4.2 A jövőbeni éghajlat-változás Holdridge módszerének tükrében

4.2.1 Előzmények

Holdridge (1947, 1967) osztályozása alkalmazható mind az ökológiában, mind az éghajlattanban. Ökológiai szempontból ez az egyik legegyszerűbb, ugyanakkor éghajlattani szempontból már összetettebb osztályozás. A Holdridge's life zones kifejezésből[26] is egyértelmű, hogy ez az osztályozás erősen ökológiai szempontú. Számos szerző pl. Brown and Lugo (1982), Post et al. (1982, 1985), Lugo and Brown (1991), Lugo et al. (1999) Holdridge osztályozását ökológiai célokra használta. Ezzel szemben Sawyer (1963), valamint Sawyer and Lindsey (1964) az osztályozást éghajlat-osztályozási célokra alkalmazták[27]. Holdridge osztályozását a jövőbeni éghajlatváltozás szimulálására is felhasználták. Ezen kutatások közül talán Emanuel et al. (1985), Henderson-Sellers (1993) és Sisneros et al. (2011) tanulmánya említhető meg, melyek globális skálájú GCM-futtatások eredményeit dolgozták fel. Emanuel et al. (1985) Manabe and Stouffer (1980) GCM-futtatásainak eredményeit használták fel, de csak részben, ugyanis a szimulált hőmérséklet (T) és csapadék (P) adatok közül csupán a hőmérséklet adatokat vették számításba. Tanulmányuk az egyik legrégebbi GCM-alkalmazású tanulmány, de a kapott Holdridge (1947) féle térképek helyessége – a felhasznált P-T mezők inkonzisztens volta miatt – kétséges[28]. Henderson-Sellers (1993) az éghajlat-változást egy egyszerűsített, az éghajlat-osztályozási céloknak jobban megfelelő Holdridge-féle osztályozás tükrében elemezte. Sisneros et al. (2011) tanulmánya ezzel szemben eredeti Holdridge (1947) féle kategóriákat használ (összesen 37 kategória), van azonban egy szépséghibája is: a potenciális evapotranszspiráció számítására a Holdridge (1947) módszere helyett Thornthwaite (1948) módszerét alkalmazta. Ennek dacára Sisneros et al. (2011) tanulmánya több figyelmet érdemel, mivel eredeti Holdridge (1947) féle osztályozást használt. A témakörben hazai kutatómunka is folyik, sőt megjelent már magyar nyelvű publikáció[29] is, azonban rangosabb folyairatban még nem publikáltak tanulmányt.

Az alábbiakban Sisneros et al. (2011) tanulmányával, a hazai kutatások fontosabb vonatkozásaival foglalkozunk. Az eredmények taglalása mellett, bemutatjuk a használt adatbázisokat, a modellfuttatásokkal kapcsolatos alapinformációkat.

4.2.2 Sisneros et al. (2011) cikkének ismertetése

Sisneros et al. (2011) tanulmánya az egész Föld XXI. századi éghajlatát elemzi. A használt GCM az NCAR ( National Center for Atmospheric Research) CCS3 ( Community Climate System Model Version 3) modellje. A térbeli felbontás 1,406° x 1,406°, a futtatásokat Gauss-féle rácson végezték a CMIP3 (Third Climate Model Intercomparison Project) projekt keretében. Az eredmények a http://www.earthsystemgrid.org/ címről, az ún. ESG-rácsról ( Earth System Grid) letölthetők. A címet a PCMDI ( Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison) kezeli.

A szerzők az A2 és a B1 szcenáriók alapján kapott 2000-2009 közötti, valamint a 2090-2099 közötti időszak éghajlatára alkalmazták Holdridge osztályozását. Módszerük – mint már említettük – csak a potenciális evapotranszspiráció (PET) becslésében különbözött Holdridge eredeti módszerétől. Sisneros et al. (2011) a PET számítására Thornthwaite képletét használták. Mi csupán az A2 szcenárió alapján kapott eredményeket fogjuk röviden ismertetni (Sisneros et al., 2011; a 3.a és a 3.c ábrák), mivel a különböző szcenáriók alkalmazásával kapott eredmények tendenciájukban megegyeznek.

A melegedéssel okozott éghajlat-változás értelemszerűen a Föld poláris is szubpoláris övezeteiben a legszembeötlőbb. Észak-Kanada óriási területein a nedves, üde tundrát a boreális, nedves, üde erdő váltja majd fel (ez röviden: nedves, üde tundra → nedves, üde erdő változás). Ugyanez a változás jellemzi majd Oroszországnak a Novaja Zemlja-tól keletre eső területeit. Grönland belső területein a nedves, üde tundra terjedése lesz majd a jellemző. Alaszka melegedése drámai mértékű lesz. Délen az esős tundra → boreális, esős erdő, míg északon a nedves tundra → boreális, nedves erdő változás ölt majd jelentős méreteket. A Skandináv-félsziget északi területein a boreális, nedves erdő → hideg-mérsékelt üde erdő átalakulás lesz majd a domináns folyamat. Emellett érzékelhető lesz még majd a boreális, nedves erdő → hideg-mérsékelt, nedves erdő átalakulás is. Dél-Norvégia atlanti-óceáni partjain a boreális, esős erdő hideg-mérsékelt, nedves erdővé alakul majd. A Tibeti-magasföld óriási területein a nedves tundra → boreáli nedves erdő változás lesz majd tipikus. A Tűzföldön (Dél-Amerika legdélebbi tájai) a nedves tundra → boreális, nedves erdő változás lesz megfigyelhető. A változások – csakúgy, mint Köppen (1936) esetében - a kontinensek óriási belső területein is megfigyelhetők. Ázsia hatalmas – a Bajkál-tótól északra, észak-keletre fekvő – belső régióiban (Közép-Tunguz felföld, Léna-felföld, Közép-szibériai-felföld) a boreális, nedves erdő → meleg-mérsékelt nedves, üde erdő átalakulás zajlik majd. A Nyugat-ausztráliai fennsíkon a meleg-mérsékelt tövises puszta alakul majd át fokozatosan szubtrópusi tüskés bozóttá. Kazahsztán nagy területeinek füves pusztái tövises pusztákká változnak. Közép-Európában a hideg-mérsékelt üde erdő → meleg-mérsékelt száraz, üde vagy nedves erdő átalakulás lesz majd a jellemző folyamat. Észak-Afrika mediterrán övezete szárazodni fog. A szimulációk szerint a tövises puszta sivatagi bozóttá alakul majd. Kalifornia, Nevada és Oregon nagy területeinek füves pusztái tövises pusztákká módosulnak. A várható változások már érzékelhetők a trópusi és a szubtrópusi övezetekben is. Brazília délkeleti és Zambia keleti területeinek jelentős részén a meleg-mérsékelt nedves erdő fog majd trópusi nedves, vagy esőerdővé alakulni. Persze, vannak olyan területek is, ahol Holdridge (1947) szerint sincs éghajlatváltozás. Ilyenek pl. India, Indokína és a Maláj-szigetvilág, a Szahara térsége, az Arab-félsziget.

Összegezve megállapíthatjuk, hogy a nedves tundrák területe jelentősen csökkeni fog, míg a meleg-mérsékelt üde erdők és a szubtrópusi száraz erdők területe várhatóan terjeszkedik (Sisneros et al., 2011; 4.a ábra). A hideg-mérsékelt nedves erdők területe növekszik, azonban ez a növekedés jelentősen kisebb mértékű, mint a szubtrópusokon és a meleg-mérsékelt övezetekben szimulált növekedés.

4.2.3 A hazai kutatások rövid ismertetése

A hazai kutatásokban a vizsgált régió 44,5°-50,0° közötti és a 15°-28° közötti szélességi/hosszúsági körökkel határolt tartomány, a vizsgált időszak az 1901-2000 közötti 100 év, míg az alkalmazott felbontás 1/6°x1/6° . A hőmérséklet és csapadék adatokat a Kelet-angliai Egyetem Éghajlatkutató Osztálya által biztosított CRU TS 1.2 adatbázisból (Mitchell et al., 2004) vettük. Az adatbázis az észlelések rácspontokra interpolált (New et al., 1999) értékeit tartalmazza. A vizsgált 100 éves időszakra összesen 71 db 30 éves hőmérséklet és csapadék átlagokkal rendelkező mezőt állítottunk elő, majd ezek alapján elkészítettük a 71 db Holdridge (1947) féle térképet is. Ezen térképek közül csupán az első (1901-1930) és az utolsó (1971-2000) időszakra vonatkozó térképet mutatjuk be (4.1. ábra).

Kárpát-medence éghajlata Holdridge módszerének tükrében a) az 1901-1930 közötti, valamint b) az 1971-2000 közötti időszakra vonatkozóan

4.1. ábra. A Holdridge (1947) féle osztályok területi eloszlása a Kárpát-medencében a) az 1901-1930 közötti, valamint b) az 1971-2000 közötti időszakra vonatkozóan. Jelölések: kék: boreális nedves erdő; lila: boreális esős erdő; sárga: hideg-mérsékelt füves puszta; zöld: hideg-mérsékelt üde erdő; világoskék: hideg-mérsékelt nedves erdő; piros: meleg-mérsékelt száraz erdő és világoszöld: meleg-mérsékelt üde erdő. Forrás: Szelepcsényi XIII. Országos Felsőoktatási Környezettudományi Diákkonferencián szereplő tanulmánya; a konferencia helyszíne, ideje: Veszprém, 2012. április 6-7.

A két térkép összevetése alapján a következőket állapíthatjuk meg. A melegedéssel a Kárpátok boreális nedves erdő területei valamelyest csökkentek. Ugyanakkor a hideg-mérsékelt füves puszták, és a meleg-mérsékelt száraz erdők kiterjedése nőtt a hideg-mérsékelt üde erdők területének a rovására. A füves puszták – melyek csak az Alföldön voltak tipikusak – megjelentek a Kisalföldön és a Brünni-alföldön is. A meleg-mérsékelt száraz erdők feltűntek Mezőföldön és a Havasalföldön, valamint tovább terjeszkedtek a Bánság térségében. A hideg-mérsékelt nedves erdők területe többé-kevésbé nem változott.

Holdridge alapján a szárazodás és a melegedés folyamata egyértelműen érzékelhető Magyarországon a XX. században. A szárazodás folyamatát a hideg-mérsékelt üde erdő→hideg-mérsékelt füves puszta, [30] míg a melegedést a hideg-mérsékelt üde erdő meleg-mérsékelt száraz erdő változás jelzi. A fentieket összegezve a Kárpát-medence térségében az éghajlat változása a XX. században nemcsak a Kárpátokban, hanem az Alföldön is egyértelműen kimutatható. Az Alföldön a melegedés együtt járt a szárazodás folyamatával.



[26] Mi az életzónák kifejezés helyett inkább az életforma-rendszerek kifejezést használjuk. Ezzel a növényi és állati életformák sokszínűsűgére, gazdagságára próbálunk utalni.

[27] Figyeljük meg, hogy ezek egyesült-államokbeli alkalmazások, azaz Holdridge-nak elsősorban a hazájában volt erős a hatása.

[28] Ezt a cikk szerzői is megemlítették.

[29] A publikáció fontosabb adatai: cím: A Kárpát-medence éghajlata a XX. században Holdridge életforma rendszere alapján, szerző: Szelepcsényi Zoltán, témavezetők: Ács Ferenc és Breuer Hajnalka és a konferencia neve, helyszíne, ideje: XIII. Országos Felsőoktatási Környezettudományi Diákkonferencia, Veszprém, 2012. április 6-7., a dolgozat terjedelme: 33 oldal.

[30] Füves puszták esetében az évi potenciális evapotranszspiráció kisebb, mint az évi csapadék, míg az erdők esetében ez fordítva van.