Az időjárási szélsőségek, az aszály hatása azonnal szembetűnő például a mezőgazdasági területeken, vagy az erdők esetén. A klimatikus szélsőségek, bár talán kevésbé érzékelhetően, de hasonlóan jelentős következményekkel járnak a folyók élővilágára is.

Az Ökológiai Kutatóközpont VÖI Tisza-kutató Osztályán működő Funkcionális Algológiai Kutatócsoport kutatói a Győr-Moson-Sopron vármegyei Kormányhivatal Környezetvédelmi Főosztály munkatársaival együttműködésben a Rába folyó bevonatlakó kovaalga közösség összetételének hosszú távú változásait vizsgálták.

A Rába Magyarország harmadik legnagyobb folyója, a Duna legjelentősebb hazai mellékfolyója. Vízgyűjtőjén az elmúlt öt évben a csapadék drasztikus csökkenését tapasztalták a környezetvédelmi gyakorlatban dolgozó szakemberek, akik azzal a megfigyeléssel keresték meg az ÖK kutatóit, hogy a trendszerűen, folyamatosan csökkenő csapadék mennyisége valószínűleg a bevonatalkotó kovaalga közösségek összetételére is hatással van.

A közös munka eredményeként a rangos Ecological Indicators folyóiratban megjelent publikációjukban a következő kérdésre keresték a választ: az egyszeri aszályos események és a trendszerű, azaz folyamatos csapadékcsökkenés hasonló változásokat eredményez-e a folyó kovaalga (diatóma) összetételében? Ugyanis más ökoszisztémákban már kimutatták, hogy az élőlényközösségek ellenálló képessége eltérő lehet attól függően, hogy az aszály rendszeresen, hosszan tartóan, vagy csak időszakosan lép fel.
Folyóvizeink jó állapotának fenntartása, a károsító hatások, pl. tápanyag terheltség csökkentése fontos társadalmi érdek, ennek jogszabályi hátterét az EU Víz Keretirányelv (bővebben angolul, magyarul) határozza meg, amelyet Magyarország is követ. Felszíni vízfolyásaink ökológiai állapotának jellemzésére, nyomon követésére a szakemberek a folyók élővilágát rendszeresen monitorozzák, amelyben kiemelt szerepe van a bevonatalkotó kovaalgáknak is. Ezek a parányi élőlények meghatározó szerepet töltenek be a táplálékláncban, ahogy az elsődleges termelésben is.

„Bár mikroszkopikus méretűek, az általuk is alakított biofilm (bevonat) már szabad szemmel is jól látható, tapintható, pl. a strandok lépcsőin, köveken, parti és vízi növényeken. Talán kevesen tudják, hogy mekkora csodát is rejt ez a bevonat, kis erdőként tárul fel a mikrovilág, ha adott a lehetőség megfelelő nagyításon megnézni, ahol vannak a felszínen megtapadó, sokszor igen apró fajok, hasonlóan a gyepszinthez és kiemelkedő, elágazók, hasonlóan a fákhoz. Mint ahogy az erdőket is, úgy a bevonatot is a környezet alakítja, az ott található fajok és egyedek száma, az, hogy milyen tulajdonságokkal bíró fajok fordulhatnak egyáltalán elő az adott biofilmben nagyban függ attól, milyen hatások érik az adott vizet. A tápanyag-terhelés mellett olyan veszélyeztető források, mint a gyógyszer származékok mennyiségének növekedése, a vízhőmérséklet emelkedése, a víz tartózkodási idejének megváltozása, vagy akár a vízszint és vízhozam drasztikus csökkenése, vagy éppen a villámárvizek levonulása jelentősen befolyásolja ennek a parányi erdőnek az összetételét. Ez pedig végül más, magasabb rendű taxonómiai csoportokra, pl. vízi gerinctelenekre, halakra, is hatással lesz.” – mondta el B-Béres Viktória tudományos főmunkatárs, a tanulmány egyik vezető szerzője.

Ezen folyamatok megértéséhez kiemelten fontos a hosszú távú adatsorok elemzése és értékelése. A tanulmány szerzői a Rába esetében rendelkezésre álló 15 évet felölelő adatsorokat használták fel a vizsgálatukhoz. A 2007-től 2021-ig tartó időszakot az éves csapadékösszegek alapján két részre lehetett osztani. 2007-2016-ig fluktuáló, szárazabb és nedvesebb évek váltották egymást, míg 2017-től a monoton csökkenő éves csapadékösszegek voltak a jellemzők.
„Eredményeink azt mutatták, hogy az egyszeri száraz események alig befolyásolták a bevonatalkotó kovaalga állományok összetételét, ill. biológiai sokféleségét. Ezzel szemben a folyamatosan csökkenő csapadék (aszályos időszak) kifejezetten csökkentette a fajszintű és a funkcionális (egyedre jellemző tulajdonságon alapuló) változatosságot. A korábbi hasonlattal élve, mintha az apró erdőnk erdős pusztává változott volna. Dominánssá váltak a kicsi, az alzathoz erősen tapadó fajok, mint pl. az Amphora pediculus és Reimeria sinuata és nagyon lecsökkent a nagyobb „fa jellegű” fajok aránya. Ez azért is probléma, mert ezek a típusú algák a folyó táplálékhálózatában fontos szerepet töltenek be, csigák, makroszkopikus gerinctelenek táplálékai, tehát a hiányuk, vagy legalábbis egyedszámuknak a csökkenése a folyók nagyobb termetű élővilágára is károsan hat” – mondta B-Béres Viktória.

Ebben a tanulmányban először elemezték az egyszeri száraz események és a csapadékmennyiség trendszerű változásai hatása közötti különbségeket egy nagy folyó bevonatlakó kovaalga közösségére. Az eredmények egyértelműen rávilágítottak arra, hogy az éves csapadékmennyiség folyamatos csökkenése sokkal jelentősebb összetételbeli és biodiverzitásbeli változásokat eredményez, mint az egyszeri száraz év. Az éghajlati forgatókönyvek a közeljövőben szélsőséges vízháztartási viszonyokat vetítenek előre, beleértve a hosszabb csapadékszegény időszakokat is. Ezért minden olyan ismeret, amely előre jelzi a folyók mikroszkopikus élővilágának változásait, segíthet a hatóságok cselekvési terveinek kidolgozásában a folyóvízi ökoszisztémák funkcionális és szerkezeti jellemzőinek megőrzése, és ezáltal a bevonatlakó algaközösségek által nyújtott ökoszisztéma-szolgáltatások fenntartása érdekében. A tanulmány közvetetten arra is felhívja a figyelmet, hogy mennyire sérülékenyek akár a nagy, állandó vízellátottságú vízi ökoszisztémák is az aszályos időszakokra, ezért rendkívül fontos a felelős vízgazdálkodás. A lakosság is segíthet azzal, hogy ha jelzik a zöldhatóságok ( pl. Győr, Debrecen) felé a rendkívüli vízszennyezéseket, nyers szennyvíz leeresztést, a vízpartokon szemét lerakását, elpusztult nagy mennyiségű kagyló vagy haltetemeket.

Publikáció

Zsuzsanna Nemes-Kókai, Krisztián Kovács, Gábor Borics, Rezső Mayer, Zoltán Novák, Ákos Gábor Robotka, Júlia József, Károly Érczes, Áron Lukács, Viktória B-Béres: Continuous precipitation loss induced more pronounced compositional and diversity changes in the lotic phytobenthos than one-off drought events Ecological Indicators, Volume 148, 2023, 110051, ISSN 1470-160X,
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110051.

Cím kép: Mintavétel a Rábából

További megjelenések a témában:

klubradio.hu - Interjú Béres Viktóriával, az Ökológiai Kutatóközpont Vízi Ökológiai Intézet tudományos főmunkatársával - 2023-07-20

qubit.hu - Az ÖK kutatóinak eredményei szerint a nagy folyók kovaalga-közösségeiben is súlyos károkat okoz a tartós csapadékhiány - 2023-07-19

agrarszektor.hu - Elképesztő felfedezést tettek a magyar kutatók a folyókkal kapcsolatban - 2023-07-22

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) munkatársai az Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium projekt keretében az idegenhonos sárga kokárdavirág magyarországi elterjedését vizsgálták. A kutatók célja a faj helyi növényközösségre gyakorolt hatásának felmérése mellett inváziós potenciáljának meghatározása volt funkcionális tulajdonságain keresztül. Az eredmények szerint a sárga kokárdavirág egyelőre nem tűnik erős ökoszisztéma-átalakító fajnak, de fennáll a veszélye, hogy a klímaváltozás miatt a jövőben egyre megfelelőbb lesz számára a hazai környezet, így erősen terjedhet és invázióssá válhat. A kutatók ezért nem ajánlják a kokárdavirág fajok ültetését a kertekben, továbbá az idegenhonos dísznövényállományok felmérését, hosszú távú monitoring-ját és a terjedésüket befolyásoló tulajdonságaik részletesebb kiértékelését javasolják. Az eredményeket bemutató publikáció a NeoBiota tudományos folyóiratban jelent meg.

A dísznövények az invázióssá váló fajok egyik fő forrásai. Ültetésük során ugyanis új élőhelyre kerülnek, ahol az ember öntözéssel és gondozással számukra kedvező életkörülményeket teremt. Később a természetes élőhelyeken az emberi zavarások és az éghajlatváltozás okozta melegedés hatására létrejövő nyílt élettereket a kertekből kiszökve könnyen elfoglalják. Ilyen utat járt be a kokárdavirág is, amelynek ökológiai hatásaival az ÖK kutatói több más új, potenciálisan veszélyes faj vizsgálata mellett a nemrég elindult Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium projekt keretében foglalkoztak.

A sárga kokárdavirág és rokona, a kétszínű kokárdavirág, valamint hibridjük világszerte ültetett dísznövényfaj. A sárga kokárdavirág kertekből való kiszökéséről és meghonosodásáról különböző új élőhelyeken már több országban beszámoltak, ám inváziós viselkedése eddig viszonylag ismeretlen volt. Azonban úgy tűnik, hogy az elmúlt pár évtizedben ez a faj Magyarországon megtalálta a számára szükséges élőhelyfoltokat, és a meghonosodott fajból jó néhány helyszínen invázióssá vált. „Munkánk során célunk volt, hogy feltérképezzük a sárga kokárdavirág magyarországi elterjedését, felmérjük betelepedésének hatását a helyi növényközösségre, és funkcionális tulajdonságain keresztül meghatározzuk a faj inváziós potenciálját” – összegezte Dr. Süle Gabriella, az ÖK tudományos segédmunkatársa.

Az itt gyűjtött elterjedési adatok alapján a sárga kokárdavirág szerencsére egyelőre főként alkalmi kivadulásokként fordul elő Magyarországon. Az egész évben hosszan virágzó, rendkívül mutatós virágú faj kevés vagy sok esetben semmi gondozást sem igényel, ezért a tulajdonosok hagyják terjedni, sokszor láthatjuk kertek előtt egyre több teret elfoglalva. Az utóbbi években azonban már meghonosodott, és invazív populációk is jelentős számban találhatók szerte az országban. A faj elsősorban kertek és zavart élőhelyek közelében figyelhető meg, de természetközeli és őshonos gyepekben is megjelent, valamint a zavart, fajszegény, homoktalajú, nyílt élőhelyeken terjed sikeresen. Megtelepedése befolyásolja a helyi növényközösség összetételét, csökkentetve például a növények fajgazdagságát. Funkcionális tulajdonságai alapján inváziós terjedését a jó csírázási képessége, a rendkívül hosszú virágzási időszaka, a gyökerei által biztosított nagy felszívó- és tapadási felülete, valamint a legelő állatállomány – főként juhok – szőrén történő terjedése segítheti. A sárga kokárdavirág egyelőre nem tűnik erős ökoszisztéma-átalakító fajnak, de több figyelmet kell fordítani rá, mert fennáll a veszélye, hogy a klímaváltozás okozta szárazabb időjárás miatt a jövőben egyre megfelelőbb lesz számára a hazai környezet, így erősen terjedhet és invázióssá válhat, elsősorban a homoktalajokon.

„Mindezek miatt nem ajánljuk a kokárdavirág fajok ültetését a kertekben, mert könnyen kiszökhetnek onnan, és megtelepedhetnek természetes növényközösségekben, továbbá megfontolásra javasoljuk a magkeverékekben történő forgalmazásuk beszüntetését. A természetes területen lévő, inváziós viselkedést mutató állományok megfékezéséhez szükség lenne egy hatékony visszaszorítási módszer kidolgozására” – hangsúlyozta Dr. Süle Gabriella.

A sárga kokárdavirág és a hozzá hasonló idegenhonos dísznövényállományok felmérése, hosszú távú monitoringja és a terjedésüket befolyásoló tulajdonságaik részletesebb kiértékelése fontos lenne annak érdekében, hogy a kertekben ültetett növényfajok kiszökése a természetbe idejében megállítható legyen.
A sárga kokárdavirághoz hasonló inváziós fajok által okozott ökológiai, gazdasági vagy társadalmi fenyegetettség felmérésével és kezelésével többek között az Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium projekt Invázióbiológiai Divíziója is foglalkozik. A kutatás a Széchenyi Terv Plusz program keretében az RRF-2.3.1-21-2022-00006 számú projekt támogatásával valósul meg.

Publikáció:
Süle G, Miholcsa Z, Molnár C, Kovács-Hostyánszki A, Fenesi A, Bauer N, Szigeti V (2023) Escape from the garden: spreading, effects and traits of a new risky invasive ornamental plant (Gaillardia aristata Pursh). NeoBiota 83: 43-69. https://doi.org/10.3897/neobiota.83.97325

További megjelenések a témában:

telex.hu - Szép ez a virág, de azért jobb lenne, ha nem szabadulna el 2023.05.07.

origo.hu - Agresszív élőlény szabadulhat ki a kertekből 2023.05.25.

vasarnap.hu - Figyelmeztetés érkezett: ne ültesse a kertjébe ezt a virágot! 2023.05.25.

agrarszektor.hu - Végzetes hiba a kertben: ezt a növényt ne ültesd el, komoly kárt okozhat 2023.05.29.

ng.24.hu - Megszökhet kertjeinkből a kokárdavirág és inváziós fajjá válhat 2023.05.31.

magyarnemzet.hu - Szökik a sárga kokárdavirág a kertekből 2023.06.01.

cultura.hu - Invázióssá válhat a sárga kokárdavirág - 2023-06-11

Az erdőkre a szomszédos fátlan területekhez képest kiegyenlített és jellegzetes mikroklíma jellemző. Az árnyékot adó zárt lombozat alatt a hőmérséklet és a páratartalom ingadozása mérsékelt, a törzsek között a szél sebessége alacsony, és a lombkoronákon áthaladva kevesebb csapadék éri el a talaj felszínét. Egy adott erdőállományra jellemző mikroklimatikus viszonyokat meghatározza a faállomány szerkezete: az erdőt alkotó fafajok, a faegyedek kor- és térbeli eloszlása, a cserjeszint gazdagsága, és legfőképpen a lombkorona borítás mértéke.

Gazdasági erdőkben ezeket a tényezőket az erdészeti beavatkozások nagymértékben alakítják. A gazdálkodás így közvetlenül befolyásolja az erdei mikroklímát, és áttételesen a kiegyenlített erdei viszonyokhoz alkalmazkodott élőlények életfeltételeit is. A beeső napfény mennyisége, a léghőmérséklet, a páratartalom, a talaj hőmérséklete és nedvességtartalma, valamint ezek változásai mind hatással vannak a lágyszárúakra, a fás szárú fajok újulatára, az ízeltlábúakra, a talajlakó gerinctelen és mikrobiális közösségekre.

A környezeti tényezők átlagértékei és szélsőségei meghatározzák, hogy mely élőlények, élőlénycsoportok népesítik be a fahasználatok előtt és után a beavatkozással érintett állományrészeket. Egy vágásterületen a végvágást követően például jelentősen átalakul és az erdeitől eltérő lesz a mikroklíma, nyomában pedig az aljnövényzet is. A nagy véghasználati területeket kialakító vágásos üzemmóddal szemben a finomabb térléptékű lékvágásos beavatkozások helyén azonban kiegyenlítettebb, de a zárt erdőhöz képest fény- és talajnedvesség többletet biztosító környezeti viszonyok jönnek létre, amik például változatos erdei növényközösségeknek nyitnak teret.

Az Ökológiai Kutatóközpont munkatársai terepi kísérletekkel vizsgálják különböző erdőgazdálkodási módok környezeti és biológiai hatásait hegyvidéki gyertyános-tölgyesekben. A Pilisi Parkerdő Zrt-vel együttműködésben kialakított két erdőökológiai kísérletük, a Pilis Üzemmód Kísérlet és a Pilis Lék Kísérlet egyaránt Pilisszántó mellett találhatóak. A 2018-ban indult Pilis Lék Kísérletben a lombkoronaborítás folyamatos fenntartása melletti, hazánkban egyre inkább teret nyerő erdőgazdálkodási mód, az örökerdő üzemmód jellemző beavatkozásait vizsgálják. Ehhez különbözőképpen kialakított lékvágásokat vetnek össze egymással és a zárt erdővel. A mintegy tízhektáros kísérleti erdőterületen összesen 30 db lékben vizsgálják, hogy a lékméret, a lékalak és a lékek kialakításának időbelisége hogyan hat az erdei mikroklímára, talajra és különböző élőlénycsoportokra. A kísérletben két különböző lékméretet (150 m2 és 300 m2) kombinálnak kétféle lékalakkal (kör alakú és elnyújtott), valamint az egy- és több lépésben történő léknyitás hatását is vizsgálják.

A kísérleti lékek kialakítását követő első év vegetációs időszakában a kutatók folyamatosan nyomon követték a zárt erdei kontroll területeken és a lékek középpontjában a beérkező közvetlen és szórt fény mennyiségét, a levegő, a talajfelszín és a talaj hőmérsékletét, a levegő páratartalmát és a talaj nedvességtartalmát. Emellett a lékek teljes területéről is gyűjtöttek adatokat a talaj nedvességtartalmáról és a fény mennyiségéről. Az adatgyűjtés után összevetették a környezeti tényezők lékekre és a zárt erdőre jellemző átlag- és szélsőértékeit, valamint térképezték a lékeken belül az újulat és a lágyszárúak számára legjelentősebb tényezők térbeli eloszlását is. Eredményeikről a Science of the Total Environment című nemzetközi szakfolyóiratban számoltak be.

Eredményeik alapján a lékek mérete határozta meg a beérkező fény mennyiségét is: a nagyobb lékekben, a léknyitás hatására jelentősebb fénytöbblet alakult ki. A cserjeszint hőmérsékletét leginkább a lékméret határozta meg: ebben a szintben a legmelegebbek a nagyméretű lékek voltak, de a hőmérséklet a léknyitások hatására a kisebb lékekben is nőtt. Az aljnövényzet szintjében és a talaj felszínén azonban már a lékalak volt a kulcstényező. Ebben a szintben a léknyitás hatására a kör alakú lékekben az elnyújtott lékeknél, sőt még a zárt erdőnél is alacsonyabb volt a hőmérséklet. Elsősorban a lékalak határozta meg a talajnedvességet is: a kerek lékekben jelentős talajnedvességtöbblet alakult ki mind az elnyújtott lékekhez, mind a zárt erdőhöz képest. Ez a többlet talajnedvességtartalom a párologtatás hűtőhatásán keresztül járult hozzá a kör alakú lékek aljnövényzetére jellemző hűvösebb viszonyokhoz. A lékekben a levegő páratartalom-viszonyai a zárt erdőkhöz hasonlóak maradtak.

A mikroklíma műszereket és a zárt kontroll állományokat, illetve a nagy kerek lékeket illusztráló fényképek

A fényképek készítői: Horváth Csenge Veronika (bal lent és fent), Tinya Flóra (jobb fent és lent)
Egy zárt erdei mintaterület (fent) és egy nagy kerek lék (lent) a mikroklíma adatgyűjtőkkel, valamint a mintapontok középpontjában készített halszemoptikás fényképek.

A lékek teljes területére kiterjedő mérések segítségével a kutatók minden vizsgált léktípusban fel tudták tárni a fény és a talajnedvesség mintázatát, amely a fás- és lágyszárú fajok lékeken belüli környezeti igényeinek meghatározásában lehet hasznos. A direkt fény elsősorban a lékek északi részén növekszik meg, míg a beérkező szórt fény a lékek középponti zónájában – a zárt állomány felé csökkenő módon. A talajnedvesség a lékek középső, és a középponttól enyhén délre eső részein a legmagasabb, és a zárt állomány, és különösen észak felé haladva csökken. E három változó térbeli kombinációja változatos forráseloszlást biztosít a lékek területén belül – a leginkább a nagy kerek lékekben – amelyre várhatóan a lágyszárú és fásszárú növényzet és hozzájuk kapcsolódva más élőlénycsoportok is válaszolni fognak. A botanikai és zoológiai válaszok kimutatása és összevetése azonban az elkövetkező évek feladata.

A direkt és a szórt fény, valamint a talajnedvesség lékeken belüli általános mintázatának térképe léktípusonként

A kutatók eredményeikkel szeretnének hozzájárulni a tudományosan megalapozott, természetvédelmet és faanyagtermelést egyaránt szolgáló erdőgazdálkodáshoz, valamint a hazai hegyvidéki tölgyes állományokban a folyamatos erdőborítást biztosító gazdálkodás módszereinek fejlődéséhez. Vizsgálatukkal arra hívják fel a figyelmet, hogy annak ellenére, hogy a léknyitások változásokat idéznek elő az erdei mikroklímában, a nagyobb térléptékű vágásokhoz képest a változások mértéke csekély. Eredményeik alapján a legfeljebb egy fahossznyi átmérőjű lékek az aljnövényzet szintjében mind képesek fenntartani az erdőkre jellemző hűvös, párás, kiegyenlített környezeti viszonyokat. A klímaváltozás hatására egyre gyakoribbá és szélsőségesebbé váló nyári hőhullámok és aszályok nem csak az erdei élőlényeket veszélyeztetik, hanem az erdészeti szempontból jelentős és értékes tölgycsemeték növekedését is visszavethetik. Megfelelő gazdálkodási módszerek alkalmazása mellett azonban a (makro)klimatikus szélsőségeket a mikroklíma bizonyos mértékig mérsékelni tudja. A kutatási eredmények felhasználása pedig segítheti a gazdálkodókat a változó környezeti viszonyokhoz való minél gyorsabban alkalmazkodó gazdálkodási módok kialakításában.