ForrásMásfél fok; Szabó Amanda Imola – Meteorológus-éghajlatkutató, doktorandusz az ELTE TTK Meteorológiai Tanszékén és a Másfél fok egyik állandó szerzője.

785 millió ember számára a legalapvetőbb ivóvíz szolgáltatás már most sem érhető el, 2025-re pedig a földi népesség fele vízhiányos területen fog 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 csökkenéséhez vezet. 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 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 éghajlati rendszer minden elemében. Az emberekhez hasonlóan a növények esetén is definiálhatóak adott környezeti tényezőkhöz köthető küszöbértékek, melyek átlépése jelentősen behatárolja 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 ez az 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 növényzet a 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 szálló port 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 túlmenően a 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.