uzhhorod, p. 140-156.

Tuba, Z. – Szerdahelyi, T. – Engloner, A. – Nagy, J. (ed.) (2007) Botanika III.

Növényföldrajz – Társulástan – Növényökológia. – Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest,

pp. 760.

Мельниченко, О.Л. – Трохименко, Г.Г. (2009) Аналіз наслідків змін клімату та їхнього

впливу на флору України на прикладі Миколаївської області. – Науковий вісник

Національного лісотехнічного університету України. – 2009. − Вип. 19.14: 300–

305

Вихор, Б. І. – Проць, Б. Г. (2012) Борщівник сосновського (Heracleum sosnowskyi

Manden.) на Закарпатті: екологія, поширення та вплив на довкілля. – In: Біологічні

Студії, Том 6, 3: 185–196.

A DÉLI-KÁRPÁTOK PALEOÖKOLÓGIAI VIZSGÁLATAINAK ÁTTEK INTÉSE

Hubay Katalin 1

1Debreceni Egyetem, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, 4032 Debrecen, Egyetem tér 1., hubay.katalin@science.unideb.hu

Bevezető

A negyedidőszaki klímakutatások az utolsó glaciális időszaktól a jelenlegi

interglaciálisig (14 000- 9000 14C BP év; 15 000- 10 000 kal. BP év) tartó időszak hideg és

meleg periódusainak gyors váltakozásaira fókuszálnak (Dansgaard et al. 1993, Walker et al.

1999). Ezzel összefüggésben figyelik az élővilág átalakulását és a hőmérséklet ingadozásaira

adott válaszokat. A tengeri, tavi üledékekből és a grönlandi jégfúrások oxigénizotóp

vizsgálatai alapján jól jellemezhetők a gyors, jellegzetes klímaingadozások (Lotter et al. 1992,

Björk et al. 1998, Johnsen et al. 1992, 2001, Lowe 2001, Rasmussen et al. 2006). A tavi

üledékek megőrzik a vízgyűjtő területről származó pollen- és makrofosszília maradványokat,

ill. a vizes környezetből származó szervezetek maradványait, például a szilíciumvázas algák

(Diatoma), az ágascsápú rákok (Cladocera) és az árvaszúnyog-lárvák (Chironomidae)

fosszíliáit (Ammann et al. 2000; Birks és Ammann 2000; Walker et al. 2003). A szárazföldi

és vízi szervezetek azonban eltérő gyorsasággal reagálhatnak a környezetben bekövetkezett

változásokra. Míg a terresztris vegetációra a késleltetett válasz jellemző, a vízi szervezetek

sokkalta gyorsabban reagálhatnak, mivel rövid generációs idejűek és nem kötődnek a

talajfejlődés folyamatához (Iversen 1954, 1964; Wright 1984; Hoek 2001). A szárazföldi és

vízi maradványok együttes értékelésével nagyfelbontású, multidiszciplináris tanulmányokat

készíthetünk (Birks & Birks 2006), melyek által nemcsak a tóban zajló egykori folyamatokat

írhatjuk le, hanem környezetének változásait is.

A negyedidőszaki kutatások nagy része a nyugat- és észak-európai területekre

fókuszálódik, innen számos nagyfelbontású tanulmány született, különböző adatforrások

alapján. Ahhoz azonban, hogy a késő-glaciális időszakban bekövetkezett változásokra

nagyobb rálátásunk legyen, jelentősek a különböző területekről származó rekonstrukciók

(Ilyashuk 2009), különös tekintettel az eddig alig vizsgált Déli-Kárpátok hegyvonulataira. A

2000-es évek elejéig a Kárpátok déli területeit a paleoökológiai térképeken még fehér foltként

írják le (Willis 1994; Berglund 1996). Európának ezen részéről származó adatok jelentősek a

múltbeli vegetációváltozások szempontjából, a klímaváltozás kapcsán, illetve a fafajok utolsó

eljegesedési időszak alatti-utáni migrációs útjainak rekonstrukciója céljából (Feurdean 2007).

Románia területén az alacsonyabban fekvő területeken nem volt nagykiterjedésű, összefüggő

eljegesedés, ezért a romániai Kárpátok refúgium területként szolgálhatott több fafaj, mint

például a Pinus, Betula, Picea, Alnus, Larix, Salix és a Juniperus számára az utolsó

eljegesedés időszakában (Feurdean 2007).

Romániában már viszonylag korán, az 1960-as években foglalkoztak különböző,

főként magashegységi területek pollenanalízisével (Pop 1960), azonban ezek közül

nemzetközi lapokban kevés munkát publikáltak, ill. a korai kutatások eredményeiből még

hiányoznak a radiokarbon 14C kor adatok (Coldea 1971; Diaconeasa & Stefureac 1971; Pop

1971; Diaconeasa & Farcas 1996; Farcas 1996).

Fokozatosan egyre nagyobb figyelmet kaptak a Déli-Kárpátok területei a palinológiai

kutatások szempontjából (Wohlfahrt et al. 2001; Tantau et al. 2003, 2006; Feurdean &

Bennike 2004, Feurdean 2005, Feurdean et al. 2007 a,b; Feurdean és Willis 2008 a,b;

Feurdean 2011; Magyari et al. 2009, 2011), majd megjelentek a más adatforrást alkalmazó

rekonstrukciók is, például a szpeleothéma vizsgálatok (Tamas 2005, Constantin 2007), ill. a

többféle proxit alkalmazó multidiszciplináris tanulmányok, így például Chironomidae,

Diatoma, Cladocera, geokémiai- és faszén-témájú kutatások is folytak, és nagy erőkkel

folytatódnak ma is ezeken a részeken (Buczkó 2009; Korponai 2011; Tóth 2011; Braun

2012).

A Pleisztocén eljegesedési időszakokban a Déli-Kárpátok magas részeit hatalmas

kiterjedésű eljegesedés borította, főként az 1800 m tengerszint feletti magasságban fekvő

völgyeket (Mihailescu 1966; Posea 1974; Urdea 2004). A legnagyobb kiterjedésű gleccserek

a Retyezát, Páreng és Fogaras hegységekben voltak, melyek meghaladhatták a 10 km-es

hosszúságot. A gleccserek visszahúzódásával (kb. 16 000 éve) a felszín jelentősen

megváltozott, a hátrahagyott mélyedésekben, U-alakú gleccservölgyekben számtalan

tengerszem keletkezett, melyek megőrizték a keletkezésüktől eltelt változásokat (Urdea 2004;

Reuther 2007). A Retyezátban található a legtöbb tengerszem a Kárpátokban (Mindrescu

2010), ezért is tekinthető klímarekonstrukciós szempontból jelentős és értékes területnek.

Jelen éghajlati viszonyok mellet nincsenek gleccserek, ill. állandó hó borítású területek a

Kárpátokban (Kern 2004).

A Retyezát-hegység

A Retyezát-hegység (Zerge-havasok, Muntii Retezat) a Déli-Kárpátok

hegyvonulatának része, legmagasabb csúcsa a Peleaga (2509 m). A jelenlegi éves átlag

hőmérséklete 2200 méteren -2°C, nyári középhőmérséklete 6°C, míg a januári

középhőmérséklete -10°C. Csapadékos terület, az év 286 napján esik az eső vagy a hó. A

csapadék mennyiség 1700 méter tengerszint feletti magasságon 1600-1800 mm, a mediterrán

és óceáni klímahatásoknak köszönhetően. Endemikus növényfajainak száma 62, ez glaciális

refúgium szerepére utal. Jelenlegi vegetáció zónái a következők: 550-700 méter között a

kevert lombos erdők öve található, 700-1200 méternél a bükkösök öve, 1200-1800 méteren

lucfenyvesek öve és 1800-2250 méter között cirbolyafenyővel kevert törpefenyves öv. A

hegység területének több mint egynegyede 1800 méter felett található (Grodzinska 2004).

Késő-glaciális kora-holocén tanulmányok a Retyezát- hegységből

A Retyezát-hegységről már az 1900-as években is jelentek meg őskörnyezeti

tanulmányok (Lupsa 1968; Pop és mts. 1971), mégis a Kárpátoknak ez a része sokáig alig

kutatott területnek számított. Klímarekonstrukció szempontjából igazán jelentősek azok a

tanulmányok, melyek már radiokarbon koradatokkal is alátámasztják, és időben pontosan

elhelyezik az egykori eseményeket (Farcas 1999; Feurdean 2007).

A PROLONG (Providing long environmental records of Late Quaternary climate

oscillations in the Retezat Mountains) kutatás 2007-ben vette kezdetét, Magyari Enikő

vezetésével. Ennek során négy tóból történt üledékmintavétel a Retyezát-hegységben (Taul

dintre Brazi, Gales-, Bukura- és Lia-tó). A kutatócsoport célkitűzése az volt, hogy

multidiszciplináris vizsgálatok alapján leírnják a paleokörnyezeti és paleoklimatikus

változásokat a Retyezát-hegység területeiről, különös tekintettel a késő-glaciális és kora-

holocén periódusra. További célja még a kutatásnak meghatározni a Retyezát-hegységben a

Holocén időszakra eső fahatár változásokat.

A vizsgálatokhoz elsőként a Gales-gleccser-völgyben elhelyezkedő Brazi (1740 m) és

a Gales-tó (1990 m) lett kiválasztva. A Taul dintre Brazi (45°23’47”É, 22°54’06”K, 0,5 ha, 1

m vízmélység), melyet sokszor Fenyők-közti-tónak neveznek, a Gales-völgy legalacsonyabb

fekvésű tengerszeme. Partját törpefenyő (Pinus mugo), luc (Picea abies), cirbolyafenyő

(Pinus cembra), erdélyi havasszépe (Rhododendron myrtifolium) és tözegmoha-gyűrű veszi

körül.

A Taul dintre Braziból vett üledék alapján a Déli-Kárpátok területéről elkészült az első

pollen-, fosszilis sztóma- és makrofosszília vizsgálat a késő-glaciális – kora-holocén

időszakából (Magyari et al. 2009). Megállapítható, hogy kb. 15 100 és 15 700 kal.BP évvel

ezelőtt alakultak ki ezek a tavak, gránitos alapkőzeten (Magyari et al. 2009, Braun et al.

2012). Ezek az adatok jó egyezést mutatnak a völgyben elterülő gleccserek Reuther által

(2007) közölt adataival, miszerint a Pietrele-völgyből kb. 16 100 kal. BP évvel ezelőtt kezdtek

visszahúzódni a gleccserek. 13 600 kal.BP időszakból a gleccser újbóli előrehaladását írták le,

és az ezáltal hozott hidegebb éghajlat hatással volt a tavak élővilágára.

A Retyezát-hegységben a fahatár a késő-glaciális időszaka alatt 1750 és 1800 m

tengerszint feletti magasság között húzódott; vörösfenyő (Larix decidua), cirbolyafenyő

(Pinus cembra), törpefenyő (Pinus mugo) és luc (Picea abies) alkotta. Az újabb Dryas

időszakban bekövetkezett lehűlés a sztyeppe-tundra területek kiterjedését eredményezte,

azonban a fahatár helyzetében és összetételében csupán kis eltérés mutatkozott. A fák és

cserjék abundaciája 1740 méter tengerszint feletti magasságban csökkent, azonban a fajok

sokfélesége a cirbolyafenyő (Pinus cembra) megjelenésével nőtt. A kora-holocén időszakában

a fahatár elérte a 2000 méteres tengerszint feletti magasságot, és diverzebb és magasabban

található volt a jelenleginél is. A magasabban fekvő területeken a Pinus cembra, Picea abies

és Pinus mugo mellett megjelent a jegenyefenyő (Abies alba) is. A 10 600 és 10 300 kal.BP

időszakban a nyári középhőmérséklet (kb. 2,8°C) magasabb volt, mint napjainkban (Magyari

et al. 2009, 2012).

Az üledék vizsgálatával nemcsak a tó környezetében bekövetkezett fahatár-

változásokat tudjuk nyomon követni, hanem a szilíciumvázas kovaalgák által

tanulmányozhatóvá válnak a tóban bekövetkezett állapot- és hőmérséklet változások is. Az

üledékképződés kezdeti szakaszában nem maradtak meg kovamoszat vázak, azonban a

néhány fennmaradt nagyobb kovaalga sejtmaradvány sekély tó jelenlétére utal az idősebb

Dryas időszak (GS-2; Björk et al. 1998) során, közvetlen a Capra Judele-gleccser

visszahúzódását követően (Reuther et al. 2007). 14 000 és 12 900 kal.BP évnél az alacsony

tavi környezetre utaló fajok voltak dominánsak. A fiatal Dryas időszak alatt bekövetkező

lehűlést követően, mintegy 12 900 és 12 800 kal.BP évnél a diatóma-közösségekben jelentős

változás következett be, feltehetően a meghosszabbodott téli jégborítottság következtében. A

domináns diatómafajok gyors egymás utáni változása 12 700 és 12 300 kal.BP év között a

környezetben bekövetkezett ingadozásokra utal. Ezt követően 11 050 kal.BP évig a diatómák

diverzitása a stabilabb környezetnek és az abiotikus stressz csökkenésének következtében

jelentősen megnőtt. 10 900 és 10 500 kal.BP év között a zöld algák a megnövekedett

vízhőmérsékletre és a talajosodás következtében megnövekedett tápanyagdúsulásra reagáltak.

A tó vize 10 050 kal.BP évtől savasabbá vált, a tőzegmoha megjelenésének köszönhetően

(Buczkó et al. 2009 a,b).

A jelenlegi kutatások szerint a késő glaciális időszakban bekövetkezett felmelegedés

az Alpokban és a nyugat-európai részeken nagyobb mértékű volt, mint a Kárpátok területén.

A Déli-Kárpátok területén 11 600 kal.BP időszakban a júliusi középhőmérséklet kb. 2°C volt,

míg az Alpok térségében megközelítőleg 4-6°C.

A Déli-Kárpátokból közölt hőmérsékleti rekonstrukciók

Az őskörnyezeti vizsgálatok széles körben elterjedt típusa a kvalitatív rekonstrukció,

mely során egy-egy terület kutatója önállóan meghatározza a fajok és populációik adott

időszakban bekövetkezett változásait, majd ezeket logikai következtetésekkel próbálja

magyarázni. Az utóbbi időben elterjedtebbek a kvantitatív vizsgálatok. Ezek során a fajok

indikátor szerepén keresztül, vagy a fosszilis és recens közösségek többváltozós statisztikai

értékelése révén meghatározhatjuk az egykori környezet csapadék- és hőmérsékleti viszonyait

(Jakab & Sümegi 2011). Ezek a vizsgálatok történhetnek pollen és makrofosszília,

árvaszúnyog (Chironomidae), ágascsápú rák (Cladocera) és kovaalga (Diatoma), valamint

δ18O és δ13C izotóp meghatározások alapján. 2008-ig számos tanulmány született, mely

kvantitatíve tárta fel Északnyugat- és Közép-Európa késő-glaciális változásait (mint például

Atkinson et al. 1987; Ammann 2000; Seppä & Birks 2001; Klotz 2003; Heiri és Millet 2005;

Peyron et al. 2005; Birks & Birks 2005), azonban a Déli-Kárpátok területeire vonatkozólag ez

idáig csak vegetáció történeti tanulmányok születtek (Farcas et al. 1999; Wohlfahrt et al.

2001; Björkman et al. 2002, 2003; Tantau et al. 2003, 2006; Feurdean 2004). Barlangból,

szpeleothémának nevezett karbonát kiválás alapján történt az északnyugat romániai területről

késő-glaciális klímarekonstrukció δ18O és δ13C izotóp szignál alapján (Tamas et al. 2005),

azonban ezek az adatok nem adnak abszolút értéket a hőmérséklet és csapadék változásra.

Ezeket relatív hőmérséklet, csapadék és talaj CO2 termelésének becslésére alkalmazhatjuk

(McDermott 2004).

Feurdean és mtsai. 2008-as munkájukban nagy felbontású pollen alapján történő

kvantitatív késő-glaciális klímarekonstrukciót készítettek a Gutaului-hegységből (ÉNy-

Románia). Ez a hegység a Keleti-Kárpátok hegyvonulatainak része, ahol számos krátertó

található, melyek a késő-glaciális és holocén időszak alatt töltődtek fel. A pollen adatsorok két

krátertóból a Preluca Tiganului (47°48’83”É, 23°31’91”K, 730 m tszf, 1ha) és a Steregoiu

(47°48’48”É, 23°32’41”K, 790 m tszf., 0,5 ha) származnak (Björkman et al. 2002). A terület

jelenlegi januári középhőmérséklete -4 és -6°C, míg a júliusi középhőmérséklet

megközelítőleg 16 és 18°C és az átlaghőmérséklet 8°C. Az átlagos csapadékmennyiség 800 és

1000 mm. A jelenlegi erdőséget a bükk (Fagus sylvatica) alkotja.

A Retyezát-hegysegből árvaszúnyog (Chironomidae) alapú kvantitatív rekonstrukciót

a késő-glaciális kora-holocén időszakról Tóth és mtsai. (2011) közöltek, melyhez a norvég-

svájci transzfer funkciót alkalmazták a nyári hőmérséklet meghatározásához. A Taul dintre

Braziból (45°23’47”É, 22°54’06”K, 1740 méter tszf.) vett üledéken végzett vizsgálatok

egyaránt mutatnak hasonlóságot és eltéréseket az NGRIP δ18O izotópos vizsgálatokkal és más

európai chironomida-alapú kutatásokkal. Ezek alapján a vizsgálatok alapján a júliusi

hőmérséklet az idős Dryas (GS-2) időszakában 5,2-5,3°C volt, majd gyors felmelegedést

követően a Bølling (GI-1) átmenet alatt elérte a 8,1-8,7°C-os hőmérsékletet. A fiatal Dryas

időszakában enyhe hőmérséklet csökkenés volt megfigyelhető. A kora-holocén időszakában

növekedett a nyári hőmérséklet és a preboreális alatt elérte a 12,0-13,3°C-ot (Tóth et al.

2011).

Összefoglaló

A Déli-Kárpátok területén végzett tanulmányok jelentős ismereteket tártak fel a késő-glaciális

és kora-holocén időszakából. A gleccser rekonstrukció Azonban egyelőre részletes több

adatforrásból (pollen, diatóma, chironomida, cladocera és geokémia) származó tanulmányokat

csupán a Taul dintre Brazi és Gales-tavakból publikáltak. Ahhoz, hogy erről az időszakról

átfogó képet kapjunk, fontos, hogy a Déli-Kárpátok területén található, különböző tengerszint

feletti magasságban lévő tavakról multidiszciplináris tanulmányok készüljenek, tovább

bővítve eddigi ismereteinket. Jelentősek a kvantitatív vizsgálatok során elért eredmények,

azonban ezen vizsgálatok pontosításához szükségesek Közép-Európára vonatkoztatott

transzfer funkciók, melyek jelenleg nem állnak rendelkezésre. Ezek a regionális

klímarekonstrukciók fontosak, mivel felhasználhatóak a klímamodellek teljesítményének

értékelésére. Az őskörnyezeti rekonstrukciók hozzájárulnak a földi klímarekonstrukciók

pontos modellezéséhez és a globális felmelegedés várható hatásainak előrejelzéséhez.

Irodalom

Birks, H.H. és Birks, H.J.B. (2006) Multi-proxy studies in palaeolimnology. Vegetation

History and Archaeobotany 15: 235-251.

Björck, S.; Walker, M.J.C.; Cwynar, L.C.; Johnsen, S.; Knudsen, K-L.; Lowe, J.J.; Wohlfarth,

B. and INTIMATE Members (1998) An event stratigraphy for the Last Termination in

the North Atlantic region based on the Greenland Ice-core record: a proposal by the

INTIMATE group. Journal of Quaternary Science 13: 283-292.

Björkman, L.; Feurdean, A.; Cinthio, K.; Wohlfarth, B.; Possnert, G. (2002) Lateglacial and

early Holocene vegetation development in the Gutaiului Mountains, northwestern

Romania. Quaternary Science Reviews 21: 1039-1059.

Buczkó, K.; Magyari, E.; Hübener, T.; Braun, M.; Bálint, M.; Tóth, M.; Lotter, A.F. (2012)

Response of diatoms to the Younger Dryas climatic reversal in a South Carpathian

mountain lake (Romania). Journal of Paleolimnology 48 (2): 417-431.

Buczkó, K.; Magyari, E.; Soróczki-Pintér, É.; Hubay, K.; Braun, M.; Bálint, M. (2009)

Diatom-based evidence for abrupt climate changes during the Late Glacial in the

Southern Carpathian Mountains. Central European Geology 52(3-4): 249-268.

Constantin, S., Bojar, A-V., Lauritzen, S-E., Lundberg, J. (2007) Holocene and Late

Pleistocene climate in the sub-Mediterranean continental environment: A speleothem

record from Poleva Cave (Southern Carpathians, Romania). Palaeogeography,

Palaeoclimatology, Palaeoecology 243: 322-338.

Farcas, S., de Beaulieu, J.-L., Reilie, M., Coldea, G., Diaconeasa, B., Goeury, C., Goslar, T.,

Jull, T. (1999) First 14C datings of Late Glacial and Holocene pollen sequence from

Romanian Carpathes. Comptes Rendues de l’Académie des Sciences de Paris,

Sciences de la Vie 322: 799-807.

Feurdean, A., Klotz, S., Brewer, S., Mosbrugger, V., Tamas, T., Wohlfarth, B. (2008)

Lateglacial climate devepoment in NW Romania- Comparative results from three

quantitative pollen-based methods. Palaeogeography, Palaeoclimatology,

Palaeoecology 265: 121-133.

Feurdean, A., Spessa, A., Magyari, E.K., Willis, K.J., Veres, D., Hickler, T. (2012) Trends in

biomass burning in the Carpathian region over the last 15,000 years. Quaternary

Science Reviews 45: 111-125.

Feurdean, A.; Tamas, T.; Tantau, I.; Farcas, S. (2011) Elevational variation in regional

vegetation responses to late-glacial climate changes in the Carpathians. Journal of

Biogeography 39 (2): 258-271.

Feurdean, A., Willis, K.J. (2008) The usefulness of a long-term perspective in assessing

current forest conservation management in the Apuseni Natural Park, Romania. Forest

Ecology and Management 256: 421-430.

Feurdean, A., Wohlfarth, B., Björkman, L., Tantau, I., Bennike, O., Willis, K.J., Farcas, S.,

Robertsson, A.M. (2007) The influence of refugial population on Lateglacial and early

Holocene vegetation changes in Romania. Review of Palaeobotany and Palynology

145: 305-320.

Grodzinska, K., Godzik, B., Fraczek, W., Badea, O., Oszlányi, J., Postelnicu, D., Shparyk, Y.

(2004) Vegetation of the selected forest stands and land use in the Carpathian

Mountains. Environmental Pollution 130: 17-32.

Ilyashuk, B., Gobet, E., Heiri, O., Lotter, A.F., van Leeuwen, J.F.N., van der Knaap, W.O.,

Ilyashuk, E., Oberli, F., Ammann, B. (2009) Lateglacial environmental and climatic

changes at the Majola Pass, Central Swiss Alps, as recorded by chironomids and

pollen. Quaternary Science Reviews 28: 1340-1353.

Jakab, G., Sümegi P. (2011) Negyedidőszaki makrobotanika. GeoLitera, SZTE TTIK

Földrajzi és Földtani Tanszékcsoport, Szeged.

Kern, Z., Balogh, D., Nagy, B. (2004) Investigations for the actual elvation of the mountain

permafrost zone on postglacial landforms in the head of Lăpuşnicu Mare Valley, and

the history of deglaciation of Ana Lake-Judele Peak region, Retazat Mountains,

Romania. Analele Universităţii de Vest din Timişoara, Geografie 14: 119-132.

Korponai, J., Magyari, E.K., Buczkó, K., Iepure, S., Namiotko, T., Czakó, D., Kövér, Cs.,

Braun, M. (2011) Cladocera response to Late Glacial to Early Holocene climate

change in a South Carpathian mountain lake. Hydrobiologia 676: 223-235.

Lowe, J.J. (2001) Abrupt climatic changes in Europe during the last glacial–interglacial

transition: the potential for testing hypotheses on the synchronicity of climatic events

using tephrochronology. Global and Planetary Change 30: 73-84.

Magyari, E.K., Braun, M., Buczkó, K., Kern, Z., László, P., Hubay, K., Bálint, M. (2009)

Radiocarbon chronology and basic characteristics of glacial lake sediments in t he

Retezat Mts (S Carpathians, Romania): a window to Lateglacial and Holocene climatic

and paleoenvironmental changes. Central European Geology 52: 225-248.

Mindrescu, M.; Cristea, A.I.; Hutchinson, S.M.; Florescu, G.; Feurdean, A. (2012)

Interdisciplinary investigations of the first reported laminated lacustrine sediments in

Romania. Quaternary International, In press.

Peyron, O.; Bégeot, C.; Brewer, S.; Heiri, O.; Magny, M.; Millet, L.; Ruffaldi, P.; Van

Campo, E.; Yu, G. (2005) Late-Glacial climatic changes in Eastern France (Lake

Lautrey) from pollen, lake-levels, and chironomids. Quaternary Research 64: 197-211.

Rasmussen, S.O., Andersen, K.K., Svensson, A.M., Steffensen, J.P., Vinther, B.M., Clausen,

H.B., Siggaard-Andersen, M.L., Johnsen, S.J., Larsen, L.B., Dahl-Jensen, D., Bigler,

M., Rothlisberger, R., Fischer, H., Goto-Azuma, K., Hansson, M.E., Ruth, U. (2006) A

new Greenland ice core chronology for the last glacial termination. Journal of

Geophysical Research 111.

Reuther, A.U., Urdea, P., Geiger, Ch., Ivy-Ochs, S., Niller, H.-P., Kubik, P.W., Heine, K.

(2007) Late Pleistocene glacial chronology of the Pietrele Valley, Retezat Mountains,

Southern Carpathians constrained by 10Be exposure ages and pedological

investigations. Quaternary International 164/165: 151-169.

Tamas, T., Onac, B.P., Bojar, A.V. (2005) Lateglacial-Middle Holocene stable isotope

records in two coeval stalagmites from the Bihor Mountains, NW Romania. Geological

Quaterly 49: 185-194.

Tantau, I., Reille, M., de Beaulieu, J.-L., Farcas, S., Brewer, S. (2009) Holocene vegetation

history in Romanian Subcarpathians. Quaternary Research 72: 164-173.

Tóth, M., Magyari, E.K., Brooks, S.J., Braun, M., Buczkó, K., Bálint, M., Heiri, O. (2011) A

chironomid-based reconstruction of late glacial summer temperatures in the southern

Carpathians (Romania). Quaternary Research 77: 122-131.

Walker, M.J.C., Björck, S., Lowe, J.J., Cwynar, L.C., Johnsen, S., Knudsen, K.-L., Wohlfarth,

B., INTIMATE group (1999) Isotopic events in the GRIP ice core: a stratotype for the

Late Pleistocene. Quaternary Science Reviews 18: 1143-1150.

Dansgaard, W., Johnsen, S.J., Clausen, H.B., Dahl, J.D., Gundestrup, N.S., Hammer, C.U.,

Hvidberg, C.S., Steffensen, J.P., Sveinbjornsdottir, A.E., Jouzel, J., Bond, G. (1993

Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record. Nature

364: 218-220.

A KLÍMAVÁLTOZÁS VÁRHATÓ ALAKULÁSÁNAK HATÁSA A VÁROS I

ÉGHAJLATRA

László Elemér1 1Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar, Meteorológiai Tanszék

eme95@kmf.uz.ua

1. Bevezetés

Jelenleg Földünk népességének közel a fele városokban él. A városi környezet az ember

által leginkább átalakított, megbolygatott tájtípusok közé sorolható, felfogható a természetes

környezetre gyakorolt emberi hatás produktumaként is. Mint mesterséges tájegység, a

természetközeli állapotú környezetétől sok szempontból eltér. E különbségek között egész sor

mezo- és mikroklimatikus sajátosság van, mint például a városok légterében kialakuló kisebb-

nagyobb mértékű hőtöbblet, amit városi hősziget néven emleget a szakirodalom. Jelenleg a

városklíma kutatás a városi hősziget kialakító tényezőinek vizsgálatára reflektálnak. Azonban,

egyes szerzők szerint a szakirodalomban a klímaváltozás a városokra gyakorolt hatása nem

eléggé tisztázott. Ezért jelen munkában vállalkoztam arra, hogy a meglévő eredményeket

bemutassam ebben a témakörben.

2. Tények a városi lakosság növekedéséről

A Föld lakossága több mint 7 Mrd, ebből a városokban él 50,6%-a. 2050-re a prognosztizált

az összlakosság kb. 70%-a 6,3 Mrd lesz városlakó (ENSZ, 2010). Ezek az adatok aláhúzzák

azt, hogy nagyon fontos vizsgálni a klímaváltozás várható hatását a városi éghajlatra

vonatkoztatva, hiszen az emberek túlnyomó részére fog hatni a városi éghajlat alakulására.

A fenn említett lakosságnak a száma, városi környezetben él. A városok kiterjedtsége

a szárazföldnek több mint 0,5%-ka (Schneider et al, 2009). A világ régiói közül, Nyugat-

Európa szárazföldjén legkitermettebbek a városok aránya, amely 3,08 %-ot tesz ki.

A klíma és a városok kölcsönhatása, ahol jól látható a globális átlag növekedése,

merőben eltér Tokió átlag hőmérséklet emelkedésétől, amely az antropogén hatást

magyarázza ebben a megacityben.

Tokió 30 km körzetében 33 millió lakos (1900 óta tízszeresére nőtt), amely magával

vonta a városi átlaghőmérséklet (∆T+ 3 0C/100 év), valamint a minimum hőmérséklet

(T min+ 6 0C/100 év) emelkedését. A város egyértelműen kihat a helyi klímára, de azt nem

tudjuk, hogy a klímaváltozás hatása, hogyan fog megnyilvánul a városi éghajlatban (Dobi,

2011). Azonban az bizonyos, hogy a városok érintik a globális változás problémáját, hiszen a

kibocsátott légszennyező anyagok és a fogyasztás mintegy háromnegyede a világ energia

összmennyiségben realizálódik. És az üvegházhatást okozó gázok, amelyek révén

folyamatosan melegedik a bolygó.

1. ábra. Az átlagos évi hőmérséklet alakulása 1901-2008 időszakban.

3. A hősziget hatás kapcsolata a globális felmelegedéssel

A légnyomás növekedése, az anticiklon-hajlam emelkedés, amely valószínűsíti a

városhatás erősödését. A tengerszinti légnyomás trendjei 1955-2005 a mezők tízévenkénti

átlagai alapján (2. ábra). Az áramvonalak a nyomásváltozásból geosztrófikus közelítéssel

számított, járulékos szélkomponenst jelölik.

2. ábra. A tengerszinti légnyomás trendjei a teli átlagok (D-J-F) alapján: 1955-2005. (a) megfigyelt értekek, (b) nyolc globális klímamodell átlagos szimulációja, az üvegház-

gazok, az aeroszolok, az ózon es a naptevékenység alakulását figyelembe véve. Az Atlanti-Europai térség mérsékelt szélességein nyomásemelkedés, a poláris térségben–csökkenés volt megfigyelhető (Gillett et al., 2005) . A modellek ezt csak részben tudtak

visszaadni.

Az IPPCC 2007 jelentése szerint valószínűsíthető, hogy téli félévben több anticiklon fog

kialakulni, mint ciklon, nyáron pedig több ciklon fog képződni. A két periódus átlaga pedig

19 GCM-nek fog adódni.

4. A hősziget hatás kapcsolata a regionális felmelegedéssel

Statiszikus módszerrel kimutatott felmelegedére utaló modosulásokat tártak fel

Kárpát-medence térségében. Az 1966 1995-ös időszakban a légnyomásmezőben szignifikáns

változásokat detektáltak (Molnár, 2003). Ezek közül, városkíma szempontjából fontosak a

következők:

- éves szinten Közép-Európa déli részén a mediterrán térségben maximalizálódó

nyomásnövekedés ment végbe, amely észak-európai csökkenéssel társult;

- az éves szinten megfigyelt változásokért az erőteljes téli trendek a felelősek;

- a vizsgált térség erőteljesebb változásokkal jellemezhető déli részén található

kiterjedt területeken jelentkező töréspontok;

- a Kárpát-medencében detektált 1970/71-es, 1981/82-es és 1988/89-es töréspontok a

légnyomás-emelkedés lépcsőzetes jellegére utalnak;

- a töréspontok zöme a legmarkánsabb trendeket mutató téli évszak idősorában

bukkant fel.

A hősziget kifejlődése jelentős mértékben függ a nagytérségi meteorológiai

feltételektől. Legerősebb derült szélcsendes, anticiklonális időjárási helyzetekben, amikor a

ki- és besugárzás zavartalan, illetve a szél nem fújja el a beépített terület felett felmelegedő

levegőt. Ilyen esetben nagyobb városok felett akár 300-400 méter magasságig is kimutatható a

városi határréteg környezeténél melegebb levegője (Landsberg, 1981).

A hősziget-hatás kialakulása szempontjából meghatározó az időjárási helyzet. Ez az

időjárás függés Szeged esetében a következőképpen alakult: az anticiklonban kb. kétszer

erősebb a hősziget fejlődött ki (3. ábra), mint ciklon esetén (Szeged 1978-1980).

3. ábra. Az anticiklonális helyzet esetén kb. kétszer erősebb a hősziget intenzitas, mint ciklonalis helyzet esetén a Peczely-féle makroszinoptikus típusokban

Analóg vizsgálatokkal alátámasztották, hogy Budapest esetében is, a hősziget-hatás az

anticiklonális helyzetekben valamivel erősebb, mint a ciklonális helyzetben (Mika, 1998,

2013).

4. ábra. Az éjszakai minimumhőmérsékletben megnyilvánuló városi-hatás Budapest belterület (Kitaibel P. u.) és Budapest külterület (Pestszentlőrinc) között a 13

Péczely-típusban, 1945 és 1985 között. Mindkét szélső időszakban az anticiklonokban általában nagyobb a különbség.

A fenn említett két példa bemutatja azt, hogy ha nem növekszenek a városok létszáma, akkor

is módosul a városklíma, a cirkuláció megváltozása miatt . A globális klímaváltozás

közvetlen hat város éghajlatára, ha az anticiklonok gyakorisága megnő?

5. A légköri széndioxid hatása a városi hőszigetre

A nagy népesség és az urbanizációs trendek alakulása Afrika és Ázsia részein, amely

igényelni fogja az urbánus területek növekedését e térségekben. A városias területek

elhelyezkedése az Észak-Afrika Közel-Kelet, Nyugat-Ázsia térségeiben, amelyeknek az

éjszakai városi hőtöbbletük ötször nagyobb, mint az átlagos hőmérséklet, amelyet az összes

lakott területen mértek a C1U kísérletben (1. ábra). A legnagyobb hőszigetek adódnak a

száraz szubtrópusi éghajlaton, ahol a nappali hőmérséklet amplitúdója nagy. Ezek az

eredmények a felszínre eső rövidhullámú sugárzás és az alacsony talajnedvesség

összetevőiből adódnak, melynek eredményeképpen a nap során elnyelt energiamennyiség és a

felszín alacsony hő kapacitása a talaj és a zöld felszínek kihűlését okozza éjszaka, ami

nagyobb hozamot okoz az éjszakai hőmérsékletben az urbánus területeken, mint a vidékin.

A változás a modellezett éjszakai hőszigetben megmutatkozik a kétszeres CO2–al

(C2U–C1U), ami 30%-os többletben jelenik meg a következő helyeken: (5. ábra) az USA

keleti partján, Dél-Amerikában és Dél- Kelet-Ázsiában. A változás a vizsgált területeken

nyilvánul meg az átlagos éjszakai hőszigetben, ami szerényes 6%-ra (+-1) korlátozódik. A

szimulált hőszigetek megfelelnek az éghajlatváltozásnak olyan tényezőkön keresztül, mint a

felhő és a talaj nedvességtartalma, azok fontos kiható tényezők a felszínenergia

egyensúlyában. Az abszolút hőszigethatás ezekben a modellekben általában, néhány tíz

foknak felel meg, összehasonlítva a sugárzásból érkezett hővel, amely 3°C, ez azt

demonstrálja a városi hősziget-intenzitása nem statikus az éghajlatváltozás alatt.

5. ábra. A városi hősziget (UHI) változás a CO2 duplázódás esetén. Az UHI különbségek C2U és C1U modell kísérletek között.

6. Lehetséges hatások a városklímára és az emberi szervezetre az IPCC 2007 jelentése alapján

1. táblázat. Példák a szélsőséges időjárási és klimatikus események miatti klímaváltozás lehetséges hatásaira a 21. század közepére és végére érvényes előrejelzések alapján, különös tekintettel az ipar, település és társadalomra vonatkoztatva. Jelenség és az irányzat jellege

A jövőbeni irányzatok valószínűsége a 21. századi előrejelzések alapján az SRES forgatókönyvek alkalmazásával

A jelentősebb várható hatások példái közül: Ipar, település társadalomra vonatkoztatva

A legtöbb szárazföldi területen melegebb és ritkábban hideg nappalok és az éjszakák, melegebb és gyakrabban forró nappalok és éjszakák

Szinte biztos

Kisebb energiaigény a fűtéshez; növekvő hűtés iránti igény; romló levegőminőség a városokban; a hó és a jég okozta szállítási kiesés csökkenése; a téli idegenforgalomra gyakorolt hatások

Meleg időszakok és hőhullámok. A gyakoriság fokozódik a legtöbb szárazföldi területen

Nagyon valószínű

Az életminőség romlása a meleg területeken élő személyek számára, akik nem rendelkeznek megfelelő lakással; az idősekre, nagyon fiatalokra és szegényekre gyakorolt hatások

Intenzív csapadékhullás. A gyakoriság a legtöbb területen növekszik

Nagyon valószínű

Települések, kereskedelem, közlekedés és társadalmak megszűnése az áradások miatt; a városi és a vidéki infrastruktúrák fokozott igénybevétele; anyagi veszteségek

Az aszállyal sújtott terület növekszik

Valószínű

Vízhiány a települések, az ipar és a társadalmak számára; kisebb vízenergia-termelési lehetőségek; a népesség migrációjának lehetősége

Az intenzív trópusi ciklon-tevékenység fokozódik

Valószínű

Árvizek és szélviharok által okozott kimaradás; kockázatfedezet visszavonása a magánbiztosítók által sérülékeny területeken, populációk migrációjának lehetősége, anyagi veszteségek.

A szélsőségesen magas tengerszint fokozott előfordulása (cunamik nélkül)

Valószínű

Partvidéki védelmi költségek kontra földhasználat-átrendeződési költségek; a populációk és az infrastruktúra mozgásának lehetősége; I. még fent a trópusi ciklonok.

7. Az urbanizáció hatása a helyi klímaváltozásra

A számolt hatás a léghőmérsékletre a HadAM3 szimulációban, ha légköri CO2

kétszeresen vesszük, hozzáépítve a városi felszínt, és az antropogén hőt, amelyek összegződik

a 3. ábrán. A globális átlag megfelel Tmin és a CO2 duplázódása a modellben és a

hőmérséklet növekedése 3,2 °C, és a melegedés a szub-régióban 2,3 és 3,4 °C közé esik. A

beépített városi tényezők növekedése a teljes melegedés 6,2°C felé emeli a városi területeken,

a Közel-Keleten a hőmérsékletet, ennek megfelelően magas értékekkel rendelkezik az

éjszakai városi hősziget. Az antropogén hő kibocsátás hasonló hatással van az éjszakai

hőmérsékletre minden régióban, amelynek átlaga 0,2°C melegedést mutat 20 W/m-2

energiánál, 0,6°C melegedést 60 W/m−2. A Tmax melegedés kontrasztjában a klímaváltozás

dominál (6. ábra), ami a városi területeknél 0,5°C hőmérséklet növekedést indukál, és az

antropogén 0,1–0,2°C hőmérséklet növekedést eredményez 20 és 60 W/m-2 energiáknál

megfelelően, ez okból a hősziget-intenzitása relatíve alacsony a napi szoláris sugárzás

viszonylatában.

6. ábra. Szimulált éghajlatváltozás a CO2 megduplázása esetén figyelembe véve a város hatás alakulását különböző régiókban. A régiók: Közép-Kelet (ME), Közép-Ázsia (CAs),

Nyugat-Afrika (WAf), Nyugat- Észak Amerika (WNA), É szak-Afrika (EAf), Dél-Amerika (SAm), Európa (EU), Közép-Amerika (CAm), Kelet-Észak-Amerika (ENA),

Ausztrália és Új-Zéland (ANZ). Azokon, területeken ahol a magasan halmozottan hat a klímaváltozás a városhatásra (6. ábra

A), kivéve Észak- Nyugat-Amerikában, valamint valószínűsíthető, hogy 2050-ig

megduplázódik a lakosság száma (piros színnel 6.ábrán (C), az adatok United Nations

[2007]). Az antropogén hatás a klímaváltozásra érzékelhetővé fog válni az emberek és az

infrastruktúra számára, a jövőben potenciálisan változik a vezetők száma, amely

urbanizációhoz és hőtöbblethez vezet (Mark, et al., 2010).

A lakosság egészsége és komfortérzete a klímaváltozás hatása alatt van, amely leírható

területi vagy globális klímamodellel, és ez előrejelzi a hőmérséklet növekedését, illetve

összességében a halálozási-éghajlati statisztikákkal lehet következtetni a városi lakosságra. A

hőhullámok gyakorisága és esetszáma alapján lehet értékelni az elhalálozást és a rizikóját a

városi lakosság körében. A hatás az éghajlatra és a városi effektusra extrém esetekben

összegezhető: egy városfelszínt leíró modellel, illetve GCM négyzethálóval, amely tartalmaz

számos város lokális adatait. A hely kiválasztásával illusztráljuk a regionális hatásokat, és

ezek az eredmények nem reprezentálják a formális éghajlati projekciókat ezekben a

városokban. A forró éjszakák meghatározzák a gyakoriságát Tmin a vidéki és városi

felszíneknél, illetve Tmin hőmérséklet 99%-an felülmúlja a nem városi felszínekét (Mills,

2007).

A klímaváltozás növeli a forró napok számát, amely hasonló mennyiségű városi és

nem városi esetekben. Ellenben a vidéki és városi területeken a forró napok növekedésének

gyakorisága szignifikánsan eltér egymástól, amit a 4. ábra mutat. Amíg Peking vidéki felszíne

14 forró éjszakával rendelkezik, dupla széndioxid kibocsátás esetén, addig a városi felszín 26

forró éjszakával rendelkezik, és további 15 forró éjszakával 60 W/m-2 sugárzás esetén, amely

eredményeképpen Peking a jövőben 42 forró éjszakával fog rendelkezni 60 W/m-2 sugárzás

esetén. Lagos-ban 153 forró éjszaka egy év alatt 60 W/m2 sugárzás esetén, összehasonlítva a

vidéki területekkel, ahol 82 eset adódik.

7. ábra. A forró éjszakák évi gyakoriságának növekedése a nagyvárosokban figyelembe véve a CO2 változását: 1×CO2(C1U) és 2×CO2 (C2U20, C2U60).

A forró éjszakák esete a klímaváltozás alatt értékelhető sugárzási klímaváltozás

görbéjével, amelyet a C2U segítségével kaptak, a városi felmelegedés C1U kísérletében. Más

szavakkal jellemezve a jelenkori hősziget, amely lineárisan hozzáadható a jövőbeni

éghajlathoz. Néhány értékelés megmutatta az átfedést a hősziget és a jövőbeni klímaváltozás

között. (7. ábra). A londoni és a teheráni értékelések alapján hasonló város-klíma modellel

irható le, de más helységek esetében szignifikáns különbséget találtak, amely szemmel

láthatóan alulértékeli: Sydny, Delhi, Sao Paulo és túlértékeli Peking, Los Angeles és Lagos

esetében. Alkalmazva a jelenlegi hősziget modell a jövőbeni éghajlati tervek útjában nem elég

alkalmas értékelni a jövőbeni éghajlati hatásokat a városokban. Ezen felül egyes stratégiák

nem veszik számításba az antropogén hőtöbbletet, amelyek nagy hatással van a forró éjszakák

számára. A 60 W/m2 energia sugárzás eredményezhet egy szignifikáns növekedést a londoni

extrém forró éjszakák számában és hasonló hatást eredményez a pekingi széndioxid

kétszereződében. Az éghajlatváltozás egy nagyobb forró éjszakák számának növekedéséhez

vezet a városoknál, mint a szomszédos vidéki területeken, növekszik a hő stresszek száma és

a hőhullámok pusztító hatása a városi lakosság körében – a melegebb éghajlatnál – mint a

vidéki területek esetében (Mark, et al., 2010).

8. Összegzés

Ezen eredmények szimulációi demonstrálják a városi lakosság potenciális

kiszolgáltatottságát a klímaváltozás vonatkozásában, valamint hogyan fejleszthető a modell a

helyi tényezők beépítésével. Az éghajlati hatások és az alkalmazkodás kutatása nagyon

fontos, valamint megértsük és kiértékeljük az éghajlati stresszek rizikóit, amely alapvetően

számol nem csak a klímaváltozással, hanem a népesség változásával, vagyis városiasodással

és az energia felhasználással. A jövőbeni fejlesztések a városi földfelszín sémákban

megfelelnek az éghajlati modellek és nagymértékben segítenek a klímaváltozás megértéséhez

a városokban. A GCM (Global Climate Modell) egy erős eszközt biztosít a klímaváltozás

hatásának mennyiségi leírására a városi társadalomra és infrastruktúrára, amelynek

eredményeképpen együttessen a globális és lokális klíma becslését teszi lehetővé. Azonban

számos megoldatlan probléma van a modell fejlesztésében, hiszen sok bemenő paraméter még

nincs objektívan felmérve a kisebb méretű településekre vonatkoztatva, valamint ezen adatok

beágyazása a modellszámításokba, amely még várat magára.

Irodalomjegyzék:

Dobi Ildikó (2011): A városklimatológia helyzete a világban. „Városklíma 2011”

munkaértekezlet.

Gillett, N.P., Allan, R.J., Ansell, T.J., (2005): Detection of external infl uence on sea level

pressure with a multi-model ensemble. Geophysical Research Letter, 32, L19714

IPCC WG-I, 2007: Climate Change (2007): The Physical Science Basis. Contribution of

Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on

Climate Change, 2007 (Solomon, S., D. et al., eds.) Cambridge University Press,

Cambridge UK & New York NY, USA.

Landsberg H.E, (1981): The urban climate. Academic Press, New York, 275 p

Mark P. McCarthy, Martin J. Best, Richard A. Betts (2010): Climate change in cities due to

global warming and urban effects. Geophysical Research Letters.

Mika, J., (1998): A városi hősziget-hatás es a globális klímaváltozás kapcsolatáról. Éghajlati

és Agrometeorológiai Tanulmányok, 6, 69-80.

Mika, J., (2013): A globális klimaváltozás és a városi hősziget összefüggései.

http://korny.uni-corvinus.hu/publikaciok/ff-zarokotet/1/mika-janos.pdf

Mills G. (2007): Cities as agents of global change. International Journal of Climatology.

Royal Meteorological Society. pp. 1849-1857.

Molnár J., (2003): A légnyomási mező szerkezete és módosulása a Kárpát-medence

térségében. (doktori (PhD) értekezés), Debreceni Egyetem. pp.141-147.

Schneider A, M A Friedl, D. Potere (2009): A new map of global urban extent form MODIS

satellite data. Enviromental Research Letters. pp.1-7.

Unger J, 1996: Heat island intensity with different meteorological conditions in a medium-

sized town: Szeged, Hungary. Theoretical and Applied Climatology, 54, 147-151

UN (United Nations) 2008 World Urbanization Prospects: The 2007 Revision Population

Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations

Secretariat http://esa.un.org/unup last accessed 21 July 2009

EURÓPA SZITAKÖT ŐFAUNÁJÁNAK KLÍMAFÜGG Ő ELTERJEDÉSVIZSGÁLATA

IRODALMI FORRÁSOK TÜKRÉBEN

Kolozsvári István1,2 1Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar, Hidrobiológiai Tanszék

2II. Rákóczi Ferenc Kárpátaljai Magyar Főiskola, Fodor István Kutatóintézet kolozsvaros@gmail.com

Bevezetés

Földünk éghajlatának időszakos változásai a korábbi földtörténeti korokban már

számos alkalommal idéztek elő markáns ökológiai átalakulásokat. Egy adott terület

faunájának időről-időre történő megváltozása régóta ismert jelenség. A klímaváltozás

jelenségére napjainkban tudományosan többé-kevésbé általánosan elfogadott tényként

tekintünk. Az éghajlat átalakulása hatással van az emberiségre is, a társadalom és a gazdaság

minden szegmensére, emellett az ökológiai rendszerekre is (Kovács-Láng et al. 2008). Az

éghajlat átalakulására az élő szervezetek különböző módon és mértékben reagálnak. A

környezeti tényezők megváltozása alkalmat teremt a jövevényfajok megjelenésére és

megtelepedésére. A tájidegen fajok térhódítása jelentős változásokat idézhet elő az adott

terület természetes és mesterséges ökoszisztémáiban (Szeőke & Csóka 2012). Az

éghajlatváltozás hatására növekedhet a felszíni vizek hőmérséklete, megváltozhat a folyók

vízhozama, átalakulhat azok évszakos vízforgalma (Rahel & Olden 2008), átalakítva azok

élőhelyi viszonyait.

A globális klímaváltozás következményeként jelentkező felmelegedés jelei a

rovarvilágban is egyre markánsabban mutatkoznak. A környezeti változások komplexen

hatnak az élő szervezetekre. A korábbi földtörténeti időszakok során az élőlények vándorlása

lépést tarthetott az éghajlat átalakulásával. Az emberiség természetformáló tevékenységének

hatására mindez valószínűleg nem lesz érvényes, mivel az éghajlatváltozás hatása már nem

választható el az egyéb antropogén eredetű hatásoktól (Kovács-Láng et al. 2008). Egyes fajok

fokozatosan vagy váratlanul, ideiglenesen vagy véglegesen eltűnnek, mások felbukkannak,

esetleg hosszú távon megtelepszenek (Szeőke & Csóka 2012). Az élőhelyek átalakulásának

ilyen irányú változásai a jövőben nagymértékben csökkenthetik az élő környezet biológiai

sokféleséget (Wilson & Maclean 2011).

Napjainkig nagyon kevés rovarcsoportról rendelkezünk konkrét, az éghajlatváltozás

jelenségével bizonyíthatóan összefüggést mutató ismeretekkel. A környezeti ható tényezők

változásának a szitakötőkre gyakorolt hatásai még csak részleteiben feltártak, ennek ellenére

mindenképp indikátorszervezetként tekinthetünk rájuk. Több szitakötőfaj esetében sikerült

már az éghajlatváltozás által előidézett környezeti átalakulásokkal bizonyíthatóan

összefüggést mutató folyamatokat kimutatni (Flenner & Sahlén 2008), bár sok esetben a

különböző vizsgálatok egymással ellentmondásos eredményeket hoztak (Hickling et al. 2005).

A klimatikus változások egyes taxonok esetében fenológiai és elterjedésbeli változásokat is

eredményeztek (Menéndez 2007). Több Odonata fajnál bizonyítható, hogy elterjedési

területük a magasabb földrajzi szélességek és a magasabb tengerszint feletti magasságú

területek irányába tolódott ki. Ezzel egyidőben a nagyobb élőhelyi specifitást mutató fajok

élettere fokozatosan zsugorodik (Hassall & Thompson 2008; Hill et al. 2011). Annak

eldöntésére, hogy e változásokat mennyiben generálja a klímaváltozás és mennyiben más

egyéb környezeti, esetleg antropogén eredetű tényezők – hosszú távú és célirányos

adatgyűjtések szükségesek (Parr 2010). Valószínűsíthetően az éghajlatváltozás hatásai a

szárazföldi életmódú taxonoknál gyorsabban és markánsabban jelentkeznek, mint a vízi

szervezeteknél (Hassal et al. 2007). Nem biztos, hogy minden ilyen jellegű elmozdulás

hátterében egyedüliként a klímaváltozás okolható. A folyamatos emberi térhódítás és

környezetszennyezés markáns változásokat idézhetnek elő a szitakötő populációk előfordulási

viszonyaiban. Emellett az időnként jelentkező, kisebb kiterjedésű és időszakú klimatikus

kilengések is okozhatnak területi előfordulási elmozdulásokat. Amennyiben a változások csak

időszakosak, úgy az általuk generált elterjedési elmozdulások sem mindig tartósak. Az őket

kiváltó hatások elmúltával visszahúzódnak. A folyamat következményeként kialakult, vagy

kialakulóban lévő változások jellegéről, irányáról, mértékéről, az élő és az antropogén

környezetre gyakorolt hatásáról viszont még számos kérdésben nincs tudományos

konszenzus. Rendszeres, célirányos és összetett vizsgálatokkal tudunk majd megbízható és

tényszerű megállapításokat és válaszokat adni a folyamat kapcsán felmerülő kérdésekre.

Munkánk célja, hogy általános képet alkossunk Európa egyes vidékeinek

szitakötőpopulációiról, az éghajlatváltozás és a globális felmelegedés odonatológiai

hatásairól.

Anyag és módszer

Munkánkban irodalmi forrásokban közölt, Európa különböző klímazónáiból

származó szitakötő elterjedési adatokat dolgoztunk fel. Európa éghajlati felosztásánál a

Trewartha-féle éghajlat-osztályozási rendszert követtük (1. ábra). Európa tekintetében négy

nagyobb éghajlati régió szitakötőadatait gyűjtöttük össze. Külön régióként vettük az enyhe

tengerparti éghajlatú területeket, a mediterrán, vagy száraz nyarú szubtrópusi éghajlatú

területeket, a kontinentális éghajlatú hosszabb meleg évszakkal bíró területeket és a

kontinentális éghajlatú rövidebb meleg évszakkal bíró területeket. Munkánkban Nyugat-,

Közép-, Kelet- és Dél Európa, valamint a Brit-szigetek szitakötőadatait tekintettük át, a

Skandináv-félsziget és Európa egyes magashegyvidéki területeinek viszonyait jelen

munkában nem tárgyaltuk.

- közepes földrajzi szélességek

sztyepp éghajlata - kontinentális éghajlat rövidebb

meleg évszakkal

-mediterrán, vagy száraz nyarú

szubtrópusi éghajlat - szubarktikus éghajlat

- enyhe tengerparti éghajlat - tundra éghajlat

- kontinentális éghajlat hosszabb

meleg évszakkal - közepes földrajzi szélességek

magashegységi éghajlata

1. ábra. Európa klímazonális felosztása a Trewartha-féle rendszer alapján.

Eredményeink és értékelésük

• Enyhe tengerparti éghajlatú területek

Az enyhe tengerparti éghajlatú területek esetében az évi középhőmérséklet 10 °C-ra

tehető, a hőmérséklet évi ingása sem haladja meg 10 °C-ot. Jellemzője a hűvös nyár és az

enyhe tél. Az évi csapadékösszeg <1000–2000 mm, a csapadék eloszlása egyenletes.

Jellemzőek a téli zivatarok, a magas vízgőz tartalom és a kevés napsütés (Péczely 1979).

Európában a Brit-szigetek, Dánia, Svédország déli területei, Franciaország, az Ibériai-félsziget

északi része, Belgium, Hollandia, Luxemburg, Németország nyugati és északnyugati vidékei,

Lengyelország nyugati része sorolható ebbe a kategóriába (1. ábra).

Nagy-Britannia szitakötőinek elterjedési viszonyait Európa más részeihez képest

meglehetős részletességgel ismerjük (Parr 2010). Ugyanakkor klimatikus eredetű elterjedési

változások szempontjából fontos, hogy az eddigi gyűjtésekből származó ismeretek rendszeres,

folyamatos és összehasonlítható adatgyűjtésekből származó új adatokkal egészüljenek ki.

Nagy-Britannia szitakötőfajainál nem sikerült jelentős, a klímaváltozással bizonyíthatóan

összefüggésbe hozható fenológiai változásokat kimutatni (Hassal et al. 2007).

Nagy-Britannia területéről az elmúlt 60 évben három szitakötőfaj eltűnését

regisztrálták. A Coenagrion armatum képviselőit 1958-ban, az Coenagrion scitulumot 1952-

ben, az Oxygastra curtisii egyedeit pedig 1963-ban figyelték meg utoljára. A Coenagrion

scitulum képviselőit 1946-1952 között regisztrálták a szigetországban. Elképzelhető, hogy

időszakos elterjedésű, átmeneti faj volt a területen, lehetséges, hogy felbukkanását és

eltűnését valamilyen kisebb amplitúdójú klimatikus kilengés idézte elő (Parr 2010).

Angliában több déli elterjedésű szitakötőfajnál is kimutatható volt az elterjedési

határvonaluk északi irányú eltolódása (Hickling et al. 2005). A déli elterjedésű fajok közül az

elsők között jelent meg az Erythromma viridulum. Előfordulását 1999-ben jegyezték le

Délkelet-Angliában. A későbbiekben más fajok hasonló elterjedésbeli változásait is

megfigyelték.

A Lestes barbarus képviselőit először 2002-ben Norfolknál figyelték meg, majd

2003-ban, illetve 2004-ben Délkelet-Anglia más vidékein is felbukkant már. E faj esetében

sem detektálták a tartós jelenlétet, a következő években nem sikerült őket újból megfigyelni,

majd 2006-ban bukkant fel ismét (Parr 2010).

Az 1960–1970, valamint 1985–1995 közötti évekből származó megfigyelési adatok

alapján megállapították, hogy a déli elterjedésű fajok szinte mindegyike produkált északi

irányú elterjedésbeli elmozdulást. A Coenagrion puella fajnál 103 km-es, a Sympetrum

striolatum esetében 346 km-es északi irányú eltolódást mutattak ki. Két szitakötőfaj

kivételével összességében növekedett a honos szitakötő taxonok elterjedési tartományának

összmérete, emellett markáns volt az északi irányú térhódítás is.

Két északi elterjedésű faj, az Aeshna caerulea és a Leucorrhinia dubia esetében

összességében csökkent az előfordulási terület nagysága. Az északi fajok déli irányú

elmozdulása kevésbé volt jellemző (Hickling et al. 2005).

Az utóbbi években nagyobb léptékű északi irányú elmozdulást mutattak ki az Anax

imperator esetében is. Az 1980-as évek elején még inkább szórványosan előforduló fajként

azonosították az é.sz. 52o55´ vonaláig. A 2000-es években már állandó populációit jelentették

Skóciából és Írországból. Az Anax parthenope feltűnését Angliában először az 1980-as évek

közepén regisztrálták, viszont 1996-ig még nem volt számottevő a jelenléte.

Az elmúlt években Anglia déli vidékeiről leírták a Sympetrum pedemontanum, a

Crocothemis erythraea és az észak-amerikai eredetű Anax junius faj egyedeinek megjelenését

is. A Crocothemis erythraea esetében egyelőre csak időszakoson felbukkanó példányokat

figyeltek meg Anglia déli partvidékének körzetében (Parr 2010).

Angliában időszakosan megjelenő fajként tekinthetünk a Sympetrum fonscolombii

egyedeire, bár Délnyugat-Angliában egyre gyakrabban számolnak be jelenlétéről (Parr 2010).

Nem tartoznak közvetlenül a Brit-szigetekhez, ennek ellenére érdekes információ,

hogy a Csatorna-szigeteken megfigyelték az Orthetrum brunneum egyedeinek jelenlétét (Parr

2010).

Az elmúlt évtizedekben a szitakötőfauna elterjedési viszonyaiban Hollandiában is

átrendeződéseket figyeltek meg. Az országban mért átlaghőmérséklet a XX. század elejétől

napjainkig mintegy 0,7 °C-ot növekedett. Egyértelmű a déli fajok északi irányú térhódítása,

az északi elterjedésű fajok rovására. Hollandiában külön problémaként jelentkezik a művi

környezet előretörése, ezáltal a természetes élőhelyek kiterjedésének csökkentése. A

hőmérséklet emelkedése folytán egyértelmű északi irányú térhódítást figyeltek meg az alábbi

fajoknál: Lestes barbarus, Aeshna affinis, Anax parthenope, Crocothemis erytraea, Orthetrum

brunneum és Sympetrum fonscolombii. A Coenagrion scitulum északi irányú térhódítását

Hollandiában észlelték először, azóta már Észak-Franciaország és Belgium több

tartományából is jelezték felbukkanását (Termaat et al. 2010). A Brachytron pratense

egyedeit Németországban először 2002-ben regisztrálták, 2006-ban pedig már

Franciaországban, Champagne környékén is megfigyelték, elterjedési területét északi irányba

tolva ki (Ott 2010).

Hollandiában több északi elterjedésű fajnál figyeltek meg az elmúlt évtizedekben

nagyarányú egyedszám csökkenést. Az éghajlat melegebbé válása, az időszakos felszíni vizek

esetenkénti kiszáradása, valamint az antropogén eredetű folyamatok egyaránt negatívan

hatnak ezekre a fajokra. Hollandiában a Coenagrion hastulatum, Cordulegaster boltonii és

Somatochlora arctica fajok előfordulási viszonyainál már egyértelműen kimutathatók e

folyamatok negatív következményei. Ezzel szemben a melegebb és sekélyebb vizeket kedvelő

fajok számára, mint a Lestes barbarus és a Sympetrum flaveolum előnyösnek bizonyulnak a

klímaváltozás hatásai (Termaat et al. 2010).

Franciaország északi vidékein a Crocothemis erythraea populációi már az 1980-as

évektől jelen vannak (Houard & Vanappelghem 2011). Svájcban az alföldi és hegylábi fajok

tengerszint feletti, a korábbiakban megállapítottnál nagyobb magasságokban való

megjelenését regisztrálták (Oertli 2010).

Németországban is megfigyelték a déli fajok északi irányú elmozdulását. A

Crocothemis erythraea északi előfordulási határát az 1980-as évek elején még Baden-

Württemberg tartomány körül húzták meg, ezzel szemben 2007-re már a legészakibb

tartományban, Schleswig-Holsteinban is megjelent (Ott 2007a; 2007b; 2007c). A

Crocothemys erythraea elterjedési súlypontja a Földközi-tenger medencéjére és Észak-

Afrikára tehető. Jelentős állományai vannak Közép-Európában is. Egyes feltételezések szerint

a faj skandináviai megjelenése már csak idő kérdése (Ott, 2008). Észak-Rajna-Vesztfáliában

az elmúlt 50 évben regisztrált hőmérsékletemelkedés a rovarvilág nagyfokú mobilitását

indította útjára, közülük is markáns elterjedésbeli eltolódást mutatott a Coenagrion scitulum,

az Orthetrum brunneum, az Erythromma viridulum, a Lestes barbarus és az Aeshna affinis

(Conze–Menke 2008).

Több más déli elterjedésű faj is megjelent Németországban az elmúlt időszakban. Az

Anax parthenope populációi stabil növekedést mutatnak Brandenburg és a Rajna-völgy

térségében. Az Oxygastra curtisii, Boyeria irene, Sympetrum fonscolombii, Sympetrum

meridionale és Hemianax ephippiger fajoknál is növekvő németországi jelenlétet állapítottak

meg (Ott, 2008).

A szitakötők elterjedési viszonyaiban mutatkozó változásokat számos fajnál sikerült

kimutatni. Általános jelenség a régióban a déli fajok északi irányú élőhely-hódítása. A

jelenség jövőbeni irányának és mértékének kiszámítására számos modell készült már. A

modellek egybehangzóan jelzik, a déli elterjedésű fajok fokozatos északi irányú térhódítását.

Úgy tűnik, hogy az északi fajok kevésbé mobilisak, így a jövőben számos faj egyedszámbeli

csökkenésével, esetleg bizonyos területekről való teljes eltűnésével kell számolnunk.

• Mediterrán, vagy száraz nyarú szubtrópusi éghajlatú területek

A mediterrán, vagy száraz nyarú szubtrópusi éghajlatú területek évi

középhőmérséklete 20 °C körüli, az éves hőmérsékleti ingás 15–20 °C. Jellemzőjük a meleg,

száraz nyár és az enyhe, fagymentes, ugyanakkor csapadékos tél (Péczely 1979). Európában

az Ibériai-félsziget nagyobb része, az Appennini-félsziget jelentős része és a Balkán-félsziget

déli része sorolható ebbe a kategóriába (1. ábra).

A klimatikus viszonyok átalakulása és tartós megváltozása a szitakötők fiziológiai és

viselkedésbeli viszonyaira is hatással lehet (Dolni & Matějka 2007). Az áprilisban

tapasztalható magasabb hőmérsékleti értékek felboríthatják az őshonos fajok szezonális

viselkedését, a szaporodási periódusok és peterakási időszakok is megváltozhatnak (Feehan

2009).

Dél-Európa országaiban, Spanyolország, Franciaország és Olaszország déli vidékein

is mind gyakrabban jelennek meg afrikai eredetű szitakötőfajok (Ott 2007; 2010). Bizonyos

taxonok esetében már nem csak időszakos jelenlétről van szó, hanem az adott régió állandó

fajává válhatnak.

A Trithemis annulata egyedei korábban csak Afrika és a Közel-Kelet térségében

voltak elterjedve. A Trithemis annulata európai térhódításának első fázisában Dél-

Spanyolországban és Közép-Olaszországban tűnt fel, napjainkban pedig már Dél-

Franciaországból is jelezték előfordulását. Egyedeik átkeltek Spanyolországon, és a

Pireneusokon. Jelenleg már Olaszországban is fellelték képviselőit Ferrara térségében (Ott

2010; Ezquerro et al. 2011). A Trithemis kirbyi egyedei is megjelentek Európában. Legelőször

Szardínia szigetéről írták le 2003-ban, majd 2008-ban Dél-Spanyolországból, Malaga

közelében is megfigyelték.

A harmadik nemrégiben megjelent afrikai eredetű faj a Selysiothemis nigra.

Példányait Olaszországban Trieszt, Velence és Parma környezetében figyelték meg (Ott

2010).

A globális felmelegedés hatásai igen negatívan érinthetik a mediterrán régió vizes

élőhelyeit. Elsősorban a kisvizes és mocsaras élőhelyek vannak a legnagyobb veszélyben. A

felmelegedés hatására bekövetkező kiszáradásos és alacsony vízszintű időszakok egyre

gyakoribbá válhatnak a régióban.

• Kontinentális éghajlatú területek hosszabb meleg évszakkal

A kontinentális éghajlatú, hosszabb meleg évszakú területeken az évi

középhőmérséklet 10 °C körüli, és legalább három hónap középhőmérséklete meghaladja a 18

°C-ot. A 0 °C-nál alacsonyabb középhőmérsékletű hónapok száma nem több mint 3. Az éves

hőmérsékleti ingás 25 °C körül van. A nyár meleg (gyakori a 35 °C-nál magasabb napi

maximum hőmérséklet). A téli hőmérséklet szeszélyes, zordabb és enyhébb időszakok váltják

egymást. Az évi csapadékösszeg 500–1000 mm, eloszlás egyenletes (júniusban átlag felett). A

téli csapadék egy része hó formájában érkezik (Péczely 1979). Európában Németország

délkeleti vidékei, Csehország délnyugati része, Szlovákia nyugati része, Ausztria,

Magyarország, Románia déli része, a Balkán-félsziget északi és középső vidékei tartoznak

ebbe a kategóriába (1. ábra).

A klímaváltozás az egész Kárpát-medencében, így Magyarországon is a melegedés

és szárazodás irányába való elmozdulást jelent (Kovácsné et al. 2006; Bartholy et al. 2007;

Kovács et al. 2008). A klímaváltozás által kiváltott változások nagy veszélyt jelentenek a

kisvizekre, a kis területi kiterjedésű, foltokban előforduló élőhely-típusokra és az azokhoz

kötődő szitakötőfajokra.

Közép- és Kelet-Európa tekintetében az éghajlatváltozás szitakötőkre gyakorolt

hatásai igen hiányosan kutatottak. Csehország, Szlovákia és Románia esetében a fellelhető

adatsorok sok esetben hiányosak, alulkutatottak. Szlovákia területéről újonnan megjelenő és

északi irányú elmozdulást mutató fajként számoltak be a Crocothemis erythraea-ról (Melo et

al. 2007).

Magyarország esetében egyelőre nem mutattak ki a szitakötők elterjedési viszonyait

tekintve markáns anomáliákat, ennek ellenére kiemelt fontosságú a kisvizek folyamatos

monitoring vizsgálata. A szórványosan előforduló fajok esetében, mint amilyen a Coenagrion

ornatum és a Somatochlora metallica is, nagy veszélyforrást jelent a vizes élőhelyek

zsugorodása (Móra et al. 2008).

• Kontinentális éghajlatú területek rövidebb meleg évszakkal

A kontinentális éghajlatú, rövidebb meleg évszakú területek évi középhőmérséklete 5

°C körüli. Az év legalább egy hónapjának középhőmérséklete nagyobb 18 °C-nál. A 0 °C-nál

alacsonyabb középhőmérsékletű hónapok száma 4-5, az évi hőingadozás 25 °C. A nyár

hűvös, a tél zord. A leghidegebb hónap középhőmérséklete kisebb, mint -10 °C. Az évi

csapadékösszeg 500 mm körüli. A csapadék éves eloszlására jellemző, hogy télen kisebb

mennyiségű, nyáron bőségesebb (Péczely 1979). Európában Lengyelország, Csehország és

Szlovákia keleti vidékei, Magyarország északkeleti része, Észtország, Lettország, Litvánia,

Norvégia, Svédország, Finnország és az Orosz Föderáció egyes területei, Fehéroroszország,

Ukrajna és Románia északi része sorolható ebbe a kategóriába (1. ábra).

Lengyelországban a Sympetrum meridionale, a Sympetrum fonscolombii és

Sympetrum striolatum fajok képviselőit korábban nem, vagy csak igen ritkán előforduló

taxonként tartották nyilván, jelenleg viszont már a szitakötőfauna állandó elemeinek

tekinthetők (Ott 2010).

Lettországban is megfigyelték több déli elterjedésű faj északi irányú

előrenyomulását. A Sympecma paedisca esetében 1951-től napjainkig mintegy 90 km-es

északi irányú eltolódást azonosítottak (1951: é. sz. 57°03'; napjainkban: é. sz. 57°51'), a

Lestes virens fajnál ugyanebben az időszakban 110 km-es elmozdulást (1951: é. sz. 56°37';

napjainkban: é. sz. 57°41'), Ischnura pumilio esetében 140 km-es északi irányú elmozdulást

(1951: é. sz. 56°35'; napjainkban: 57°51'). Az Aeshna mixta fő elterjedési területe

Lettországtól délebbre húzódik, ugyanakkor napjainkban már az 1951-ben végzett

megfigyelések adatai által jelzett területektől 90 km-re északabbra is fellelték képviselőit

(1951: é. sz. 57°03'; napjainkban: é. sz. 57°51'). Az Aeshna isoceles fő elterjedési területe

Lettországtól délebbre húzódik, ennek ellenére ennél a fajnál is 50 km-es északi irányú

elmozdulást azonosítottak (1951: 57°04'; napjainkban: 57°27'). Hasonló változásokat

detektáltak az Anax imperator és a Sympetrum striolatum fajoknál is.

Az Aeshna affinis legészakibb elterjedési határa Lengyelország északi részén és

Fehéroroszország déli vidékein húzódott. Fehéroroszország esetében az ország

szitakötőfaunájának állandó tagjaként tekinthetünk a Lestes viridis, Erythromma viridulum,

Orthetrum brunneum és Orthetrum albistylum fajok képviselőire (Buczynski & Moroz 2008;

Ott 2010). A melegebb nyarakon egyedeik északabbra is elvándorolnak, ideiglenes kolóniákat

képezve.

Az Anax ephippiger elterjedési területei Afrikában és Délkelet-Ázsiában, Európában

a Földközi-tenger medencéjében jellemző. Kedveli a sekélyebb tavakat és az időszakos

állóvizeket. Markáns bevándorlóként tartják számon. Egyedeit 1995-ben már Lettországból is

leírták.

Az Orthetrum albistylum északi elterjedési határa Lengyelország és

Fehéroroszország déli vidékén húzódik. Példányait fellelték már Lettországban is, ennek

ellenére nem tekinthetünk rá bevándorló fajként, mivel csak időszakosan, általában május

közepétől őszig jelennek meg képviselői.

A Sympetrum depressiusculumra markáns bevándorló fajként tekinthetünk, északi

előfordulási határa napjainkig már elérte a Kalinyingrádi régiót.

A Sympetrum fonscolombii, a Sympetrum meridionale, a Sympetrum eroticum és a

Sympetrum pedemontanum képviselői esetenként Lettországban is előfordulnak, ennek

ellenére megjelenésük időszakosnak és nem állandónak tekinthető (Kovács et al. 2008;

Kalniņš 2011; Kovács et al. 2011).

Litvániában 2001-2003 között az Orthetrum brunneum-ot (Bernard és Ivinskis

2004), 2003-ban pedig az Aeshna affinis-t írták le újonnan megjelenő fajként (Ott 2010).

2. ábra. A Crocothemis erythraea előfordulása a nyugati palearktikus régióban (Khrokalo 2010).

Ukrajnában egyes előrejelzések szerint a klímaváltozás hatására előreláthatóan

csökkenni fog a szitakötőfajok száma. A korábban Ukrajnában csak igen elszórtan, vagy

egyáltalán nem előforduló, déli elterjedésű fajok térhódításával számolnak. Ilyen fajoknak

tekinthetők a Crocthemys erithraea, az Erythromma viridulum és az Anax parthenope is,

amelyek napjainkban egyre nagyobb területeket vesznek birtokba. A klímamodellek

elemzésével készült prognózisok alapján a jövőben nagymértékben lecsökkenhet, esetleg

teljesen el is tűnhet Ukrajnából a Leucorrhinia rubicunda, L. albifrons, L. caudalis, L. dubia

és a Sympetrum danae. A borúlátóbb prognózisok 2050-re Ukrajna jelenleg honos

szitakötőfajai 70%-nak eltűnésével számolnak. Ezzel ellentétben az olyan melegkedvelő

fajok, mint a Sympetrum striolatum, Crocothemys erithraea és a Selysiothemis nigra fokozott

térnyerése várható (Tntar 2011).

XX. század első felében a Crocothemis erythraea jelenlétét Ukrajna déli vidékeiről, a

Krím-félszigetről, a Dnyeper völgyéből, a Duna-delta vidékéről, Kárpátaljáról írták le. Az

elmúlt 50 év gyűjtéseinek eredményei e fajnál keleti-északkeleti irányú elmozdulásokat

mutattak (Khrokalo 2008; 2010), Szlovákia területéről is leírták, mint a klímaváltozást jelző

újonnan megjelent déli fajt (Melo et al. 2007).

A Bug, a Pripjaty és a Dnyeper fehéroroszországi vízgyűjtőterületein elmozdulást

detektáltak a Sympecma fusca, a Lestes viridis és az Orthetrum albystilum esetében. Az

Orthetrum albystilumot 2006-ban első alkalommal írták le Fehéroroszországból. Sajnos az

egyetlen megelőző, hasonló jellegű felvételezés az 1980-as években végezték a vizsgálati

területen (Buczynski & Moroz 2008).

A Somatochlora alpestris és a Somatochlora arctica esetében Románia hegyvidéki

területein írtak le hasonló elterjedésbeli eltolódásokat (Geert et al. 2011).

Kelet-Európa és a Baltikum tekintetében részleges, sok esetben véletlenszerű

gyűjtésekből származó adatokkal rendelkezünk. Az északi elterjedésű szitakötőfajokra a

globális felmelegedés különösen nagy veszélypotenciállal bír. Az évi átlaghőmérséklet

növekedése, a nyarak melegedése, a kisvizes élőhelyek fragmentálódása és a déli elterjedésű

fajok megjelenése a jövőben komoly élőhelyi tényezőként jelentkezhet a régióban. Az északi

elterjedésű fajok megóvása érdekében nagyon fontos volna a klímaorientált és célirányos

monitoringvizsgálatok folytatása és az egész régióra történő kiterjesztése.

Összefoglalás

Általános jelenség számos faj esetében a sarkok felé, illetve a hegységekben a

magasabb régiók felé történő elvándorlás. Ezt angliai, finnországi és egyéb, főleg skandináv

adatok is igazolták, számos madár, hal, szitakötő és egyéb rovarfajra vonatkozóan (Kovácsné

et al. 2006). A klimatikus hatótényezők és az egyes fajok ökológiai igényeinek

számbavételével készült modellek a jövőre nézve számos északi elterjedésű és hegyvidéki

szitakötőfaj elterjedésbeli visszaszorulását jósolják. Amennyiben a jelenlegi klimatikus

hatótényezők fejlődésiránya nem változik, úgy Európa esetében több trópusi és mediterrán faj

északi irányú térhódításával kell számolnunk. A hegyvidéki taxonok magasabb tengerszint

feletti régiókba kényszerülhetnek, a csapadékviszonyok járulékos megváltozásával, élőhelyeik

fragmentálódása és degradációja következhet be.

Európában több szitakötőfaj esetében már bizonyíthatóan kimutathatóak a

klímaváltozást és a kontinens éghajlatának melegedését követő elterjedésbeli elmozdulások.

Nyugat-Európából az elmúlt évtizedekben kiterjedt odonatológiai vizsgálatokat folytattak, így

az éghajlatváltozás szitakötőkre gyakorolt hatásait is e régiókból ismerhettük meg elsőként.

Jelenleg is e területek szolgáltatják a legtöbb ilyen jellegű információt. Közép- és Kelet-

Európa tekintetében jóval kevesebb adat áll rendelkezésünkre. Fontos volna, a Nyugat-

Európában már bizonyítottan területi eltolódást mutató szitakötőfajok közép- és kelet-európai

helyzetének klimatológiai és geomorfológiai szempontok tükrében történő áttekintése.

A szitakötőfajok klímaváltozást követő elterjedését prognosztizáló modellek

egybehangzóan azt jelzik, hogy az Odonata taxonok európai fajgazdagsága az elkövetkezendő

évtizedekben erősen csökkenni fog. A változások sebessége előreláthatólag meghaladja majd

sok faj akklimatizálódási képességét (Maes et al. 2010; Тitar 2011). A globális klímaváltozás

más vízi rovarok biodiverzitására is nagy veszélyt jelent. A globális felmelegedés hatására

bekövetkezhet a habitatok leromlása, fragmentálódása és esetleges pusztulása (Kiss 2012). A

szitakötők rendjén belül igen nagy különbségek lehetnek egyes fajok környezeti igényei terén,

ezért a szitakötőfajok között a klímaváltozásnak lesznek vesztesei és nyertesei is (Rosset és

Oertli 2011).

Irodalom

Bartholy, J., Pongrácz, R., Gelybó, Gy. (2007) Regional climate change expected in Hungary

for 2071-2100. – Applied Ecology and Environmental Research 5 (1): 1–17.

Bernard, R., Ivinskis, P. (2004) Orthetrum brunneum (Fonscolombe, 1837), a new dragonfly

species in Lithuania (Odonata: Libellulidae). – Acta Zoologica Lituanica 14: 31–36.

Buczynski, P., Moroz, M. (2008) Notes on the occurrence of some Mediterranean dragonflies

(Odonata) in Belarus. – Polish Jornal of Entomology, Bydgoszcz, Volume 77: 67–

74.

Conze, K.J., Menke, N. (2008) Libellen in Nordrhein-Westfalen: Bearbeitungsstand, Inventar

und aktuelle Entwicklungen. – In: Eylert, J., Frese, H., Klinger, H., Leder, B., Weiss,

J. (Red.): Landesamt für Natur-, Umwelt- und Verbraucherschutz Nordrhein-

Westfalen, Natur in NRW 4: 27–31.

Dolno, A., Matějka, P. (2007) Contribution to population biology of Libellula fulva (Odonata:

Libellulidae) on coal sludge sedimentation pond (Karviná – Czech republic). –

Ekologia (Bratislava) 26 (4): 341–351.

Ezquerro, C.Z., Rodríguez, P.C., Asso, T.L. (2011) Provisional catalogue and biogeographical

analysis of the Odonata of La Rioja (Spain). – Boletín de la Sociedad Entomológica

Aragonesa 48: 389–393.

Feehan, J., Harley, M., Minnen, J. (2009) Climate change in Europe. 1. Impact on terrestrial

ecosystems and biodiversity. – Agronomy for Sustainable Development 29: 409–

421.

Flenner, I., Sahlén, G. (2008) Dragonfly community re-organisation in boreal forest lakes:

rapid species turnover driven by climate change? – Insect Conservation and

Diversity 1(3): 169–179.

Hassall, C., Th ompson, D.J., French, G.C, Harvey, I.F. (2007) Historical changes in the

phenology of British Odonata are related to climate. Global Change Biology 13:

933–941.

Hassall, C., Thompson, D.J. (2008) The effects of environmental warming on Odonata: a

review. – International Journal of Odonatology 11: 131–153.

Hickling, R., Roy, D.B., Hill, J.K., Thomas, C.D. (2005) A northward shift of range margins

in British Odonata. Global Change Biology 11: 502–506.

Hill, J.K., Griffiths, H.M., Thomas, C.D. (2011) Climate Change and Evolutionary

Adaptations at Species’ Range Margins. Annual Review of Entomology 56: 143–

159.

Houard, X., Vanappelghem, C. (2011) Tour d’horizon de l’odonatologie française. De la

découverte des libellules à la mise en oeuvre du Plan national d’actions en faveur

des odonates. – Le Courrier de la Nature 265: 25–32.

Kalniņš, M. (2011) The distribution of southern dragonfly (Odonata) species in Latvia and

adjacent territories. – Environmental and Experimental Biology 9: 43–52.

Khrokalo, L. (2010) Expansion of Crocothemis erythraea in Ukraine. In: Ott, J. (Ed.)

Monitoring Climatic Change With Dragonflies. – BioRisk 5: 211–223.

Khrokalo, L. – Krylovskaya, S. (2008) Distribution and current status of Coenagrion armatum

(Charpentier, 1840) in Ukraine. – IDF-Report 13: 1–16.

Kiss, O. (2012) Globális klímaváltozás okozta elsivatagosodás lehetséges hatásai a

magyarországi vizes élőhelyekre és rovarpopulációjukra, különös tekintettel a

tegzesekre. – e-Acta Naturalia Pannonica 4: 73–84.

Knijf, G. – Flenker, U. – Vanappelghem, C. – Manci, C.O. – Kalkman, V.J. – Demolder, H.

(2011): The status of two boreo-alpine species, Somatochlora alpestris and S.

arctica, in Romania and their vulnerability to the impact of climate change (Odonata:

Corduliidae). – International Journal of Odonatology, Volume 14 (2): 111–126.

Kovács, T. – Ambrus, A. – Juhász, P. – Olajos, P. – Szilágyi, G. (2008) Larval and exuvial

data to the Odonata fauna of Lithuania. – Folia Historico Naturalia Musei

Matraensis 32: 149–159.

Kovács, T. – Olajos, P. – Szilágyi, G. (2011) Records of Ephemeroptera, Odonata and

Plecoptera from Lithuania, with notes on aquatic arthropods. – Folia Historico

Naturalia Musei Matraensis 35: 21–32.

Kovácsné Láng, E. – Kröel-Dulay, G. – Czúcz, B. (2006) Szakértői anyag a Kormány

programjában szereplő Nemzeti Éghajlat-változási Stratégia természetvédelmi

részéhez. – MTA ÖBKI, 42 pp.

Kovács-Láng, E. – Kröel-Dulay, Gy. – Czúcz, B. (2008) Az éghajlatváltozás hatásai a

természetes élővilágra és teendőink a megőrzés és kutatás területén. –

Természetvédelmi Közlemények 14: 5–39.

Maes, D. – Titeux, N. – Hortal, J. – Anselin, A. – Decleer, K. – De Knijf, G. – Fichefet, V.

– Luoto, M. (2010) Predicted insect diversity declines under climate change in an

already impoverished region. – Journal of Insect Conservation 14 (5): 485–498.

Melo, M – Lapin, M. – Damborská, I (2007) Detection of climatic trends and variability at

Hurbanovo. – Střelcová, K. – Škvarenina, J. – Blaženec, M. (eds.): “Bioclimatology

and Natural Hazards”. International Scientific Conference, Poľana nad Detvou,

Slovakia, September 17 – 20.

Menéndez, R. (2007): How are insects responding to global warming? – Tijdschrift voor

Entomologie 150: 355–365.

Móra, A. – Boda, P. – Csabai, Z. – Cser, B. – Deák, Cs. – Hornyák, A. – Jakab, T. – Kálmán,

Z. – Kecső, K. – Kovács, T.Z. – Papp, L. – Polyák, L. – Soós, N. (2008) A Zala és

befolyói makroszkopikus gerinctelen faunája. – Acta Biologica Debrecina

Oecologica Hungarica 18: 123–180.

Oertli, B. (2010) The local species richness of Dragonflies in mountain waterbodies: an

indicator of climate warming. – In: Ott, J. (Ed.) Monitoring Climatic Change With

Dragonflies. BioRisk 5: 243–251.

Ott, J. (2007a) The expansion of Crocothemis erythraea (Brullé, 1832) in Germany – an

indicator of climatic changes. – In: Tyagi, B.K. (Hrsg.). Biology of dragonflies –

Odonata, p. 201–222.

Ott, J. (2007b) The expansion of Mediterranean dragonflies in Europe as an indicator of

climatic changes – effects on protected species and possible consequences for the

NATURA 2000 web. in: Secretariat of the Convention on Biological Diversity:

Emerging Issues for Biodiversity – Conservation in a Changing Climate. Technical

Series no. 9, Montreal, p. 22–23.

Ott, J. (2007c) Veränderungen der Libellenfauna in Deutschland und Europa aufgrund des

Klimawandels und Konsequenzen für den Naturschutz. – In: Korn, H. – Schliep, R.

– Stadler, J. (Red.): Biodiversität und Klima.Vernetzung der Akteure in

Deutschland, Bundesamt für Naturschutz Insel Vilm, p. 41–42.

Ott, J. (2008) Libellen als Indikatoren der Klimaänderung – Ergebnisse aus Deutschland und

Konsequenzen für den Naturschutz. – Insecta, Heft 11: 75-89.

Ott, J. (2010) Dragonflies and climatic change - recent trends in Germany and Europe. –

BioRisk 5: 253–286.

Parr, A.J. (2011) Monitoring of Odonata in Britain and possible insights into climate change.

– BioRisk 5: 127–139.

Péczely, Gy. (1979) Éghajlattan. – Tankönyvkiadó, Budapest, p. 237-258.

Rahel, F.J. – Olden, J.D. (2008) Assessing the Effects of Climate Change on Aquatic Invasive

Species. – Conservation Biology 22 (3): 521–533.

Rosset, V. – Oertli, B. (2011) Freshwater biodiversity under climate warming pressure:

Identifying the winners and losers in temperate standing waterbodies. – Biological

Conservation 144 (9): 2311–2319.

Szeőke, K. – Csóka, Gy. (2012) Jövevény kártevő ízeltlábúak áttekintése Magyarországon.

Lepkék (Lepidoptera). – Növényvédelem 48 (3): 105–115.

Титар, В.М. (2011) Аналіз ареалів видів: підхід, застовний на моделюванні екологічної

ніші. – Вестник зоологии 25: 1–96.

Termaat, T. – Kalkman, V.J. – Bouwman, J.H. (2010) Changes in the range of dragonflies in

the Netherlands and the possible role of temperature change. – BioRisk 5: 155–173.

Wilson, R.J. – Maclean, I.M.D. (2011) Recent evidence for the climate change threat to

Lepidoptera and other insects. – Journal of Insect Conservation 15: 259–268.

A GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS HATÁSA A ROVAROK ELTERJEDÉ SÉRE, TEKINTETTEL NÉHÁNY MEZ ŐGAZDASÁGI KÁRTEV Ő TERJEDÉSÉRE

Szanyi Szabolcs1 1Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar, Evolúciós Állattani Tanszék

szanyiszabolcs@gmail.com

Bevezetés

Gyorsuló világunk hírcsatornáiban szinte naponta beleütközünk az alábbi kulcsszóba:

„globális klímaváltozás”. Ennek ellenére a mindennapok embere máig sem tudja, hogy ez

valójában mit jelent. Hiszen a Föld többmilliárd éves története során, már számos globális

klímaváltozási folyamat zajlott le. Ezek során állandóan váltották egymást a lehűlési és

felmelegedési ciklusok. Az ilyen irányú változásokról a legtöbb adatunk a negyedidőszak

végéről származik. Mára bizonyítottá vált, hogy a glaciális és interglaciális ciklusok

váltakozása során a vegetációs övek, talajképződési folyamatok, növény- és állatközösségek,

periódikusan megváltoztak, eltolódtak, kiterjedtek, majd összehúzódtak, és fragmentálódtak.

A ciklikus eljegesedések és felmelegedések hatására globális elterjedés-változási folyamatok

zajlottak le, melynek hatására Földünk élővilága is fokozatosan átalakult. A negyedidőszak

interglaciálisai során és a legutóbbi eljegesedés végén a felmelegedések során Európában a

déli, mediterrán és szubtrópusi, a glaciáéisokkal járó lehűlések során pedig a hideg- és a

kontinentális, mérsékeltövi flóra és fauna szétterjedése állapítható meg. Bizonyítékok vannak

arra, hogy a negyedidőszaki interglaciálisok során lehettek olyan időszakok, amikor a klíma a

jelenleginél is jóval melegebb lehetett, így az északi féltekén a jégtakarók és gleccserek a

mainál nagyobb mértékben visszahúzódhattak. Viszont az utolsó interglaciálist több

hullámban lehűlési fázis követte, amelynek utolsó mélypontja (20-22 ezer évvel ezelőtt) igen

erőteljes volt. Ezt követően kezdett el kialakulni a jelenkori felmelegedés is, mintegy 12 ezer

évvel ezelőtt. Éppen ebben az időszakban kezdtek el világszerte elterjedni az anatómiailag

modern ember (Homo sapiens sapiens) vadászó csoportjai, melyekből kifejlődtek a azok a

közösségek, akik a jelenkor technikai fejlesztéseit és gazdasági innovációit létrehozták, és

ezzel jelentősen hozzájárultak ahhoz, hogy Földünk az éghajlati változásokat meghaladó

mértékű átalakulásnak indult. (Sümegi 2001).

Mára az emberiség kétségkívül egyik legégetőbb problémája a klímaváltozás lett,

mivel ez a változás nem pusztán a természetes folyamatok eredménye, hanem az ember

környezet-átalakító és „romboló” tevékenységének hatására felerősödött globális jelenség.

Ezek a globális folyamatok teljesen megváltoztathatják a bolygó arculatát. Amerikai tudósok

már rögzítettek éghajlatváltozásra utaló jeleket az USA-ban, mely szerint az átlaghőmérséklet

az utolsó században mintegy 0,6 ºC-kal nőtt, valamint a csapadékmennyiség is emelkedett,

átlagosan 5-10 %-al (Parmesan & Galbreight 2004). Különböző klímaprognózisok alapján

arra a következtetésre jutottak, hogy a sarkközeli területek éghajlata az átlagosnál erősebben

melegszik, illetve, hogy Európában főleg a mediterrán területek éghajlata válik szárazabbá.

Ezek a hatások a modell-számítások szerint leképezhetők a Kárpát-medencére is (Bartholly et

al. 2009).

1. ábra: Várható éghajlatváltozás a Kárpát-medencében és a Földközi-tenger környékén amennyiben az A2 szcenárió fut (Bartholly et al. 2009 nyomán)

Az éghajlatváltozások okozta problémákra azért is kell felkészülnünk, mert azoknak

már nemcsak környezetvédelnmi, hanem gazdasági következményei is jelentősek. Ezt eddig

főleg az USA-ban és Franciaországban vizsgálták (Parmesan & Yohe 2003; Boudon-Padieu

& Maixner 2007), de a hazai VAHAVA program tudományos összefoglalása is számos

idevágó tényt rögzít (Anonym 2006).

A klímaváltozás hatásainak biológiai következményei

Az éghajlatváltozás egyik negatív hatása abban nyilvánul meg, hogy az élő rendszerek

összetett folyamataira sokrétű hatással lehet. Ezen hatások elemzése bonyolult feladat, mert az

élővilág összetételét és változási folyamatait a klíma mellett számos helyi hatás is

befolyásolja.

A természetes ökoszisztémák saját önszabályozó, valamint önfenntartó képességgel

rendelkeznek. Ezekből a képességekből adódik, hogy az ökoszisztémák önálló adaptációra

képesek. A természetes ökoszisztémák a földtörténet során már számtalanszor ki voltak téve a

klímaváltozás hatásainak, melyeket kisebb-nagyobb változásokkal, vándorlásokkal, rosszabb

esetben tömeges fajpusztulással oldottak meg. Ezekből az információkból kiindulva, ha a

jelenlegi klímaváltozás természetes folyamatok eredménye lenne, akkor ez hosszabb távon az

ökoszisztémákat nem hozná megoldhatatlan helyzetbe, viszont emberi időléptékben, az

emberi tevékenységek miatt sajnos már nem ez a helyzet. Hatalmas problémát jelent az a

tény, hogy az ökológiai folyamatok sebessége nincs szinkronban a klímaváltozási folyamatok

sebességével. Ez számos állatfaj populációjának elvándorlását vagy kihalását eredményezheti

(Kovács et al. 2008). A különböző vándorlási útvonalak azonban erősen korlátozva vannak.

Az nagy kiterjedésű természetes tájak antropogén feldarabolódása, a természetes élőhelyek

megszűnése, valamint csekély méretű foltokká zsugorodása meggátolja a populációk

terjedését és elvándorlását (Schneider & Root 2001).

Az élőlényekben várhatóan különböző, pl. fiziológiai, fenológiai, elterjedésbeli, stb.

változások mennek majd végbe a klímaváltozás hatására. Fiziológiai változás lehet pl. a

növények sztómasűrűségének szignifikáns csökkenése az elmúlt 200 év folyamán, ezzel

mintegy jelezve a szárazsághoz való alkalmazkodást (Beerling & Kelly 1997). Fenológiai

változásra az egyik legáltalánosabb példa a tavasz „előretolódása”, évtizedenként átlagosan 2-

3 nappal (Walther et al. 2002), ami a növények korábbi virágzásában, vagy egyes rovarok

korábbi rajzásában, illetve a két jelenség szinkronitásának megszűnésében nyilvánulhat meg.

2. ábra: Több csoport szervezet válasza az éghajlat változásokra, Nagy-Britanniában az elmúlt 30 évben. Fenológiai változások adatai: rovarok (Hassall et al., 2007 Root et al., 2003 Roy &

Sparks 2000), a növények (Spark et al. 2000) és madarak (Crick és Sparks 1999). Adatok szélességi és magassági változásokról (Hickiling et al. 2006.) (Rosa Menéndez nyomán)

Különböző rovarfajok elterjedésbeli változása a klímaváltozás hatására.

Parmesan és munkatársai (1996) több mint 1,700 állatfaj elterjedés-változásait

vizsgálták meg az Egyesült Államokban és Európában, és megállapították, hogy a változások

összhangban állnak a klímaváltozási előrejelzésekkel. A globális meta-analízisek számottevő

elterjedés-változásokat jeleztek, átlagosan 6.1 km-t évtizedenként észak felé. A tavaszodást

jelző események is évtizedenként 2-3 napi előretolódást mutattak. Az is kitűnt, hogy a

klímaváltozás során általában az északi elterjedési határ változott jelentősen, míg a déli

viszonylag stabilabbnak bizonyult.

A sáskák és tücskök nagyon érzékenyek az éghajlat legkisebb változásaira is, ezért

nagyon jól indikálják azt. Legjelentősebb faj- és egyedszámban a meleg-száraz klímájú

régiókban vannak jelen. Faj- és egyedszámuk észak, északnyugat felé haladva csökken. Csak

kevés fajuk fordul elő a szubarktikus északi területeken, és a nagy magassági szintű alpesi

régiókban is. Az európai felmelegedést egyik legjobban jelző faj kétségkívül a Conocephalus

discolor szöcskefaj, mely 1975 óta jelentősen növelte elterjedési határait Északnyugat-

Európában (Kleukers et al. 1996).

3. ábra: A Conocephalus discolor terjeszkedése Észak-Nyugat-Európában. Fekete terület és

fekete körök: elterjedés 1980 előtt; üres körök: terjedés 1980. január 1. és 1995 között; szaggatott vonal: elterjedés 1996 és 2000. december 31 között (frissítve Kleukers et al., 1996

jóvoltából, Kleukers és Widgery adatai alapján) (Burton 2003)

Rengeteg további bizonyíték van arra vonatkozóan, hogy Nagy-Britanniában számos,

korábban korlátozott elterjedésű egyenesszárnyú faj bővítette ki áreáját észak felé, mint pl. a

Meconema thalassinum, Platycleis albopunctata, Tettigonia viridissima és Conocephalus

dorsalis szöcskék, a Stenobothrus lineatus rétisáska, stb.(Widgery 2000a).

Szintén Nagy-Britanniában folytatott vizsgálatok alapján több redősszárnyú darázsfaj

is kiterjesztette elterjedési területét észak és északnyugat felé, mint pl. a Vespa crabro,

Dolichovespula media, D. saxonia, stb. Az egyik legnagyobb, főleg Dél-Európában honos

méhfaj a Xylocopa violacea már 1936. óta terjed északnyugat felé Németországban (Burton

2003).

A trópusi területekről hosszú távú elterjedési adatok nem állnak rendelkezésre, mégis

megfigyelték a mérsékelt öv felé való terjedést. Öt, eredetileg kubai és bahama-szigeteki

szitakötő fajnál figyeltek meg sikeres megtelepedést Floridában a 2000-es években (Paulson

2001). Az afrikai elterjedésű monarch lepke először 1980.-ban telepedett meg Spanyolország

déli részén (Haeger 1999), azótta több populációt hozott létre Spanyolországban, észak-felé

haladva, egészen Katalóniáig (García-Barros és mtsai. 2004). Olaszországban trópusi eredetű,

Svájcban mediterrán fajok kerültek elő. Elszaporodásuk fa környezet magas hőmérsékletétől

ügg, így ezt erősen befolyásolják az éghajlat változásai (Boudon-Padieu. & Maixner 2007).

Bár számos rovarcsoportra nézve vizsgálták az éghajlatváltozás hatásait, mégis

leginkább a lepkéknél tapasztalták elterjedési területük észak felé, illetve nagyobb tengerszint

feletti magasságokba való tolódását, Észak-Amerikában és Európában is (Parmesan 1996,

Parmesan et al. 1999, Warren et al. 2001, Hill et al. 2002). Már a 90.-es évek elején elkezdtek

foglalkozni a globális felmelegedésnek a lepkék különböző csoportjaira gyakorolt hatásaival,

főleg a nappali lepkéknél (Dennis & Shreeve 1991), illetve a különböző gazdasági kártevő

fajokkal lapcsolatban (Farrow 1991, Porter et al. 1991, Hedden 1989, Peters 1990). A

klímaváltozás lehetséges biológiai-ökológiai hatásai megnyilvánulhatnak a lepkék abundancia

ingadozásában, életciklusában, fenológiájában, interspecifikus kapcsolataikban bekövetkező

módosulásokban, és az elterjedésük eltolódásában (Watt et al. 1990; Harrington és Woiwod

1995; Logan et al. 2003; Hickling et al. 2006). A már ma is jól mérhető változások közé

tartozik (1) a fajszámok jelentős csökkenése; (2) a fenológiai változások; (3) az északi

félgömbön az elterjedési határok változása (Szentkirályi & Leskó 2007).

Az egyik legrészletesebben és legjobban vizsgált példa erre egy tarkalepke faj, az

Euphydryas editha az USA nyugati államaiban. Ahogyan emelkedett a hőmérséklet a XX.

század folyamán, a fajnak sok déli-, valamint alacsonyabb domborzati szintekben élő

populációja teljesen megszűnt. A vizsgálatból kiderült, hogy a klímaváltozás hatására a faj

populációinak elterjedése egyre inkább észak felé húzódik.

Több európai országban egyre nagyobb gondot okoz a fenyő-búcsújárólepkének

(Thaumetopoea pityocampa) a felmelegedés hatására történő, észak felé terjedése. A lepke

hernyói zacskószerű hernyófészket építenek a fenyőfélék lombozatában, rágásukkal jelentős

természetvédelmi és gazdasági károkat okozva. A faj elterjedését gazdasági jelentősége miatt

részletesen vizsgálták. Északi áreahatára Észak- és Közép-Franciaországban 1972-2004

között mintegy 87 km-rel tolódott észak felé. Hasonló jelenséget figyeltek meg Észak-

Olaszországban, ahol az Alpokban 1975-2004. között 110 m-ről 230 m-re emelkedett a faj

magassági elterjedési határa. Battisti és munkatársai (2005) laboratóriumi körülmények között

modellezték, mi lehet a fő oka annak, hogy a faj elterjedési területe észak felé tolódik, ezáltal

új területeket fertőzve meg. Az elvégzett vizsgálatokból bebizonyosodott, hogy összefüggés

áll fenn a a hőmérséklet emelkedése és a faj terjeszkedése között. Az enyhe telek kedvező

hatással vannak a hernyófészkekben telelő lárváik túlélésére, ezáltal nagyban elősegítik a faj

szaporodási sikerét. A Balkán-félszigeten Észak-Görögországban, Makedóniában és

Szerbiában is észlelték a faj terjedését és károsításának fokozódását. Így a jövőben várható,

hogy Magyarországon is megjelenhet és invázívvá válhat, mindenekelőtt a homokra telepített

erdei- és feketefenyvesekben.

Az éghajlatváltozás gazdasági hatásai

Az éghajlatváltozásokra azért is fel kell készülnünk, mert azoknak már nemcsak

környezetvédelmi, hanem gazdasági következményei is jelentősek. Ezt eddig főleg az U.S.A-

ban és Franciaországban vizsgálták (Parmesan & Yohe 2003; Boudon-Padieu & Maixner

2007). Nagy gondot okoz újabban a klímaváltozás hatására bekövetkező déli eredetű kártevő

fajok terjedése és gradációi Európában és Magyarországon is. Még aggasztóbb a helyzet

Franciaországban, ahol a szőlőtövek kártevőit és betegségeit is befolyásolják az éghajlat

változásai. A szőlőtőkék kártevőinek és betegségterjesztőinek elterjedését nagyban

befolyásolják a klímaváltozás hatásai. Az európai szőlészet ismert ízeltlábú vektorai a

Hemipterák közül kerülnek ki. Ezek a vektorszervezetek hordozhatnak vírusokat (Coccoidea),

vagy fitoplazmákat (Auchenorrhyncha). Sok közülük mediterrán elterjedésű, melyek a magas

környezeti hőmérséklettől függenek, és még nem jelentek meg az északi borvidékeken, vagy

csak korlátozott körülmények között, pl. üvegházakban, vagy ahhoz hasonló mikroklímájú

területeken. Az emelkedő hőmérséklet nagyban megnöveli a vektorfajok megjelenésének a

kockázatát, ilyen pl. a vírushordozó üvegházi lisztecske. Még számos hasonló példát találunk.

Magyarországon először Kozár és Nagyné (1985) munkájában említették néhány

mediterrán eredetű kártevő rovarfaj északi irányú terjedését. Nem sokkal később, már

nyilvánvalóvá vált, hogy Magyarországi példákban sem szenvedünk hiányt. Itt van elsőként a

vadgesztenye aknázómoly (Cameraria ochridella) terjedése és gradációja, melyet először

1993.-ban találtak meg hazánkban (Szabóky 1994). Az ezt követő években már tömeges

kártételét tapasztalták. Kártétele súlyossága abban nyílvánul meg, hogy a fák aknázott levelei

nyár vágáre lehullanak, így a fák legyengülnek és fejlődésük leáll. Az ellenük való védekezés

egyelőre nem működik megfelelő hatékonysággal, új módszerek kidolgozása várat magára,

annál is inkább, mert az utóbbi évek megfigyelései szerint kezd átterjedni a hegyi juharra is.

(Bodor 2011).

Hazánk legfontosabb és legjövedelmezőbb szántóföldi kultúrája jelenleg a kukorica.

Vetésterülete több mint 1 millió hektár. 1995.-ben egy új, a Délvidék irányából hazánkba

érkező, Észak-Amerikában honos, kártevőfaj jelent meg a kukoricatáblákon. Ez az amerikai

kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera). Az elmúlt évek tapasztalatai szerint a faj

látványos gyorsasággal terjed Európaszerte. A folyamatos vizsgálatok eredményei azt

mutatják, hogy a kártétel a melegebb, aszályosabb évek során volt a legnagyobb méretű és

legerősebb, míg a hűvösebb, nedvesebb évek során a kártétel jelentősen csökkent.

Mindezek mellett még új pajzstetû és liszteske fajok jelentek meg, pl. eperfa pajzstetű

(Pseudaulacaspis pentagona): először Baranyában (1920), majd 1975 után az ország középső

részein. Terjedési hullámai korrelálnak a magasabb téli hőmérsékletekkel (Kozár 1998).

Iparszerű növényállományokban a hagyományos kártevőket új, „agresszív” fajok váltják fel,

pl. a kukoricában és a napraforgóban a mediterrán régióból északra migráló gyapottok-

bagolylepke (Helicoverpa armigera). Soktápnövényű hernyói számos kultúrnövényt

károsítanak. Az ötvenes évek elején gyapoton, 1986-ban csemegekukoricán és dohányon

lépett fel (Kozár 1997). Ezekből az adatokból következik, hogy a XX. században minden

invázív kártevő akkor tudott megtelepedni és elterjedni, amikor a téli hőmérséklet az

átlagosnál magasabb volt (Kozár 1998).

További fontos hatások jönnek létre azáltal, hogy a megnövekvő CO2-tartalom korábbi

virágzást okoz, miáltal aszinkronia lép fel a virágzás és a pollinátorok között. További fontos

kapcsolat áll fenn a rügyfakadás időpontja és a fitofág rovarok fő táplálkozási időszaka

között. Lombfogyasztó lepkefajok hernyói (Tortrix viridana, Operophthera brumata)

erősebben károsítják a korai lombfakadású tölgyeket, mint a későieket. Ha a lombfakadás

nagyon korai, akkor viszont már a táplálkozási időszak kezdetén kedvezőtlen a levelek kémiai

összetétele. Romlik a C/N arány, és növekszik a mérgező szekunder metabolitok, pl. tannin

mennyisége (Southwood & al. 1986). Ez hátrányosan érintheti az őshonos fajokat, de kedvez

újabb, invázív fajok megtelepedésének.

Irodalom: Anonym (2006): A VAHAVA projekt bemutatása. (Mscr.) VAHAVA Projekt Tudományos

Tanácsa, Budapest, pp. 1-14.

Bartholy, J., Pongrácz, R., Pieczka, I., Kardos, P. & Hunyady, A. (2009):. Computational

Analysis of Expected Climate Change in the Carpathian Basin Using a Dynamical Climate

Model. In: S. Margenov, L.G. Vulkov, and J. Wa´sniewski (Eds.): NAA 2008, LNCS

5434, pp. 176–183, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg.

Beerling, D. J. & Kelly, C. K. (1997): Stomatal density responses of temperate woodland

plants over the past seven decades of CO2 increase: A comparison of Salisbury 1927: with

contemporary data. - Am. J. Bot. 84: 1572-1583.

Bodor, J. (2011): A vadgesztenyelevél - aknázómoly (Cameraria ohridella Deschka et. Dimic

1986/ Hegyi juharon. Rövid közlemény. Növényvédelem 47 (12)

Boudon-Padieu, E. & Maixner, M. (2007): Potential effects of climate change on distribution

and activity of insect vectors of grapevine pathogens. Réchauffement climatique, quels

impacts probables sur les vignobles ? Global warming, which potential impacts on the

vineyards? 28-30 mars 2007 / March 28-30, 2007.

Burton, J. F., (2003): The apparent influence of climatic change on recent changes of range

by European insects (Lepidoptera, Orthoptera). Proc. 13th Int. Coll. EIS,: pp. 13-21

Crick, H.Q.P. & T.H. Sparks, 1999. Climate change related to egg-laying trends. – Nature

399: 423–424.

Dennis RLH, Shreeve TG (1991): Climatic change and the British butterfly fauna:

opportunities and constraints. Biol. Conserv. 55: 1–16.

Farrow RA (1991): Implications of potential global warming on agricultural pests in

Australia. EPPO Bulletin 21: 683–696.

García-Barros, E., M.L. Mungira, J. Martin, H. Romero, P, García-Pereira & E.S. Maravalhas,

2004. Atlas de las mariposas diurnas de la Península Ibérica e islas Baleares. Atlas of the

butterflies of Iberian Peninsula and Balearic Isles (Lepidoptera: Papilionoidea &

Hesperioidea). SEA, Zaragoza, 227 pp.

Haeger, J.F., 1999. Danaus chrysippus (Linnaeus 1758) en la Penísula Iberica: migraciones o

dinámica de metapoblaciones? – Shilap 27: 423–430.

Harrington RH, Woiwod IP (1995): Insect crop pests and the changing climate. Weather 50:

200–208.

Hassall, C., D.J. Thompson, G.C. French & I.F. Harvey, 2007. Historical changes in the

phenology of British Odonata are related to climate. – Global Change Biology 13: 933–

941.

Hedden RL (1989): Global climate change: implications for silviculture and pest

management. The Station 74: 555–562.

Hickling R, D.B. Roy, J.K. Hill, R. Fox & C.D. Thomas, 2006. The distributions of a wide

range of taxonomic groups are expanding polewards. – Global Change Biology 12: 450–

455.

Hill, J. K., Thomas, C. D., Fox, R., Telfer, M. G., Willis, S. G., Asher, J., and Huntley, B.,

(2002): Responses of butterflies to twentieth century climate warming: implications for

future ranges. Proc. R. Soc. Lond. B (2002) 269, 2163–2171

Kleukers, R.M.J.C., K. Decleer, E.C.M. Haes, P. Kolshorn & B. Thomas 1996. The recent

expansion of Conocephalus discolor (Thunberg) (Orthoptera: Tettigoniidae) in western

Europe. – Entomologist’s Gazette 42: 37-39.

Kovács-L., E., Kröel-D. Gy., Czúcz, B. (2008): Az éghajlatváltozás hatásai a természetes

élővilágra és teendőink a megőrzés és kutatás területén. Természetvédelmi Közlemények

14, pp. 5-39.

Kozár, F., Nagyné Dávid A. (1985) Néhány rovarfaj váratlan északi terjedése Közép-

Európában és klímaváltozások. Növényvédelem, 21. 5. 214

Kozár F. (1998): Éghajlatváltozás és a rovarvilág. Magyar Tudomány, 9: 1069–1076.

Kozár, F. (1997): Insects in a changing World. Acta Phytopathologica et Entomologica

Hungarica, 32: 129–139.

Logan JA, Régnière J, Powell JA (2003): Assessing the impacts of global warming on forest

pest dynamics. Frontiers in Ecol. Environ. 1: 130–137.

Menéndez, R. (2007): How are insects responding to global warming? Tijdschrift voor

Entomologie 150: 355–365, Figs 1–3.

Parmesan, C., & Yohe, G.,(2003): A globally coherent fingerprint of climate change impacts

across natural systems. Nature Publishing Group VOL 421 : 37-4

Parmesan, C., (1996): Climate and species’ range. Nature 382, 765–766.

Parmesan, C., Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H.,

Huntley, B., Kaila, L., Kullberg, J., Tammaru, T., Tennen, W. J., Thomas, J. A., &

Warren, M. (1999): Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated

with regional warming. Nature Vol 399. Macmillan Magazines Ltd. 579-583.

Parmezan, C. & Galbreight, H. (2004): Observed impacts of the global climat change in the

US. Pp. 1-67. Pew Center on Global Climate Change, Arnlington.

Paulson, D.R., 2001. Recent Odonata records from southern Florida: effects of global

warming? – International Journal of Odonatology 4: 57–69.

Peters RL (1990): Effects of global warming on forests. Forest Ecology and Management, 35:

13-33.

Porter JH, Parry ML, Carter TR (1991): The potential effects of climatic change on

agricultural insect pests. Agric. Forest. Meteorol. 57: 221–240.

Root T.L., J.T. Price, K.R. Hall, S.H. Schneider, C. Rosenzweig & J.A. Pounds, 2003.

Fingerprints of global warming on wild animals and plants. – Nature 416: 626–629.

Roy, D.B. & T.H. Sparks, 2000. Phenology of British butterflies and climate change. – Global

Change Biology 6: 407–416.

Sümegi, P. (2001): A negyedidőszak földtani és őskörnyezettani alapjai. Jatepress, Szeged

Schneider, S. H. & Root, T. L. (2001): Climate change and evology. - In: Levin, S. A. (ed)

Encyclopedia of Biodiversity Vol 1. Academic Press, Boston, New-York, London, pp.

709-725.

Sparks, T.H., E.P. Jeffree & C.E. Jeffree, 2000. An examination of the relationship between

flowering times and temperature at the national scale using long-term phenological

records from the UK. – International Journal of Biometeorology 44: 82–87.

Strong, D.R., Lawton, H. & Southwood, R. (1984): Insects on Plants. Blackwell, Oxford-

London, pp. 313.

Szabóky Cs. (1994): A Cameraria ohridella (Deschka et Dimic 1986) elôfordulása

Magyarországon. Növényvédelem, 11: 529–530.

Szentkirályi, F. & Leskó, K. (2007): Lepkék (Lepidoptera). - In: Czúcz, B., Kröel-D. Gy.,

Rédei, T., Botta-D., Z., & Molnár, Zs. (ed) Éghajlatváltozás és biológiai sokféleség –

elemzések az adaptációs stratégia tudományos megalapozásához. Kutatási jelentés. MTA

ÖBKI, pp. 65-86

Warren, M. S. (and 14 others) (2001): Climate versus habitat change: opposing forces

underly rapid changes to the distribution and abundances of British butterflies. Nature

414, 65–69.

Walther, G-R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesan, C., Beebee, T. J. C., Fromentin, J-

M., Hoegh-Guldberg, O. & Bairlein, F. (2002): Ecological response to recent climate

change. - Nature 416: 389-395.

Watt AD, Ward LK, Eversham BC (1990): Effects on animals: Invertebrate. In: The

greenhouse effect and terrestrial ecosystems of the UK, (Eds. by Cannel MGR, Hooper

MD). ITE Research Publication no. 4, Institute of Terrestrial Ecology, London. pp. 32–

37.

Widgery, J. 2000a. Orthoptera Recording Scheme for Britain and Ireland. – Newsletter 26,