Magyar Tudomány, 2005/7 837. o.

Időjárás - éghajlat - biztonság

Führer Ernő

a mezőgazdaság (erdészet) tudományok kandidátusa, Erdészeti Tudományos Intézet - furhrere @ erti.hu

Mátyás Csaba

az MTA levelező tagja, Nyugat-Magyarországi Egyetem - cm @ emk.nyme.hu

A klímaváltozás hatása a hazai erdők szénmegkötő képességére és stabilitására


Bevezető

A vegetáció, ezen belül az erdőtakaró jelentős szerepet játszik a földi klíma stabilizálásában és mérséklésében. Összetétele és kiterjedése a légköri CO2 megkötését, valamint a szárazföldek hőháztartását befolyásolja. Az erdők energiaelnyelő képessége kedvezőbb, mint más területhasználati formáké (a lomberdő albedója 13-17 %, a száraz legelőé 30-32 %), és lényegesen magasabb a megtermelt és az ökoszisztémában hosszabb időre elraktározott élő és holt szerves anyag mennyisége is. Az erdőterületek szénraktározó szerepe különösen a mérsékelt öv nedvesebb részén, valamint a boreális övben jelentős. A klímajelző fafajok révén a zonális erdőterületek mezoklimatikus adottságainak aránylag érzékeny jellemzése lehetséges. (Führer - Járó, 1989; Führer et al., 1991; Mátyás, 2004).

A globális és regionális klímaváltozás veszélye a magyarországi erdőtakaró összetétele, stabilitása és mindezeken keresztül szervesanyag-képzése vonatkozásában ma még bizonytalan jövőképet vetít előre. Az erdőgazdálkodás - hosszú termelési ciklusából adódóan - szinte kizárólag a meglévő ökológiai adottságokra épít, ezért az időjárási körülményekben bekövetkező mindennemű változás alapvetően érinti a gazdálkodás mikéntjét és jövedelmezőségét. Mivel a szén a növények, így a fák szerves anyagának fő építő eleme, a szénlekötést és -tárolást figyelembe vevő erdőgazdálkodással az üvegházhatást bizonyos mértékben mérsékelni lehet (Führer et al., 1991; Führer - Járó, 1992). Sajnos az erdő szervesanyag-képzésének, illetve szénmegkötésének ezt a globális ökológiai jelentőségét a társadalom ma még nem ismeri, ezért kellően nem értékeli és nem is honorálja.

A magyarországi erdők szénkészlete

A magyarországi erdőkben lekötött szén egyrészt a dendromasszában, másrészt a talajban halmozódik fel. A vágáslap feletti élőfakészletben felhalmozódott szerves anyag mennyisége a rendszeres leltározó felvételek alapján viszonylag jól számítható, viszont a talajban lévő dendromassza (tuskó, gyökérzet), valamint a humuszos feltalaj és az ásványi talaj szerves anyagának széntartalmáról - egzakt és kellő számú mérési eredmény hiányában - csak becslések állnak rendelkezésre.

A 2002. évi erdőtervi adatok (ÁESZ, 2002) és a több évtizedes termőhely-ismerettani kutatások eredményei alapján (Führer, 2004; Führer - Molnár, 2002) a magyarországi erdőkben akkumulálódott szén mennyiségét összesen mintegy 377 millió tonnára becsülhetjük. Ez 1,3 milliárd tonna légköri széndioxidnak felel meg. A tárolt szén mennyisége hektáronként átlagosan 211 tonna, ebből 76 tonna a dendromasszában, 135 pedig a talajban található.

A fontosabb fafajokat tekintve, területi arányuknál nagyobb szénkészlettel az őshonos keménylombos fafajok (tölgyek, bükk és a cser) rendelkeznek, közel átlagossal a gyertyán és az egyéb lombos fafajok, míg kevesebbel az akácosok, a nyárasok és a fenyvesek.

Az erdőben megkötött szén éves változása

Az erdő faanyagában évente megkötött szén mennyisége az élőfakészlet éves növekményéből határozható meg. A magyarországi erdők vágáslap feletti éves faanyag-képzése (növedéke) 11,97 millió köbméter, ami 3,2 millió tonna szénnek felel meg (1. táblázat). A tartamos (fenntartható) erdőgazdálkodás során jelenleg e növedéknek mindössze 75 %-át termelik ki, így a maradék, mintegy 0,8 millió t szén az évente növekvő favagyonban marad megkötve. A 75 %-os bruttó fakitermelés 20 %-a ún. erdei apadék (gally, kéreg, fűrészpor), ami a helyszínen lebomlik, és visszakerül a légkörbe. Az apadékkal csökkentett fakitermelés közel fele az energiaellátást, elsősorban a lakosság és egyes erőművek tűzifaigényét szolgálja. Ez a kb. 0,96 millió tonnányi szénmennyiség ugyancsak hamarosan visszakerül a légkörbe. A kitermelés faipari célra hasznosított felének szénmennyisége viszont, a mintegy 5 %-nyi faipari hulladéktól eltekintve, hosszú ideig nem kerül az atmoszférába.

Az erdőtakaró levélzetébe a tenyészidő alatt körülbelül 2,4 millió tonna szén épül be, amely minden évben lebomlik és visszajut a légkörbe, hasonlóan a lágyszárú növényzet levélzetéhez, melynek mennyisége azonban viszonylag csekély. A tuskó és gyökérzet mintegy 1,3 millió tonnára becsült éves gyarapodásából elhal a fakitermelésnek megfelelő részarány (0,97 millió t). Ez rövidebb-hosszabb távon lebomlik, és ugyancsak visszajut a légkörbe. A maradék (0,33 millió t) viszont az élő fák szerves anyagában megkötve halmozódik fel évről évre.

Összességében tehát a magyarországi erdők évente mintegy 6,9 millió t szenet kötnek meg az ökoszisztémában. Ebből 2,04 millió t az erdő élőfakészletében, továbbá a faipari termékekben tartósan megkötve kikerül az éves szénforgalomból. Meg kell azonban említeni: ez a mennyiség az antropogén eredetű szénkibocsátás kiegyenlítésére nem elegendő. A Magyarországon jelenleg kibocsátott szén-dioxid elemi széntartalma kb. évente 16 millió t, vagyis mintegy nyolcszorosa a faanyagban lekötött mennyiségnek.

A vegetációs övek eltolódása

Egybehangzó vélemények szerint az antropogén eredetű klímaváltozás a szárazföldi vegetáció összetételére, ezen belül az erdőtakaróra jelentős hatást fog gyakorolni (Mátyás, 1994). A jelenlegi koncentráció háromszorosára emelkedett CO2-szint esetében (például a Potsdami PIK intézet modellje szerint) mediterrán örökzöld cserjések tenyésznek majd Angliában, az Alpok fenyveseit lombos erdők váltják fel, a fátlan puszták pedig elfoglalják az egész Kárpát-medencét, sőt megjelennek Közép-Németországban és Lengyelországban is. Ilyen óriási léptékű változásokra való felkészülés különös gondot okoz az erdőgazdálkodásban, amely az értékes, őshonos lombos keményfák esetében száz év feletti tervezési szakaszokat alkalmaz. Még a várható helyzet pontos ismeretében is gazdaságilag megvalósíthatatlan feladatot jelentene a faállományok tömeges átalakítása, lecserélése. Emellett hiba lenne az erdők veszélyeztetettségét egyedül gazdasági vagy ökológiai kérdésként kezelni, hiszen az erdőt nem lehet elválasztani kulturális, esztétikai és emocionális szempontoktól sem. Az erdők léte az európai ember számára az életminőség egyik fontos eleme.

Magyarországon az erdőtakaró sorsa különös érdeklődésre tarthat számot, több okból is. Egyrészt erdőből a közép-európai átlagnál kevesebb van (Magyarország erdősültsége 19 %, míg a környező országok átlaga 37 %), másrészt a makroklimatikus viszonyok az ország területének jelentős részén (elsősorban az Alföldön) már most is határhelyzetet jelentenek a főbb erdőalkotó fafajok és az erdőtenyészet számára. Emiatt már egy aránylag csekély mértékű klímaváltozás - elsősorban a vegetációs időben hasznosítható csapadék csökkenése - az erdei életközösség szinte teljes körét érintő változásokat indukálhat (Mátyás-Vig, 2004).

A vegetációs övek feltételezhető elmozdulását legjobban a zárt erdőtakaró és az erdőssztyep határvonalával lehet szemléltetni (1. ábra). Amennyiben egy közepes klímaváltozási forgatókönyvet veszünk alapul (1,3 oC hőmérsékletemelkedés és 66 mm csapadékcsökkenés [Mátyás - Czimber, 2000]), az erdőtakaró modell alapján készült térkép jól szemlélteti azt a tényt, hogy a csapadékmennyiség csökkenése mennyire súlyosan érintheti a Dunántúl eladdig kedvezőbb klímájú területeit. Az erdőssztyep az Észak-Dunántúlon Szombathely-Körmend vonaláig hatolna előre, "beolvasztaná" az egész Vértest. A Dél-Dunántúlon elsztyeppesedne az egész Külső-Somogy, Kaposvár-Szigetvár vonaláig. Az Északi-hegyvidéken a változások kevésbé drámaiak. Kivételt képez a Borsodi-dombvidék, egészen a Tornai karsztig. A modell a Szatmár-Beregi síkon viszonylag kisebb változásokat jelez. Az elemzés alapján látható, hogy az erdőtakaró veszélyeztetettsége országosan nem azonos mértékű.

Várható hatások az erdőgazdálkodásban

A várható klímaváltozás globális szénkörforgalommal összefüggő következményei az erdők széntároló képessége vonatkozásában csak nehezen becsülhetők. Az eddig feltárt összefüggések alapján nem zárható ugyan ki, hogy a vegetáció egyes elemeire nézve a feltételezett klímaváltozás kedvező hatásokat eredményez, például átmenetileg gyorsabb növekedést idéz elő. Magyarország speciális adottságai mellett azonban számolnunk kell azzal, hogy döntően degradáló hatások fognak érvényesülni, amelyeket az életközösségek természetes önszabályozó mechanizmusai nem fognak kiegyenlíteni. A degradáció, a faji sokféleség csökkenése veszélyére utalnak a rovarfauna diverzitás-változását évtizedek óta nyomon követő erdészeti fénycsapda-adatok is (Szentkirályi et al., 1998). E szerint a feltételezett melegedéssel a növény- és állatfajok diverzitása a természetes ökoszisztémákban tovább fog csökkenni.

Az erdészeti klímatípus-rendszer ökológiai, technológiai és ökonómiai feltételeket is magába foglal. Így

- ökológiai szempontból a bükkös és a gyertyános-tölgyes klímában élnek a természetes, nagy stabilitású bükkös és gyertyános-tölgyes ökoszisztémák. A kocsánytalan tölgyes, illetve cseres klíma az erdő számára már csak közepes ökológiai adottságokat nyújt, az erdőssztyep klímájú területeken pedig a természetes ökoszisztémák nem találják meg életfeltételeiket, kivéve az ártereket és a közeli talajvizű termőhelyeket;

- technológiai szempontból a bükkösöket teljes egészében, a gyertyános-tölgyeseket nagyrészt természetes úton magról, az eredeti populáció genetikai értékét megtartva lehet felújítani. A kocsánytalan tölgyes, illetve cseres klímájú területek erdőinek felújítása túlnyomórészt csemetével, mesterséges úton történik. Az erdőssztyep klímában lévő erdők mesterséges felújítású kultúrerdők, amelyek fenntartása szakszerű beavatkozásokat igényel;

- ökonómiai szempontból a bükkösök és gyertyános-tölgyesek fahozama (növedéke) a legnagyobb és a legértékesebb. A kocsánytalan tölgyes, illetve cseres klímájú területek fahozama általában közepes vagy gyenge értékű. Az erdőssztyep klímájú erdők fenntartásának költségigénye nagy, a fahozam termőhelytől függően változó, ökonómiai értéke gyakran alacsony.

Amennyiben a klímaváltozás következményeként a szárazabb és melegebb időjárás tartóssá válik, akkor az aszálykárok gyakorisága növekedni fog, az enyhébb telek és melegebb nyarak pedig a biotikus károsítások erősödését eredményezik. Mindez az erdőgazdálkodás ökológiai alapjainak átértékelését, a fafajpolitika újragondolását, a termesztéstechnológiai eljárások felülvizsgálatát és - várhatóan - az eddig szerény jövedelmezőségű gazdálkodás szükségszerű feladását vonja maga után.

Különös figyelmet igényel ezért az erdőterületek jövőbeni kezelése, a gazdálkodás és természetvédelem hosszú távú stratégiája. A klímaváltozás hatáskorlátozása szempontjából komoly érdek fűződik az erdőterületek megőrzéséhez, lehetőség szerinti növeléséhez, valamint az extenzívebb, természetközelibb módszerek alkalmazásához. A minél hosszabb ideig zárt erdőtakaró fenntartása, a biomassza-felhalmozódás, humuszképződés elősegítése, a távlati ökológiai feltételeknek megfelelő, alkalmazkodóképes ökoszisztémák létrehozása csak néhány a megszívlelendő célkitűzések közül. Mindez indokolttá teszi a megtartó és helyreállító emberi beavatkozások gondos megtervezését a konzervációbiológia szempontjainak messzemenő figyelembe vételével.


Kulcsszavak: természetközeli erdőgazdálkodás, széntároló képesség, diverzitásváltozás, aszálykár, alkalmazkodóképesség, ökoszisztéma-produkció



					fatörzs,	levélzet	tuskó,		összesen		
					ágak	 			gyökér		

Éves szénforgalom során,
 illetve rövid távon felszabadul							4,86	
- levélzet						2,40				2,40	
- bruttó fakitermelés apadéka	 	0,48						0,48	
- bruttó fakitermelés tuskó- és 
  gyökérmennyisége							0,97		0,97
- energiacélú felhasználás (tűzifa)	0,96						0,96	
- faipari hulladék	 		0,05						0,05	

Tartósan beépülő illetve lekötött 
 szénmennyiség										2,04	
- faipari termékek			0,91						0,91	
- élőfakészletben érintetlenül hagyott 
 növedék 				0,80				0,33		1,13	

Éves szénbeépülés és lekötés összesen	3,20		2,40		1,30		6,90		

1. táblázat * A magyarországi erdők szénforgalmának éves mérlege (millió t)



1. ábra * Az erdőssztyep előfordulási valószínűsége ("erdőssztyep-vonal") 1,3 oC nyári átlaghőmérsékletemelkedés és 66 mm csapadékcsökkenés esetén (Mátyás - Czimber, 2000)


Irodalom

Állami Erdészeti Szolgálat (2002): Magyarország erdőállományai, 2001. Budapest, ÁESZ kiadás

Führer Ernő (1994): A klímaváltozás és a szénforgalom összefüggése az erdőgazdálkodásban. Biotechnológia és Környezetvédelem. 1. 45-47.

Führer Ernő (2004): Carbon Fixing Capacity of the Forests in Hungary. Hungarian Agricultural Research. 13, 3. September 2004. 4-7.

Führer Ernő - Járó Zoltán (1989): Az éghajlat változékonyságának és feltételezett változásának hatása az erdőállományokra, az erdőgazdálkodásra. In: Az éghajlat változékonysága és változása I. Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium-Országos Meteorológiai Szolgálat. 63-69.

Führer Ernő - Járó Z. - Márkus L. (1991): A magyarországi erdők szénmegkötő képessége és éghajlati hatások a hosszú termesztési idejű fák növekedésére. In: Az éghajlat változékonysága és változása II., Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium-Országos Meteorológiai Szolgálat. 67-73.

Führer Ernő - Járó Zoltán (1992): Auswirkungen der Klimaänderung auf Waldbestände Ungarns. Österreichische Forstzeitung. 9. 25-27.

Führer Ernő - Molnár Sándor (2003): A magyarországi erdők élőfakészletében tárolt szén mennyisége. Faipar. 51, 2, 16-19.

Mátyás Csaba (1994): Modelling Climate Change Effects with Provenance Test Data. Tree Physiology, Victoria B. C. 14, 797-804.

Mátyás Csaba - Czimber Kornél (2000): Zonális erdőtakaró mezoklíma szintű modellezése: lehetőségek a klímaváltozás hatásainak előrejelzésére. In: III. Erdő és Klíma Konferencia. DE Meteorológia Tanszék, Debrecen, 83-97.

Mátyás Csaba - Vig Péter (szerk.) (2004): Erdő és klíma. (IV.) Nyugat-Magyarországi Egyetem, Sopron, 328.

Szentkirályi Ferenc - Leskó K. - Kádár F. (1998): Aszályos évek hatása a rovarpopulációk hosszú távú fluktuációs mintázatára. II. Erdő és Klíma Konferencia, Sopron, 94-98


<-- Vissza a 2005/7 szám tartalomjegyzékére