Ha sokféle őshonos vadvirág magjait tartalmazó keverékkel vetjük be a termőföldek szegélyét, akkor nagyban segíthetjük a beporzó rovarok túlélését és boldogulását – derül ki a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontban működő Lendület Ökoszisztéma Szolgálatás Kutatócsoport és a Magyar Agrár és Élettudományi Egyetem Vadgazdálkodási és Természetvédelmi Intézet (MATE VTI) munkatársainak most publikált eredményeiből. Ezzel nemcsak a természetes biodiverzitást őrizhetjük meg, de a rovarbeporzástól függő tápláléknövényeink fennmaradását is elősegíthetjük.

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatói folyamatosan vizsgálják az emberi tevékenység természetre gyakorolt hatását. Talán a mezőgazdasági termelés az a tevékenység, ami a legközvetlenebb módon befolyásolja a termőföldek környezetében lévő természetes élőhelyek közösségeinek működését, ezért az agrárium ökológiai hatásai folyamatosan a legfontosabb kutatási témák közé tartoznak. A Lendület Ökoszisztéma Szolgálatás Kutatócsoport és a MATE-VTI munkatársai négy évvel ezelőtt egy nagyszabású terepi kísérletbe kezdtek. Az alföldi agrártájban félhektáros vadvirágos parcellákat hoztak létre a termőföldek szélén, és azóta azt vizsgálják, hogy e növények hogyan hatnak helyi pollinátorok (beporzók) viselkedésére. E hosszútávú kísérlet első eredményei jelentek meg nemrégiben az Agriculture, Ecosystems and Environment című folyóiratban.

„Az elvetett magkeverékben rendkívül sokféle őshonos növényfaj volt, vagyis a parcellák növényzetét kifejezetten a beporzók igényeire szabva alakítottuk ki – mondja Bihaly Áron, a tanulmány első szerzője, a kutatócsoport munkatársa és a MATE PhD hallgatója. – Az elmúlt években folyamatosan nyomon követtük, hogy e vadvirágos parcellák mennyi virágot biztosítanak a beporzóknak (vadméheknek, lepkéknek, zengőlegyeknek, darazsaknak), illetve hogyan változik a számuk és diverzitásuk a virágkínálat és a táji környezet hatására.”

Mára szerte a világon felismerték, hogy a biodiverzitás csökkenése hatalmas problémát jelent, és ezt az ember okozza az urbanizáció, a mezőgazdaság egyre nagyobb földhasználata, a vízellátás megzavarása és a klímaváltozás révén. Az európai szárazföldi területek felén mezőgazdasági művelés zajlik, és az agrárium által használt legtöbb eljárás csökkenti a terület biológiai sokféleségét. Több száz hektárnyi összefüggő területen termelünk egyféle növényt, majd a betakarítás után feldúljuk a talajt, így a földön és a föld alatt élő állatokat is elpusztítjuk.

A beporzó rovarok a biodiverzitás kulcsfontosságú elemei, hiszen rengeteg növény (közöttük sok termesztett növény) szaporodását biztosítják, másrészt pedig ők maguk is az életközösségek részesei. A pollinátorok segítése érdekében az utóbbi időszakban a mezőgazdasági területeken is igyekeznek megteremteni a túlélésük, szaporodásuk feltételeit, ezzel pedig egyszerre védik a természetes élővilág sokféleségét, illetve a rovarok által beporzott kultúrnövények terméshozamát. Az egyik leggyakoribb ilyen beavatkozás, amikor a termőföldek szélére hat-tíz méter széles virágos sávokat vetnek, amelyek táplálékforrásul és búvóhelyként szolgálhatnak a beporzó rovarok számára.

„Ezzel az eljárással azonban sok a probléma, hiszen az alkalmazott módszerek nem nevezhetők kiforrottnak. A kutatásaink során éppen ezért az a fő célunk, hogy megvizsgáljuk, hogyan lehet a vadvirágokkal még hatékonyabban segíteni a beporzókat, hogy ezáltal jól használjuk fel a mezőgazdaságra és természetvédelemre szánt véges forrásainkat – folytatja az ökológus. – Korábbi kutatások feltárták, hogy az általában kialakított hat méter széles virágsávok túl keskenyek, a növényvédőszeres permetezés sokszor e sávokra is átjut, és legtöbbször csupán egy-két évig hagyják fejlődni a sávot, ami nem elég arra, hogy benne teljes értékű rovarpopuláció telepedhessen meg.”

A gyakorlatban kialakított virágsávokban kevés és gyakran idegenhonos növényfajt vetnek el. Emiatt a bennük kialakuló közösség szegényes: a fajgazdagsága alacsony, a behurcolt növények pedig akár invázióssá is válhatnak, ha elhullajtják a magjaikat a parcellán kívül. E hiányosságok kiküszöbölése érdekében az Ökológiai Kutatóközpont munkatársai jóval nagyobb, 50×100 méteres parcellákat alakítottak ki 2020-ban, amelybe rendkívül sokszínű, összesen 32 virágzó őshonos növényfaj magjait vetették el. Azt is tesztelték, hogy van-e szerepe a vadvirágos terület szerkezetének: a különböző kísérleti helyszíneken vagy egyetlen fél hektáros területet, vagy több kisebb területet alakítottak ki.

Az már a kísérlet első, most publikált eredményeiből is nyilvánvalóvá vált, hogy e parcellák telepítése a legkülönfélébb táji környezetben is hatékony lehet. A korábbi kutatások azt a következtetést vonták le, hogy ahol egyébként is van természetes élőhely a közelben, oda nem érdemes vadvirágokat vetni. Az Ökológiai Kutatóközpont és a MATE munkatársainak eredményei azonban cáfolják ezt a vélekedést: kiderült, hogy e virágsávok a természetközelibb agrártájban is jelentősen növelik a beporzók egyedszámát és diverzitását.

„Minél több és minél sokszínűbb növény virágzott egy parcellában, annál több megporzó rovar élt benne – értékelte az eredményeket Bihaly Áron. – Talán az a legfontosabb felismerésünk, hogy a virágos parcellák fontossága változik az év során. Nyár közepére a szántóföldek környezetében nagyon lecsökken a virágzó növények száma, így a beporzó rovarok nehezen találnak táplálékforrást és búvóhelyet. Ha nincs a közelben természetes élőhely, a vadvirággal vetett területek ilyenkor szó szerint a túlélést biztosítják a pollinátoroknak. Ezért a kutatásunk legfontosabb üzenete az, hogy az egész vegetációs időszakban, tavasztól őszig folyamatosan biztosítanunk kell a sokszínű virágkínálatot a rovaroknak, hogy ők biztosíthassák a tápláléknövényeink nagy részének túlélését.”

További megjelenések a témában:

tisztajovo.hu - Őshonos virágokkal a beporzókért -2024-04-26

player.hu - Vadvirágmezőkkel kell kiszolgálni a beporzókat, hogy segítsenek biztosítani az élelmünket - 2024-04-23

Napjainkban gyakran hallhatunk a klímaváltozás általános hatásairól, mégis sok még a homályos folt azzal kapcsolatban, hogy mindez miképpen alakíthatja át a felszíni vizek és a vízi életközösségek állapotát meghatározó folyamatokat a következő évek, évtizedek során. Ennek oka legfőképp abban rejlik, hogy ezek a folyamatok többszörösen összetett módon befolyásolják egymás hatását, így pedig nehéz megítélni a változások jellegét és irányát. Ehhez a problémakörhöz kíván hozzájárulni a HUN-REN ÖK Vízi Ökológiai Intézet munkatársainak friss tanulmánya, melyben a felmelegedés fitoplankton dinamikára gyakorolt hatását elemezték terepi és kísérletes megfigyelésekre épülő modell szimulációk segítségével.

Míg a világ tavainak jelentős részében az éves átlaghőmérséklet hosszú távon egyértelműen emelkedő tendenciát mutat, arra már nehéz választ adni, hogy a melegedés milyen ökológiai hatást fejt ki különböző fizikai és kémiai adottságú vizekben vagy különböző fajösszetételű közösségekben. Ez nemcsak a halak, makrogerinctelenek vagy vízinövények esetében, hanem a vízben lebegő planktonikus szervezetek vonatkozásában is fontos kérdés, hiszen ők képezik a vízi táplálékhálózat alapját és jelentős mértékben befolyásolják a tavi ökoszisztémák anyagforgalmát. Egy plankton közösség rendkívül dinamikus módon változhat, ami azt eredményezi, hogy hiába rendelkezünk egyre kifinomultabb technikákkal a vizsgálatukra, a működésüket meghatározó tényezők közötti összefüggések feltárása továbbra is nagy kihívás. A felszíni vizekkel kapcsolatos kutatások nélkülözhetetlen része a rendszeres terepi mintavételeken alapuló monitoring, viszont e vizsgálatok munka- és időigényességéből eredően egy tavat csupán egy-egy fix ponton, korlátozott időbeli gyakorisággal tudunk csak mintázni. Hosszútávú vizsgálatok esetében kis túlzással olyan ez, mintha egy többévados tévésorozat minden egyes részéből csupán néhány képkockát látnánk, majd abból próbálnánk kihámozni, mi történt az évadok során.

Szükségünk van kiegészítő módszerekre, ezek nélkül a globális felmelegedés várható ökológiai hatásainak felmérésére, becslésére való lehetőségünk is korlátozott. Ide sorolhatók az un. numerikus modellek, melyek az ökológiai kutatások területén is egyre nagyobb szerepet kapnak. Általános értelemben ezek a modellek eddigi adatainkra, tudományos ismereteinkre hagyatkozva írnak le elemi összefüggéseket matematikai egyenletek formájában. Ilyen összefüggés például egy faj szaporodásának, növekedésének függése az elérhető táplálék mennyiségétől, vagy a növényi fotoszintézis fényintenzitás függése. A modellezés erőssége többek között abban rejlik, hogy alkalmazása révén számítógépes szimulációk futtathatók térben és/vagy időben egy általunk vizsgált populáció, közösség vagy ökoszisztéma állapotának és környezetének változását illetően, így segítve a természetben megfigyelt jelenségek ok-okozati összefüggéseinek megértését. Tehát míg a terepi és labor vizsgálatok jelentős része pillanatnyi állapotok sokaságáról szolgáltat adatokat, addig a modellezés az állapotokat eredményező folyamatokra, az állapotok változására fókuszál.

Magyar-görög együttműködés keretében Pálffy Károly, az intézet Plankton-ökológiai Csoportjának kutatója egy ilyen modell szimuláción keresztül vizsgálta felszíni vizeink elsődleges termelői, a planktonikus algák (fitoplankton) dinamikáját. A kutatás elméleti háttere két korábbi megfigyeléséből ered. Először a Balaton adatsorából mutatta ki, hogy a tó átlaghőmérsékletének hosszútávú emelkedésével párhuzamosan a fitoplankton összetétele éves szinten egyre tágabb határok között változik (nő a szezonális variabilitása), mely többek között a tavi ökoszisztéma stabilitásának csökkenésére utal. Hasonló összefüggést talált egy mezokozmosz kísérletben is, így adódott a kérdés: a megfigyelt párhuzam a melegedés és a planktonikus algák dinamikája között csupán véletlen egybeesés, vagy valami általánosabb jelenség húzódik a háttérben?

A munka során létrehozott modell révén lehetővé vált a fitoplankton fajszintű változásának időbeli szimulálása, különböző hőmérsékleti forgatókönyvek mentén. A szimulációk a korábbiakkal megegyező eredményt hoztak, a magasabb éves átlaghőmérséklet növelte a fitoplankton szezonális változásának mértékét, azonban a hatás erőssége nagyban függött attól is, hogy a közösség mi módon juthatott a növekedéséhez szükséges szervetlen tápanyagokhoz. Így a melegedés hatását jelentősen befolyásolta két kulcsfontosságú tápelem, a nitrogén és a foszfor aránya épp úgy, mint a tápanyag utánpótlás időbeli fluktuációja. Ez szorosan összecseng számos nemzetközi tanulmánnyal, melyek szerint a klímaváltozás vízi ökoszisztémákra gyakorolt hatása nem vizsgálható a tápanyag ellátottság (trofitás) figyelembe vétele nélkül. A tápanyagokon túl a kiindulási fajszám is kihatott az eredményekre, ami kutatásmódszertan szempontjából lényeges megállapítás, hiszen ennek fényében a hőmérséklet hatását célzó kísérletes munkák esetén sem mindegy, hány fajjal tervezünk közösségi léptékű kísérletet végezni.

A Limnology and Oceanography folyóiratban megjelent tanulmány arra is rávilágított, hogy az alga összetétel fokozódó szezonális változása, mint a közösség gyengülő stabilitásának az indikátora, hosszabb távon milyen következményekkel járhat. Magasabb átlaghőmérsékleten a közösségek összetétele nagyobb szezonális szélsőségek között mozgott, tehát csökkent a közösségek kiegyenlítettsége. Ezen felül többéves időtávlatban, magasabb átlaghőmérsékleten nőtt a nem domináns fajok kihalásának valószínűsége, ami matematikai igazolása annak, hogy a felmelegedés általában véve növelheti a plankton közösség instabilitását, ezzel módosítva a vízi ökoszisztéma működését. A kutatócsoport munkatársai a továbbiakban a módszer bővítését tervezik, céljuk olyan összetettebb modellek alkotása, melyek segítségével a térbeliség és a planktonikus táplálékhálózat működésének figyelembevétele mellett becsülhető a klímaváltozás vízi életközösségekre gyakorolt hatása.

További megjelenések a témában:

alternativenergia.hu - Numerikus modellek segítenek megérteni hogyan hat a globális felmelegedés a tavak plankton közösségeinek működésére - 2024-04-09

tisztajovo.hu - Numerikus modellek segítenek megérteni hogyan hat a globális felmelegedés a tavak plankton közösségeinek működésére - 2024-04-08