A klímaváltozás miatt a növényekkel fogunk versenyezni a vízért, és ez egyikünknek sem jó

Megosztás

785 millió ember számára a legalapvetőbb ivóvíz szolgáltatás már most sem érhető el, 2025-re pedig a földi népesség fele vízhiányos területenfog élni. Ezt az egyenlőtlen vízellátottságot tovább fogja fokozni a globális felmelegedés: friss kutatások alapján a földi rendszerek közötti vízáramlás 60%-áért felelős növényzet növekvő vízfelhasználása egyes területeken várhatóan a vízkészletek csökkenéséhezvezet. Ezt erősítheti, hogy a vízhiányos területek kiterjedése nő, míg a jó vízellátottságú területeké csökken. Ráadásul a szélsőségesebb csapadékeloszlás következtében egyszerre jelentkezhetnek párhuzamosan a vízhiány és a víztöbblet okozta problémák, miközben a vegetáció szénelnyelő képessége is csökken.

A cikket Szabó Amanda Imola, meteorológus, éghajlatkutató, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Környezettudományi Doktori Iskolájának doktorandusza írta, mely a Másfélfok portálon jelent meg először.

A növények az elsődleges szabályozói a vízciklusnak így jelentős hatással vannak az éghajlatra globálisan és lokálisan egyaránt, ezért kiemelten fontos tudnunk, hogy az éghajlatváltozás milyen hatással van rájuk.A folyamat azonban nem egyirányú, az éghajlat és annak változása több ponton is befolyásolja a növénynövekedést. A szén-dioxid szint és a hőmérséklet két, a növényzet produktivitása szempontjából kritikus környezeti tényező, melyek megváltozása jelentős változásokhoz vezet a vízellátottságban.

Többek között az alábbi kockázatokkal kell számolnunk a klímaváltozás miatt:

  • A vízfolyásokat tápláló lefolyás csökkenő trendje várható Észak-Amerikában, Európában és Ázsiában még azokon a területeken is, ahol várhatóan növekszik vagy változatlan marad az éves csapadékmennyiség.
  • A szén-dioxid koncentráció és a hőmérséklet-változás együttes hatása összességében a talaj szárazodását idézi elő a mérsékelt övben.
  • A vízhiányos területek növekedni fognak, míg a víztöbblettel jellemezhető területek várhatóan csökkennek az északi féltekén.
  • A vízhiány növekedése és a növényzet limitált vízellátottságra való reagálása alapján a vegetáció egyre érzékenyebb a szárazságra, ami a tűzesetek gyakoriságának növekedését is előrevetíti. 
  • A fokozódó éghajlatváltozás hatására egyre inkább szenvednek majd a növények a vízhiány okozta stressztől, ami hosszú távon csökkenti a szárazföldi rendszerek szénelnyelő képességét.

A fokozódó éghajlatváltozás a növények szervezetét is megviseli

A globális felmelegedés nemcsak a hőmérsékletben történő változásban nyilvánul meg, hanem az éghajlatirendszer minden elemében. Az emberekhez hasonlóan a növények esetén is definiálhatóak adott környezeti tényezőkhöz köthető küszöbértékek, melyek átlépése jelentősenbehatárolja az adott populáció fejlődését, sőt, teljes kipusztuláshoz is vezethet. Ilyen kényszerfeltétel például a hőmérséklet és a vízellátottság megfelelő szintje, melyek szükségesek az életfunkciók megfelelő működéséhez.

 Bár a hőmérséklet és a szén-dioxid koncentráció serkentő hatással bírhat a növénynövekedésre, a képlet nem ilyen egyszerű, ugyanis ha a többi környezeti feltétel, így például a megfelelő vízellátottság nem teljesül, akkor a szén-dioxid és a hőmérséklet többlet “trágyázó hatása” sem működik. 

A tűrőképesség ráadásul nemcsak a különböző környezeti tényezők függvénye, hanem a változás gyorsasága is nagyban befolyásolhatja, hogy mennyit tud tolerálni az élő szervezet.

Egy friss, a Nature Communications-ben publikált kutatás során megmutatták, hogy sok helyen egyre inkább korlátozottan érhető el a víz a növények számára és hogy a vízhiányos területek, és ezen belül a vegetációs időszakban jellemzően aszályra hajlamos területek kiterjedése nőtt. A vizsgálat során a növénynövekedési index, valamint a terület aszályosságára vonatkozó indikátorok számítását műholdadatok alapján végezték el. Az alábbi ábrán a minél inkább pirosba hajló területeken a vízhiány dominált az elmúlt három évtizedben és látható, hogy a mérsékelt éghajlatú területeken,

így hazánk jó részén is a növényzet számára nem kielégítő vízellátottság volt jellemző.

A növénynövekedést és vízellátottságot kifejező indexek közötti statisztikai kapcsolatot ábrázoló térkép. A piros árnyalatok a növényzet számára szükséges víz korlátozott elérhetőségét, a kék árnyalatok a megfelelő vízellátottságot jelölik. Forrás: Jiao et al., 2021. 

Az alábbi térkép azt is mutatja, hogy hazánkban mind a víztöbblettel, mind a vízhiánnyal jellemezhető területeken csökkent a vízellátottság az elmúlt három évtizedben, tehát a korábban a vegetáció szempontjából jó adottságú területeken is negatív irányú változás figyelhető meg. Jiao és munkatársai azt is felmérték, hogy az egyre gyakoribb és intenzívebb és egymást követő aszályok után a zöldülés mértékének csökkenése jellemző. Ez gondot okozhat hazánkban is, ahol az éghajlatváltozás hatására az aszályok fokozódása várható. 

A növénynövekedést és vízellátottságot kifejező indexek közötti statisztikai kapcsolatot bemutató ábra az elmúlt három évtizedre vonatkozóan. A térképen a mustárszín a víztöbblettel jellemezhető területeket jelöli, ahol csökkent a vízellátottság, a tengerészkék esetén víztöbblet jellemző és nőtt a vízellátottság, az élénk rózsaszín helyeken vízhiány jellemző és csökkent a vízellátottság, a citromsárga helyeken vízhiány és növekvő vízellátottság dominál. A grafikonon a piros szín a vízhiányt, a kék a víztöbbletet jelöli. Forrás: Jiao et al., 2021. 

Ami rossz a természetnek, az végső soron nekünk is rossz

A vízellátottság változásának hatása a növényzetre több kapcsolódási ponton keresztül a mi életünkre is hatással van. Hazánk esetében mezőgazdasági és élelmiszerellátási szempontból is jelentős problémát okozhat a vízhiány, hiszen a vízkárok és tavaszi fagykárok mellett az aszályok okozzák a legjelentősebb mezőgazdasági károkat.

A Nature Geoscience-ben megjelent tanulmányukhoz köthető kutatás során Mankin és munkatársai az édesvíz ellátottság és a növényzet éghajlatváltozás hatására történő változását vizsgálták a megnövekedett szén-dioxid szint és hőmérséklet mellett. 16 éghajlati modell csapadék, levélfelületi és talaj párolgás, levélfelületi index és talajnedvesség adatait, továbbá a várható szén-dioxid koncentráció és hőmérséklet becsléseket is felhasználták a vegetáció és a felszín vízháztartásának jövőbeni változásainak kikövetkeztetésére.

A növekvő szén-dioxid koncentráció hatására a növényzet vízigénye csökken a fotoszintézis során, így több víz marad a talajban. Ennek ellenére a vegetációban várható változások hatására globális mértékben csökkenés várható a felszíni lefolyás mértékében, mely

a folyók és patakok vízszintjének csökkenéséhez vezet az északi féltekén a mérsékelt övben és ezaz emberek számára nélkülözhetetlen vízkészletek korlátozását eredményezheti.

Ennek oka a lombozat vízigényének növekedése, amit tovább fokozhat a zöldülés erősödése és a melegebb és hosszabb vegetációs időszak, melyek összességében több víz felhasználását és a talaj szárazodását eredményezik. A vízfolyamok és a talajnedvesség mértékének csökkenése azokon a területeken is várható, ahol a csapadék éves mennyisége növekvő vagy nem változik. Azaz a növényzet több vizet használ fel, annak ellenére, hogy védekezik az éghajlatváltozás hatásai ellen.

A friss kutatások eredményei rávilágítanak, hogy nem számíthatunk arra, hogy a növényzet megvéd majd minket az éghajlatváltozás okozta potenciális vízhiánytól és a napjainkban tapasztalt aszályoknál sokkal drasztikusabb száraz időszakokra kell számítani a jövőben. Egy korábbi tanulmány alapján például 80% valószínűsége van egy akár 35 évnél hosszabb ideig tartó mega-aszálynak Észak-Amerika nyugati részén a század végére a jelenlegi kibocsátások alapján, és ez a szám még közepesen hatékony kibocsátáscsökkentés esetén is 60%. 

A természet olyan partner a klímavédelemben, akit nem becsülünk eléggé

A megváltozó környezeti feltételek okozta stresszhatások limitálhatják a növényzet fejlődését, ezzel korlátozva a számunkra biztosított szolgáltatásait. Ezen ökoszisztéma szolgáltatások közül a légköri üvegházgáz koncentráció szempontjából kiemelten fontos szénraktározó szerepük. A globális felmelegedés hatására megváltozó hő- és vízellátottság miatt ez a szerep azonban átalakulóban van.

Az egyre fokozódó vízhiány hatására várhatóan csökkenni fog a vegetáció szénelnyelő képessége, ami további felmelegedéshez vezet.

A szárazföldi bioszféra az emberi tevékenység következtében kibocsátott szén-dioxid közel harmadát nyelte el, ezzel jelentős mértékben enyhítve az ember okozta felmelegedés mértékét. Emellett a bioszféra szerves részét képező növényzeta vízáramlás 60%-áért felelős,jelentősen befolyásolva a talaj és a levegő nedvességtartalmát, valamint a hőmérsékletet, így lokálisan is hatással lehet egy térség éghajlatára.

A növényzet a városi környezetre is kedvezően hat.Megköti a szállóport és egyéb légszennyező anyagokat, csökkentik a zajszennyezést, mérséklik a mesterséges felszínek által fokzott villámárvizeket és a városi hősziget jelenséget is.

Talajfogó szerepet is betölt, ezért elengedhetetlen a szél- és vízerózió elleni védelemben, és a jövőben is fontos lesz a várhatóan egyre intenzívebb csapadékesemények és extrém szélsebességű viharokhoz történő alkalmazkodásban. A klímaváltozás mérséklésén és az alkalmazkodáson túlmenőena természet gazdasági értéket is képvisel, hozzájárul a lakosság fizikai és mentális egészségének a megőrzéséhez.

Ha nem akarjuk elveszíteni ezeket a számunkra kedvező szolgáltatásokat, és azt, hogy a természet nekünk kedvezően szabályozza a földi éghajlatot, úgy azonnal és drasztikusan csökkentenünk kell az emberi eredetű üvegházhatású-gázkibocsátásokat, ahogy erre az IPCC legújabb jelentése is felhívta a figyelmet.

Related posts