Hírek

Az erdei mikroklíma kutatója – Interjú Kovács Bencével

Dr. Kovács Bence a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont, Ökológiai és Botanikai Intézetének tudományos munkatársa. Az Erdőökológiai kutatócsoport tagja, fő kutatási témája az erdei mikroklíma, az erdőszerkezet és a fahasználatok közötti összefüggések vizsgálata.

Hogyan indult a pályád, hogy találtad meg ezt a kutatási témát?

Kaposvári vagyok, gimnáziumba is oda jártam. Elég sok minden érdekelt, a humán és a reál tárgyak egyaránt, de különösen a természetföldrajz, OKTV-versenyen is részt vettem földrajzból. Egyetemre végül környezettudományi szakra jelentkeztem, amely sokféle általános képzést nyújtott. Ökológusként ma visszagondolva, talán szerencsésebb lett volna, ha a biológia szakot választom, viszont lehet, hogy éppen emiatt tudok a kutatócsoportban a környezeti háttérváltozókra koncentráló témákkal is foglalkozni. A BSc végén kezdett vonzani az ökológia: Takács Sánta András holisztikus szemléletű, ember és természet kapcsolatát körüljáró előadásai, majd Ódor Péter növényökológia tárgya voltak a meghatározóak. Az MSc szakdolgozatomat Standovár Tibor erdőökológusnál írtam az ELTE TTK Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszékén örökerdő gazdálkodás témában, ahol a Királyréti Erdészet átalakító üzemmódban kezelt lékjeinek felújulási és vadhatás-viszonyait vizsgáltam. A doktori iskolában már Ódor Péternél (az Ökológiai és Botanikai Intézet tudományos tanácsadójánál) voltam doktorandusz hallgató, aki bevont a Pilis Üzemmód Kísérlet tervezésébe és kidolgozásába is. Fiatal doktoranduszként nagyon megtisztelő volt, hogy egy jelentős új kutatási program indulásánál önálló feladatokat kaptam, majd a projektben én lettem a mikroklíma-modul felelőse. Az erdei mikroklíma kutatása lett később a doktori témám is. Az erdőgazdálkodás erdei mikroklímára gyakorolt hatásai különösen érdekelnek azóta is.

Milyen léptéket jelent a mikroklíma? Miket mértek a mikroklíma mérések során?

Klasszikusan a talajközeli légköri folyamatok tér-idő léptékében definiálták a mikroklímát (2 m alatti, illetve a milliméterestől pár száz méterig tartó horizontális kiterjedésű jelenségek, másodperces- néhány órás időtartam). A 2010-s évektől már inkább az élőhelyekhez viszonyítják. Erdők esetében ez a lombkorona alatti térrészben pár száz métert és néhány hónap-egy év időtávlatot jelent a mikroklíma lehatárolásánál. A mikroklíma esetében – főként digitális műszerekkel –  elsősorban a  léghőmérsékletet, a páratartalmat, a talajhőmérsékletet, talajnedvességet és a fényt mérik. Itthon nem annyira felkapott kutatási terület, de Nyugat- és Észak-Európában, illetve az USA-ban és Ausztráliában komoly kutatócsoportok foglalkoznak mikroklíma ökológiával. Már az 1960-as évekből is vannak mikroklíma mérési adatok – főként agrárkutatásokban végeztek méréseket. Az erdészetben is régóta használják az állományklíma fogalmát és az egyes fafajok klimatikus igényeinek megfeleltetett eltérő termőhelyi viszonyokkal leírható egységeit – ezek azonban többnyire tapasztalati megfigyeléseken alapulnak. Az Erdészeti Tudományos Intézet (ERTI) 2014-ben kezdte meg egy mezoklíma mérőállomás-hálózat kiépítését.

A saját témámhoz kapcsolódóan önmagában a mikroklíma is érdekelt (hogyan változik, mi miatt, stb.), de ezzel párhuzamosan korábbi kutatások során sok erdei élőlénycsoportról kiderült, hogy a közösségszerkezetük, sokféleségük és hosszú távú túlélésük szempontjából egyaránt fontos az erdei mikroklíma. Ráadásul a különböző csoportoknak más-más tényezők lehetnek kulcsfontosságúak. Például az erdei lágyszárúak a gyér fényviszonyokhoz alkalmazkodtak és fontos számukra a magas páratartalom, de egyes fajok nagyobb megvilágítottságot igényelnek vagy a megnövekedett fénymennyiség és/vagy talajnedvesség-többlet hatására intenzív növekedésre képesek, ezáltal a fény a közösségek összetételét jelentős mértékben határozza meg. A mohafajok általában – de különösen a korhadéklakók – a kifejezetten párás, hűvös mikroklímát preferálják; a zuzmók ezzel szemben képesek a legszárazabb erdei élőhely foltokat elfoglalni a talajon, és főleg az epifiton fajok számára a fény, az időnként benapozott mikro-élőhelyek jelenléte kulcsfontosságú. A talajlakó állatok – mint például a fontos lebontó csoport, a televényférgek – számára a megfelelően magas talajnedvesség és a fák árnyalása következtében nem túlmelegedő feltalaj bizonyult fontos mikroklíma változónak.

Összességében azonban elmondható, hogy az erdei biodiverzitás szempontjából a kiegyenlített, szélsőségektől mentes mikroklíma az, ami kulcsfontosságú, és ennek kialakításában, fenntartásában a lombkoronának fontos szerepe van. A lombozatot úgy képzelhetjük el, mint egy szigetelő réteget: árnyékol, ezáltal nappal hűvösebb van, éjszaka nem engedi annyira lehűlni a felszínt, a szél általi átkeveredést csökkenti, így a talaj párolgása és az aljnövényzet párologtatása következtében stabil légnedvesség viszonyokat biztosít.

Hogyan kapcsolódik össze az erdőművelés módja az erdei mikroklímával?

A Pilisben folytatott erdőökológiai kutatásoknak az Ódor Péter vezette Őrs-Erdő projekt (2004-2013) volt a közvetlen előzménye. Ennek az volt célja, hogy feltárja a különböző erdei élőlénycsoportok biodiverzitását, illetve faji és funkcionális összetételét meghatározó környezeti változókat. Aztán 2012-2013 körül az erdészek részéről is megnövekedett az érdeklődés az olyan kutatások és eredményeik iránt, amelyek azt vizsgálják, hogy a különböző üzemmódok mellett mi történik a termőhelyi viszonyokkal és a felújulással. A vágásos erdőgazdálkodással szemben a szálalóvágásokat, illetve a lékvágáson alapuló folyamatos erdőborítást biztosító gazdálkodási módokat (vagyis amikor egybefüggő nagyobb területek helyett csak kisebb facsoportokban vágják ki a fákat) az árnyéktűrő fafajokra (pl. bükk) kísérletezték ki, tölgyesekre kevés nemzetközi példa létezett.

A Pilis Üzemmód Kísérletben 2014 óta, egy gyertyános-tölgyes állományban a különböző erdészeti üzemmódok (vágásos illetve örökerdő üzemmód) hatásait kutatjuk négy erdei élőlénycsoportra: az aljnövényzetre (Aszalós Réka – ÖK ÖBI), a futóbogarakra (Elek Zoltán – ÁE), a pókokra (Samu Ferenc – ATK NÖVI) és a televényférgekre (Boros Gergely – MATE). Ezt egészíti ki környezeti DNS technikával a talajlakó gombaközösségek (Geml József – EKKE), ezen kívül a kétszárnyúak (Soltész Zoltán – ÖK ÖBI) és az avarlakó mezofauna (Flórián Norbert – ATK TAKI) időszakos vizsgálata. Az avar- és talajviszonyokat a Soproni Egyetem kutatói, Bidló András vezetésével vizsgálják. A különböző üzemmódok összehasonlításából az eredmények alátámasztják, hogy a lékek képesek megőrizni az erdei mikroklímát és már jelenlévő újulati egyedek esetén a fafajok felújulása is sikeres lehet a lékekben ugyanúgy, mint egy véghasználati területen. Az Erdőökológiai kutatócsoport külön kísérletes modult állított be a felújulás vizsgálatára (Tinya Flóra – ÖK ÖBI), öt fafaj csemetéit ültettük be az egyes mintavételi egységeinkbe – ezek 6 m × 6 m-es elkerített négyzetek. A kutatási eredmények alapján az örökerdő gazdálkodásban használt egy fahossznyi lékekben történő fakivágás jó alternatívája a vágásos erdőgazdálkodásnak. Viszont ebben a kísérletben egy adott lékméretet használtunk.

Kísérleteinkben minden mintavételi egység középpontjában zajlik a mikroklíma mérése. A képen Onset gyártmányú négycsatornás adatgyűjtő látható, amellyel a fény növények által hasznosított tartományát (PAR, 400-700 nm), 150 cm-es magasságban a léghőmérsékletet és a levegő páratartalmát, 2 cm-en a talajhőmérsékletet, valamint a feltalaj (10-20 cm) nedvességtartalmát mérhetjük.

A kutatás tovább gondolásához a gyakorlatban dolgozó erdészek visszajelzései is irányadók voltak. Az erdészeti gyakorlatot kifejezetten érdekelte, hogy milyen hatásai vannak a lékek különböző méretének és alakjának, illetve annak, hogy egy vagy több lépésben történik a lékek kialakítása, melyik ideálisabb a kocsánytalan tölgy felújulása szempontjából. Ez utóbbi egy új dimenzióját hozta be a vizsgálatoknak, mert nem csak a lékméret (150 m2 vagy 300 m2) és lékalak (kör alakú vagy 1:3 arányban elnyújtott) vizsgálata került be a Pilis Lék Kísérletbe, mint vizsgálati szempont, hanem annak nyomon követése is, hogy miként reagálnak a termőhelyi viszonyok és az élőlénycsoportok arra, ha először kisebb méretű léket nyitnak, amelyet később kitágítanak. A gyakorlatban ezt adaptívan végzik az erdészek – a Pilisi Parkerdő Zrt.-nél ez egy bevett gyakorlat –, de kísérletes körülmények között még nem vizsgálták.

2024-től pedig egy harmadik kísérlettel is bővült a palettánk. Az eddigi kísérletek mindig a zárt erdőállományból indultak, például ilyen állományban létesítettük a különböző lékeket, de gyakorlati szempontból az is fontos kérdés, hogy ehhez képest a már nyitottabb (ún. bontott) állományokban hogy alakulnak a termőhelyi és felújulási viszonyok, illetve hogyan reagál az erdei biodiverzitás a kezelésekre

Az eddigiek alapján ez a kutatási téma szorosan kapcsolódik a gyakorlathoz. Az erdészek hogyan viszonyulnak ehhez a projekthez, hogyan működtök együtt?

Mindhárom terepi kísérletnél már a kísérlet tervezési szakaszába bevontuk a Pilisi Parkerdő Zrt. munkatársait, elsődlegesen Csépányi Péter erdőgazdálkodási és természetvédelmi vezérigazgató-helyettest, valamint a Pilisszentkereszti Erdészet munkatársai is konstruktívan részt vettek a terepi kísérletek tervezésében-kivitelezésében. Az erdészek számára jó visszajelzés, hogy az örökerdő üzemmód, milyen sok más, az erdei biodiverzitást érintő szempontból is kedvezőbb, mint a vágásos erdőgazdálkodás. Az örökerdő gazdálkodás vágásterület nélküli erdőgazdálkodást jelent, ahol a faanyagot térben elszórva termelik ki az erdőből és ún. „javafa” módszerrel dolgoznak, vagyis a legjobb növekedésű fák fejlődését segítik az erdészeti munkák során. Ez folyamatos faanyag kitermelést jelent az erdőből, de nem keletkeznek nagy, fátlan, ún. véghasználati területek, mint a vágásos erdőgazdálkodás során.

Milyen más projekteken dolgozol még a pilisi projekteken kívül?

A kutatócsoporton belül elkezdtük táji léptékben vizsgálni a vágásos és örökerdő gazdálkodás hatásait, a Pilis más területein, a Mecsekben, a Bakonyban és a Budai-hegységben vannak mintaterületek. Ebbe a témába a saját PD OTKA kutatásaimmal kapcsolódom be, azt vizsgálva, hogy különböző térléptékben milyen a mikroklíma heterogenitása. Mérsékeltövi erdőkben, ökológiai céllal eddig még nem alkalmazott hőkamerás méréseket tervezek, amelyhez a módszertant is ki kell még alakítani. A hőkamera tulajdonképpen egy olyan kamera, amely a különböző felületek által kibocsátott infravörös sugárzás detektálása révén képes előállítani egy olyan képet, amelyen a vizsgált felület hőmérséklete pixelről pixelre megismerhető. Ez a módszer reményeim szerint alkalmas arra, hogy kiegészítse a pontszerű, de időben finomabb felbontású műszeres mérésekből származó eredményeket, a finomléptékű változatosság kimutatására alkalmas, de pillanatszerű hőmérsékleti információkkal. További tervem egy olyan meta-analízis, amely azt vizsgálja, hogy a zárt erdők mikroklímáját hogyan változtatja meg az erdőgazdálkodás, a különféle beavatkozások. Az eddigi vizsgálatok többnyire az erdei mikroklímát különböző állományjellemzők mellett hasonlították össze a szomszédos nyílt területekkel. Az én célom viszont az, hogy a referencia a zárt erdő legyen és a fő kérdésem, hogy az egyes erdészeti fahasználatok hatására hogyan módosulnak az egyes mikroklíma változók, mi a zárt erdőkhöz viszonyított eltérés.

A kutatócsoporton belül egy másik témám, egy „talált projekt”. Sokat dolgozunk együtt terepen Németh Csabával,  mohákkal foglalkozó kutatóval és ő megtalált egy ritka, védett moha fajt egy mintaterületünk néhány dendrotelmáján. Vele és Veres Katalinnal, 2022-ben arra terveztünk vizsgálatot, hogy vajon mi határozza meg, hogy egyes dendrotelmákban vagy azok nyílásánál előfordul ez a nagyon különleges, mikorélőhely-specialista mohafaj, a Codonoblepharon forsteri. Ez az európai szubendemikus faj Európán kívül néhány észak-afrikai helyszínről ismert, óceáni, illetve mediterrán klímán fordul elő tipikusan, ezért magyarországi jelenléte nem mindennapi.

Azt kezdtük el kutatni, hogy felhagyott sarjeredetű cseres-tölgyesben a dendrotelmáknak milyen hatása van a helyi mikroklímára, illetve a lokális faállományszerkezet hogyan befolyásolja ezek mikroklimatikus viszonyait. Kimértük például, hogy a nyílásuknál még a zárt erdőhöz képest is további 2°C-kal hűvösebb a mikroklíma és 20%-kal magasabb a páratartalom a nap legmelegebb időszakában.

Dendrotelma avagy „tündérkút” egy sarjeredetű csertölgyön, amely nyílásának alsó részén, intenzív smaragdzöld színével, jól elkülönül a mikrohabitat-specialista Codonoblepharon forsteri a területen legnagyobb tömegben növő, generalista ciprusmohától (Hypnum cupressiforme)

Mit jelent a dendrotelma? Más néven tündérkút, de manófürdőként is emlegetik.

Olyan kis időszakos víztestet jelent, ami fásszárú növényeken alakul ki: bekorhadt fatörzsön kialakuló üregekben, ágvillákban vagy akár kitakaródott gyökereken és korhadt tuskókon létrejött mélyedések, amelyekben megmarad a víz. Az általunk vizsgált tölgyesben olyan típusa alakul ki, ami viszonylag nagyméretű, így azt is tudjuk vizsgálni, hogy milyen sokáig képes megtartani a benne levő vizet, illetve, hogy egy-egy csapadékesemény után milyen mértékben képes feltelni.

A dendrotelmák vizében jellegzetes élőlényközösségek alakulnak ki, 18 európai gerinctelen fajt tartanak számon tündérkút-specialista fajként, de körülöttük is, például a már említett moha mellett egy másik moha, az Anacamptodon splachnoides is csak itt fordul elő. Ezen kívül, gerinces fajok számára is fontosak lehetnek ezek a mikro-élőhelyek, elsősorban mint ivóvízforrások. Kameracsapdával Zagyva Gergő, a Bükki Nemzeti Park Igazgatóság munkatársa, például egy általunk vizsgált bujáki tündérkútnál egyebek mellett vadmacskát, rókát és meggyvágót is lefilmezett. Nagyon különleges, szigetszerű ökoszisztémák jönnek így létre, ezért ezek az élőhelyek különösen érdekesek a metapopulációkat kutató szakemberek és a taxonómusok számára egyaránt.

Az Ökológiai Kutatóközpontban dolgozol együtt más kutatócsoportokkal is?

A kutatócsoporton kívül Deák Balázs kutatócsoportjával, a LENDÜLET Vegetáció és Magbank Dinamikai kutatócsoporttal dolgozom együtt a kunhalmok mikroklímájának vizsgálatában.

A kutatáson kívül mi tartozik még az érdeklődési körödbe? Akár a kutatómunkához kapcsolódóan, akár azt kiegészítve?

Oktatok, de csak mint óraadó, nincs állandó tárgyam és programom. Leginkább terepgyakorlatot szeretek tartani, kevésbé vonz a frontális oktatás – bár saját tárgy esetében, amit elejétől a végéig fel kell építenem, lehet, hogy ez megváltozna.

Szabadidőmben leginkább a gyerekeimmel játszom. Az aktuális kéréseknek megfelelően a dinoszaurusz park alapításától kezdve, az élelmiszerbolton át, legós tengerkutató-állomás létesítéséig elég széles a paletta. De szeretek zenét hallgatni, koncertre járni, kirándulni és olvasni is. Az életközepi nosztalgia-hullámban most éppen a 90-es évek vidéki Magyarországán játszódó felnövéstörténetek fognak meg leginkább, mint Vass Norbert Indiáncseresznye c. könyve vagy Hartay Csaba kötetei.

Az Ökológiai Kutatóközpontban te hoztad létre a filmklubot. Szeretsz filmet nézni?

Korábban volt olyan korszakom, amikor nagyon érdekelt a filmművészet és sok filmet néztem. A filmklubbal kapcsolatban kezdetben csak az volt a koncepció, hogy a számomra fontos filmeket megosszam egy kollégákból álló baráti csoporttal is, ha már szegényeknek rengeteget beszéltem erről vagy arról az alkotásról. Később egy kicsit kinőtte magát ez a kezdeményezés, már nem egyedül szerveztem, módosult a „víziónk” is. Volt egy korszak amikor tematikus filmnapokat tartottunk, amikor is a filmeket egy-egy nevezetes dátumhoz (pl. Víz Világnapja, Anyák Napja) igazítottuk. Majd egy időben demokratikusabbá kívántuk tenni a vetítéseket és rövid ismertetőink után szavazni lehetett a megtekinteni kívánt alkotásra. A filmklub ma is létezik, kisebb csoport az aktív magja és egy sajnos sokkal inkább bővülő, mint fogyó lista alapján igyekszünk műsorra tűzni a filmeket.