Albert, Lipót2019. november 15., péntek
Tudomány

A klímaváltozás miatt változik a vizek algaközössége

2019.08.29.NG
National Geographic Magyarország

Közép-Európában az aszályos napok száma és az esőzések során egyszerre leeső víz mennyisége egyaránt növekszik. Ez hatással van a vízfolyások vízhozamára, ezen keresztül pedig a bennük élő algákra.

Navicula radiosa: egy mozgékony, nagy méretű, állandó vízellátottságot kedvelő algafaj.
Forrás: Borics Gábor

A globális klímaváltozás élőlényközösségekre gyakorolt hatásának feltárása, a folyamatok rendszeres nyomon követésének (azaz monitorozásának) megszervezése, és szükség esetén a költséghatékony beavatkozási akciótervek elkészítése korunk nagy kihívásai az ökológus kutatók számára. A legújabb klíma-forgatókönyvek (klímaszcenáriók) a változások sebességének és/vagy intenzitásának növekedését vetítették előre nemcsak globális, de regionális és helyi szinten is. Napjainkban a klímaváltozás leginkább szembetűnő megnyilvánulásai a szélsőséges időjárási jelenségek gyakoribbá válása: egyre többször előforduló és tartósabb aszályok, gyakoribb áradások és erdőtüzek. Ezek az anomáliák pedig már rövid távon valós fenyegetést jelentenek nemcsak a természetes élőlényközösségekre, de az emberi társadalomra és gazdaságra is.

Az elmúlt évszázadban a hőmérséklet globális emelkedésével párhuzamosan, annak áttételes következményeként megnőtt a napi maximális csapadékmennyiség is, azaz többször voltak heves esőzések. Ugyanakkor egyes térségekben – mint például Európa középső területein – helyi szinten emelkedett az aszályos napok száma is. Az említett változások a Kárpát-medence éghajlatát is döntően befolyásolták: az 1900-as évek óta mintegy 1°C-kal nőtt az átlaghőmérséklet. Emellett a régióban a 2000-es évekre a téli hónapok helyett nyár közepére helyeződött át a legszárazabb időszak. Ezek a változások világszerte a vízfolyások vízjárásának drasztikus megváltozásához vezettek.

A Nagy-ér Konyárnál, 2012 őszén
Forrás: Deák Csaba

Az említett sajnálatos tények miatt az elmúlt tíz évben ugrásszerűen megnőtt a témával foglalkozó kutatásoknak, publikált tanulmányoknak a száma. Sok kutatócsoport vizsgálta és vizsgálja a száraz periódusoknak, illetve magának a kiszáradásnak az ökológiai közösségre gyakorolt hatásait. Ezen kutatások jelentős része ugyanakkor a viszonylag nagy méretű, makroszkopikus élőlényekre (elsősorban halakra, vízi gerinctelenekre) fókuszál, fókuszált. Viszont a szárazságnak az elsődleges termelőkre, köztük a bevonatalkotó algaközösségekre gyakorolt hatásáról nagyon kevés adat áll rendelkezésre, azok is a mediterrán és óceáni éghajlatú területekről származnak.

Felmerülhet a kérdés: miért olyan nagy probléma az, ha megváltozik a bevonatalkotó algaközösség rendszertani – szakszóval taxonómiai – vagy működésbeli (azaz funkcionális) összetétele? A kérdés megválaszolásához tudni kell, hogy a víz alatti természetes és mesterséges felületeken bevonatokat alkotó (tudományos névvel bentikus) algák jelentős szerepet játszanak felszíni vizeink anyagforgalmában. Termelő szervezetként a növényekhez hasonlóan megkötik a légköri szén-dioxidot, fontos szerepük van a táplálékhálózatban, jelentős mennyiségű oxigént termelnek, és bevonatalkotóként a mederaljzat stabilitásához is hozzájárulnak. Vagyis a közösségük összetételében bekövetkező változások egyben az adott terület ökológiai egyensúlyának felborulásához vezethetnek – veszélyeztetve a többi élőlénycsoportot is. De hogyan befolyásolják mindezt az extrém időjárási jelenségek?

Az MTA ÖK Tisza-kutató Osztály és Kutatócsoport, valamint az MTA-DE Lendület Funkcionális és Restaurációs Ökológiai Kutatócsoport munkatársaiként az elmúlt években erre a kérdésre kerestük a választ. Eredményeinket a Hydrobiologia című nemzetközi tudományos lapban jelentettük meg. Kimutattuk, hogy az olyan extrém időjárási események, mint egy heves esőzés, valamint az azt követő szárazság alapvető szerkezeti változásokat eredményez a bentikus közösségben. A hirtelen lehulló nagyobb mennyiségű csapadék, főleg, ha heves széllökésekkel jár együtt, képes a kialakult, vagy kialakulóban lévő algabevonatot lemosni az aljzatról. A vihar vége egy újratelepedési folyamatot indít el. Az újonnan kialakuló bevonat taxonómiai és funkcionális összetételét pedig az fogja meghatározni, hogy az eredeti bevonatban jelenlévő populációkból mennyi maradt a területen a vihar után, milyen új fajokat sodort magával a vihar, és ennek a két nagy csoportnak milyen a megtelepedési sikere.

A vihar és kiszáradás során lezajló folyamatok. Sötétszürke: eredeti algaközösség. Világosszürke: nagy egyedszámban előforduló rendszertani csoportok (taxonok) az átalakult közösségben. Fehér: kis egyedszámban előforduló taxonok az átalakult közösségben.
Forrás: B. Béres Viktória

Kutatócsoportjaink egy alföldi kisvízfolyást vizsgáltak. Ennek esetében egy vihar és az azt követő szárazság miatt a bevonat biológiai sokfélesége csökkent, az új közösségben pedig a zavarást tűrő fajok voltak meghatározók. Ezek a nagy egyedszámban előforduló fajok pedig döntően olyan kis méretűek voltak, amelyek szorosan kötődtek az aljzathoz. De miért is okozhat problémát, hogy a közösségben ez a csoport jelent meg tömegesen? Miért probléma, hogy röviddel az esőzések után a kisvízfolyás kiszáradt? A fenti tulajdonságokkal rendelkező fajok nem számítanak jó táplálékforrásnak. Méretük miatt viszonylag sokat kell belőlük elfogyasztani, ugyanakkor szorosan tapadnak az aljzathoz, így nehezen hozzáférhetőek. Vagyis az elsődleges fogyasztók, a „növényevők” számára nagy energiabefektetésbe és hosszabb időbe telik megszerzésük. Ez pedig azt jelenti, hogy a táplálékhálózat következő szintjén újabb átalakulás várható, hisz azok a fogyasztók szaporodnak el, melyek ezt a nehezen megszerezhető táplálékforrást is hasznosítani tudják. Végeredményben tehát a teljes ökoszisztéma átalakul. A szárazság, illetve a kiszáradás pedig ellehetetleníti olyan algafajok megjelenését és elszaporodását a közösségen belül, melyek könnyebben hozzáférhetőek lennének a fogyasztók számára.

A fentiek alapján felmerül a kérdés: milyen fajok, illetve milyen funkcionális jellegekkel bíró csoportok jeleznek (indikálnak) a kutatók számára olyan extrém időjárási eseményeket, mint a szárazság? Hiszen amennyiben a vízfolyások rendszeres nyomon követése, monitorozása során időben ki lehetne mutatni a szárazságra utaló csoportok arányának növekedését, gazdasági szempontból is fontos természetvédelmi kérdésekben lehetne döntést hozni még azelőtt, hogy az ökoszisztéma súlyosan sérülne. Milyen minőségű és mennyiségű vízre van szükség?  Milyen ütemezésben kell ezt a vízfolyásba juttatni? Honnan származzon a víz? Milyen költségekkel jár a vízpótlás? Mennyire gazdaságos pótolni a mederből a hiányzó vizet? Természetvédelmi szempontból a cél az élőlényközösségekben bekövetkező negatív változások megakadályozása, vagy legalábbis csökkentése.

Folyamatok állandó vízborítás, illetve kiszáradás esetén. Sötétszürke: eredeti algaközösség. Világosszürke: nagy egyedszámban előforduló taxonok az átalakult közösségben. Fehér: kis egyedszámban előforduló taxonok az átalakult közösségben.
Forrás: B. Béres Viktória

A fent említett két Kutatócsoportunk munkatársaiként egy nemzetközi együttműködés keretében elsőként mutattuk ki, hogy a régióban milyen morfológiai és funkcionális jellegekkel rendelkező csoportok jelzik az alföldi kisvízfolyások kiszáradását, és mely csoportok jellemzik a stabilan állandó vizeket. Az Advances in Water Resources angol nyelvű lapban közölt eredményeink egyértelműen rávilágítottak arra, hogy a kiszáradó kisvizekben szerkezeti változások mennek végbe a felületek algaközösségeiben. Ezek hosszú távon a vizek ökológiai rendszereinek teljes átalakulásával járnak.

Adott a kérdés: milyen természetvédelmi és gazdasági következményei lehetnek ezen folyamatnak? A jelenleg is zajló klimatikus változások miatt már most megfigyelhető az alföldi kisvízfolyások (például csatornák) esetében egy összetételbeli eltolódás: az eddig állandó vízellátottságú kisvizek egyre gyakrabban száradnak ki, időszakos vizekké alakulnak. A legfrissebb klímaszcenáriók pedig a Kárpát-medencében már rövid távon az aszályos napok számának emelkedésével számolnak. Ennek következtében pedig az említett átalakulás felgyorsul, illetve a kiszáradt állapot időtartalma is emelkedni fog. Ez pedig mindenképp újfajta stratégiák kidolgozását igényli a természetvédelmi biológia (szakszóval konzervációbiológia) és nem utolsósorban a gazdaság területén. A két Kutatócsoport eredményei a fenti új szemléleten alapuló eljárások, akciótervek kidolgozását alapozzák meg. Lehetőséget teremtenek állapotértékelő mérőszámok, indexek fejlesztésére, az időszakosan kiszáradó kisvizekhez kapcsolódóan országos szintű monitorozó gyakorlat kidolgozására. Nem utolsó sorban a kiszáradó kisvizek kezelésével, védelmével kapcsolatos jogszabályi háttér megteremtésére is lehetőség nyílik.

Achnanthidium minutissimum, egy kis méretű, hamar megjelenő (pionír) algafaj.
Forrás: M. Bolgovics Ágnes

Írta: B. Béres Viktória és Bajomi Bálint

Hozzászólások

Változik a marsi légkör oxigéntartalma

Változik a marsi légkör oxigéntartalma

A Curiosity marsjáró Gale-kráterben három marsi év során végzett méréseit elemezték.

Aquapónia, avagy vízben növő zöldségek

Aquapónia, avagy vízben növő zöldségek

Csak a klasszikus felfogás szerint kell talaj ahhoz, hogy növényeket termesszünk.

Hivatalosan bejegyezték az ebola elleni védőoltást

Hivatalosan bejegyezték az ebola elleni védőoltást

Kísérleti jelleggel már sok százezren kapták már meg, mostantól pedig megnyílik az út a kiterjedt alkalmazása előtt is.

Fél évszázada nem látott áradás csapott le Velencére

Fél évszázada nem látott áradás csapott le Velencére

Ketten életüket vesztették, a károk súlyosak.

Azonosították a világháborús tengeralattjáró roncsát

Azonosították a világháborús tengeralattjáró roncsát

A USS Grayback maradványai Okinava közelében, 435 méteres mélységben kerültek elő.

National Geographic 2019. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket