Főoldal » Klímaváltozás

Klímaváltozás

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

Elég figyelmet szentelnek manapság az emberek a környezeti változások hatásaira? Egyáltalán vajon hány ember mondhatja el magáról, hogy tud valamit is erről a témáról. Vannak persze a gazdasági válság miatt “fontosabbnak” érezhető dolgok. De mindenkinek van egy kis szabadideje, amit a számítógépe előtt ülve tölt el, és ha érdekelné az embereket bizony tudnának róla pár gondolatot.  A klímaváltozással csak a 70-es években kezdtek el foglalkozni komolyabb szinten. Egyes kutatók viszont az elmúlt pár években elkezdték felmérni a várható “eredményeit” a klímaváltozásnak társadalmi, gazdasági, természeti vonatkozásban. Előtérbe került a világ élelmiszer ellátásának biztonsága. Ez persze magától értetődő is, mert az élelmiszer mennyisége a környezet minőségétől a klímaváltozástól függ. 

Milyen hatásai lehetnek a klímaváltozásnak a növénytermesztésre?

A klíma-növény kapcsolat vizsgálatánál négy paramétercsoportot szoktak figyelembe venni:

– csapadék

– hőmérséklet

– CO2-koncentráció

– termőhely, földhasználat.

A csapadék mennyisége és eloszlása döntő a növények fejlődése szempontjából, azonban úgy tűnik, hogy még modellszintű meghatározása is bizonytalanabb, mint a hőmérsékleté. A modellszámítások alapján azzal számolnak, hogy az átlagos csapadékmennyiség kismértékben, mintegy 10 %-kal több lesz, mint az elmúlt évtizedek átlaga. Ez természetesen régióról régióra változik, de a feltételezés az, hogy a jelenlegi csapadékátlag ±10 %-os sávjában lesz. Magyarországra (Debrecen és Győr) a HADCM2 szcenárió lett leskálázva. A kapott hőmérsékleti és csapadékértékeket a 2. táblázat szemlélteti.

E számítások alapján az átlagos hőmérséklet 70-75 év alatt 3-3,4 oC-ot emelkedik, míg a csapadék 10-15 %-kal növekszik. Az éven belüli hőmérséklet- és csapadékeloszlás jelentősen megváltozik, a mediterrán jelleg erősödik.

A növényekkel kapcsolatos vizsgálatok alapvetően két paramétercsoportra korlátozódnak:

– hőmérsékletnövekedés,

– a légköri CO2-koncentráció,

és az ezekhez kapcsolódó vagy ezekből levezethető paraméterek, mint például tenyészidőhossz, evapotranszspiráció, vízháztartás stb.

A fontosabb megállapítások a következők: a legtöbb növény növekedése felgyorsul melegebb hőmérsékleten, feltéve, hogy elegendő tápanyag és víz áll rendelkezésre. Egy bizonyos határ után azonban a növekedés csökkenéséhez vagy akár a növények elhalásához is vezethet a magas hőmérséklet. A hőmérséklet növekedése növeli az evapotranszspirációt is, hiszen ahogy a levél hőmérséklete növekszik, nő a páranyomás a levél belsejében, és a páranyomáshiány is (VPD). Ahogy a VPD emelkedik, a gőznyomás a levélből kifelé növekszik, és a növény egyre gyorsabban veszíti el a nedvességet. A VPD a levegő száradásával együtt növekszik. A növekvő párologtatás hozzásegít a talaj gyorsabb kiszáradásához, ami újabb stressz eredője lehet.

A növények egyik legfontosabb “tápláléka” a szén, amit a fotoszintézis során a levegőből a CO2 asszimilációjával vesznek fel. A fotoszintézis sebessége függ a levegő CO2 koncentrációjától – amiről tudjuk, hogy folyamatosan növekszik -, a hőmérséklettől, napsugárzástól, tápanyag- és vízellátottságtól. Az eltérő asszimilációs utat követő növények különbözően reagálnak a hő- és szárazságstresszre, illetve a megnövelt CO2-koncentrációra. Számos kísérlet is kimutatta, hogy pozitív visszacsatolás áll fenn a légköri CO2-koncentráció és a C3-as növények nettó produkciója között. 600 mmol/mol CO2-koncentrációnál a légzési veszteség csökkenése elérte az 50 %-ot, a szervesanyag-beépülés 30 %-kal nőtt. Ehhez járul még az, hogy a növények vízhasznosítási hatékonysága jelentős mértékben javulhat.

Ha a vízkészletek korlátozottak, a legtöbb talajtípuson lehetetlen a fotoszintetikus ráta emelése. A negatív hatások jellege és nagyságrendje még vitatott. Nem zárható ki az, hogy a CO2-trágyázás pozitív hatását teljesen semlegesítik olyan stresszhatások, mint a megnövekedő UV-B sugárzási intenzitás, a szárazságstressz vagy a levegőszennyezés. Ezek a megállapítások többé-kevésbé kísérletileg igazoltak.

A mezőgazdasági vízfelhasználás várhatóan korlátozottabb lesz, mint jelenleg. Ennek alapvető oka az, hogy a magasabb hőmérséklet következtében növekszik a lakossági és ipari felhasználás, ami esetenként korlátozhatja, illetve drágíthatja a mezőgazdasági vízfelhasználást.

A talaj termőképességére is hatással lesznek a klimatikus változások. A magasabb levegőhőmérséklet következtében a termőréteg hőmérséklete is növekszik, ez meggyorsítja a szervesanyag-lebomlást és más folyamatokat, amelyek mind hatással vannak a termőképességre. E folyamatok ellensúlyozására nagyobb mennyiségű műtrágya felhasználására lesz szükség, és ez nem csak költségnövelő tényező, de negatív hatással van a környezetre is (talajvíz, levegő). A fokozott műtrágyafelhasználás következtében a talaj-növény-atmoszféra rendszerben növekedni fog a CO2 és N2O üvegházhatású gázok kibocsátása is.

A növényi kártevők szaporodására, áttelelésére, s így általános elterjedésükre is kedvező hatással lesz a felmelegedés, az ellenük való védekezés szintén költségnövelő tényezőként fog jelentkezni.

A termőhely, földhasználat kontinentális szinten jelentősen változhat a klímaváltozás függvényében. Számítás szerint 1 oC globális hőmérsékletemelkedés 150-250 km-rel tolja el a termesztési zónákat a sarkok felé. Ez például Magyarországra azt jelenti, hogy már 2 oC-os hőmérsékletemelkedés is teljesen megváltoztatja a klimatikus feltételeket, s a mediterrán jellegű klíma jelenlegitől lényegesen eltérő termőföldhasználatot tesz csak lehetővé. Az 1. ábra azt mutatja, hogy a Goddard Institute for Space Studies 2xCO2 szcenáriója szerint hogyan fog alakulni a havi hőmérséklet-eloszlás Helsinkiben.

Az ábráról leolvasható, hogy a GISS szcenárió szerint Helsinkiben a Szombathelyen 1951-80 között mért átlagos hőmérsékleti viszonyok lesznek uralkodók, azaz kedvező éghajlat alakul ki a növénytermesztés szempontjából. A magasabb szélességi övezetben a klimatikus feltételek lehetővé teszik a földhasználat változását, a mezőgazdasági terület növelését. A globális felmelegedés hatására olvadnak a gleccserek és a sarki jégmezők, aminek következtében emelkedik a tengervíz szintje. Ez a XXI. század közepére elérheti a 0,5 métert is az IPCC szerint. Már ekkora vízszintemelkedés is veszélyezteti egyes alacsonyan fekvő területen (Indonézia, Kína, Hollandia stb.) a mezőgazdasági termelés biztonságát.

Az elemzések egyértelműen arra engednek következtetni, hogy

– az agroökológiai zónák eltolódnak a hőmérsékletemelkedés és a vízhasznosítási hatékonyság javulása következtében,

– a növénytermesztés hatékonysága a középső és magas szélességi övezetekben (alapvetően a fejlett országokban) javulni fog – a növekvő fotoszintézis, a hosszabb tenyészidőszak és fagymentes periódus miatt,

– a legtöbb fejlődő országban a termőképesség csökkenni fog (a cereáliák esetében mintegy 10 %-kal), ami jelentős ellátási gondokat jelent az adott térségben,

– a trópusi és szubtrópusi régiókban, Afrika Száhel-övezetében válik legkritikusabbá a helyzet.

A cereáliák hozamainak alakulása

A vázolt általános érvényű megállapítások ismeretében felmerül a kérdés, hogyan tudunk következtetni a fontosabb gazdasági növények hozamára, az egyes régiók, illetve a világ élelmiszertermelési kapacitására, biztonságára. A legáltalánosabban használt eljárás a növényi növekedési modellek alkalmazása (szimulációs modellezés).

A növényi növekedési modellek általánosan használtak ma már a kísérlettervezésben, a termeléstervezésben, a mezőgazdasági területek, régiók termőképességének jellemzésére. A legismertebb az IBSNAT modellcsalád, amelyet a legfontosabb szárazföldi növényekre (őszi búza, kukorica, szója stb.) dolgoztak ki és használnak világszerte, többek között a klímaváltozás várható hatásainak az elemzésére is. Európában legelterjedtebb modellek az AFRCWHEAT és a SIRIUS, illetve ezek adaptált, továbbfejlesztett változatai. Magyarországon az AFRCWHEAT adaptált változatával készültek számítások (Harnos N., 2003.), amelynek az eredményei összefoglalva láthatók a 3. táblázatban.

A számokból megállapítható: ha nem következik be jelentős agrotechnikai és genetikai változás, akkor a termelésátlagok jelentős visszaesésével kell számolni még 500 ppm-es CO2-koncentráció esetén is. Az AFRCWHEAT modell került felhasználásra a CLIVARA projektben is (Downing et al., 2000). A számítások szerint Európa búzatermő potenciálja összességében növekszik, ami részben a nagyobb hozamoknak (Európa északi részén) és a potenciálisan növekvő búzatermő területeknek köszönhető.

A világ cereália-produkciójának a becslésekor különböző modellekkel, ill. klímaszcenáriókkal végzett számítások eltérő eredményekhez vezetnek, de tendenciájukban egyező képet mutatnak. A számításokat különböző feltételezésekkel végezték. Ezeknek összefoglalását mutatja be a 4. táblázat.

A kiinduló értékeket a jelenlegi klimatikus viszonyokra becsült értékek jelentik.

A táblázat első három oszlopában csak a klímahatást vették figyelembe a modellszámításoknál, a másodikban a klíma mellett a CO2 koncentrációt is. Az adaptációs szinteknél az előzőeken túlmenően: 1. szint: fajtaváltás, vetési idő változása; 2. szint: fajváltás, műtrágyahasználat, vetésidőváltás és növekvő öntözött terület.

A 4. táblázatból egyértelműen megállapítható, hogy a cereáliatermelés feltételei összességében romlanak, ami alapvetően a fejlődő országokban bekövetkező változásoknak tudható be. Néhány fontosabb országot tekintve a következő százalékos változások várhatóak a búzahozamokban a CO2 megduplázódása esetén:

Kanada +27% Oroszország +25% Kína +17% Ausztrália +10% Franciaország +8% India +4%

USA -2% Uruguay -23% Egyiptom -28% Brazília -32%

Ezek a számítások adaptációs szint nélkül készültek.

Összefoglalóan megállapítható, hogy jelenlegi ismereteink szerint földrészenként az alábbi változások várhatók a földhasználatban, ill. a mezőgazdasági termelésben (GEO/Global Environmental Outlook/, UNEP):

Afrika: A gabonafélék termésátlagai csökkenni fognak, ezáltal romlik az élelmiszerellátás biztonsága is. A sivatagosodás súlyosbodik Afrika számos térségében, aminek következtében csökken a mezőgazdaságilag hasznosítható terület.

Ázsia: Az északi területeken a kedvezőbb klimatikus feltételek következtében növekedhetnek a hozamok, s a termesztési zónák északra tolódásával a mezőgazdaságilag művelhető területek is növekednek. Ázsia déli részén és a kapcsolódó szigetvilágban az élelmiszerbiztonság csökken a tengerszint-emelkedés, a szárazság és egyéb időjárási anomáliák következtében.

Ausztrália és Új-Zéland: A várható hatások kiegyenlítik egymást. Területenként a kedvezőbb feltételek javítják az élelmiszertermelés hatékonyságát, ugyanakkor egyes területeken romlanak a feltételek.

Európa: Észak-Európában a klímaváltozás pozitív hatással lesz a mezőgazdasági termelésre, ugyanakkor Európa keleti és déli részein a produktivitás csökkenni fog.

Dél-Amerika: A fontosabb növények hozamai a földrész jelentős részén csökkenni fognak.

Észak-Amerika: Európához hasonló megállapítások tehetők. Az északi területeken – Kanadában, az USA északi részein – a termesztési feltételek javulnak, a délin romlanak.

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.