A bioszféra szolgáltatásai és védelmének jelentősége

A bioszférát alkotó fajok elterjedése, az életközösségek faji és mennyiségi összetétele a földi élet kezdetétől fogva folyamatosan változik. Korábban az élővilág földtörténeti léptékű átalakulása természetes folyamatként volt felfogható, de az utolsó néhány ezer év változásaiban egyre nagyobb súllyal szerepelnek az emberi tevékenységnek tulajdonítható hatások. A környezetünkre gyakorolt antropogén hatások közül az egyik legvitatottabb és legjelentősebb a klímaváltozás kérdésköre. (Hufnagel és Sipkay 2012, Harnos et al. 2008)

A klímaváltozás kétségkívül jelentős hatással van a természetes ökológiai rendszerekre és rajtuk keresztül a társadalmi és gazdasági folyamatokra. Ma már elfogadott tény, hogy a gazdasági és társadalmi életünk a korlátozott természeti erőforrásokra támaszkodik és az ökoszisztémák legkülönfélébb hasznait élvezi („ökoszisztéma szolgáltatások”). Ennek alapján az ökoszisztémák nem csak egy szektort jelentenek a többi között, hanem az ökoszisztéma szolgáltatások révén a legtöbb szektorral kapcsolatban vannak és a globális változások elsősorban ezek megváltozásán keresztül befolyásolják életünket. (Hufnagel és Sipkay 2012, Harnos et al. 2008)

A globális változások az „ökoszisztéma szolgáltatások” révén vannak hatással számos szektorra, végeredményében a társadalmi jólétre (Czúcz et al. 2007 alapján)

Az elmúlt évtizedekben már megfigyelhető a klímaváltozás közvetlen és közvetett hatása a szárazföldi és tengeri ökoszisztémákra – egyed, populáció, faj és ökoszisztéma összetétel, valamint funkció szinten egyaránt. Minimálisan 20 éves adatsorok vizsgálata alapján több mint 500 taxonnál statisztikailag szignifikáns összefüggés mutatható ki a hőmérséklet és az adott taxon egy biológiai-fizikai paraméterének változása között. A kutatások a taxonok fenológiai, morfológiai, fiziológiai, viselkedésbeli tulajdonságainak, járványok, kártételek gyakoriságának, illetve a fajok elterjedésének megváltozását és egyéb közvetett hatásokat mutattak ki.

A klímaváltozás természetközeli ökoszisztémákra gyakorolt lehetséges hatásai és az élőlényközösség erre adott válaszreakciói azonban – az ilyen szempontból behatóbban tanulmányozott agrárrendszereknél – még kevésbé ismertek. Ennek oka a természetközeli ökoszisztémák nagyobb komplexitásában keresendő.

Az ökológiai rendszer magában foglalja az élőlényeket, élettelen környezetüket és kapcsolataikat rendszerszemléleti alapon reprezentálja (KALAPOS, 2007). Minden közösségszintű ökológiai rendszer működését az abiotikus környezet és a biotikus tényezők befolyásolják. Az abiotikus környezet az élettelen ökológiai tényezőket tartalmazza, amelyek egységei a talaj fizikai és kémiai tulajdonságok felölelő edafikus, a hegyrajzi (tengerszint feletti magasság, talaj lejtése, stb.) és az éghajlati tényezők (MOSER & PÁLMAI, 1992).

A biotikus tényezők alatt egyrészt a szervezetek kölcsönhatásait (termelők, fogyasztók és lebontó szervezetek kölcsönhatásai) értjük, másrészt az antropogén hatás közvetve vagy közvetlenül jelenik meg. Közvetve azáltal, hogy a környezet fizikai, kémiai és biológiai feltételeit megváltoztatja, közvetlenül pedig az élőlényekre gyakorolt hatásával (pl. erdőirtás).

Az élőhely és az életközösség dinamikus egységét ökoszisztémának vagy biogeocönózisnak nevezzük, amely meghatározott energiaforgalommal rendelkezik. Az ökoszisztéma viszonylag állandó tér-idő rendszer, amelynek komponensei kicserélődhetnek és megváltozhatnak, ezért nyílt rendszernek nevezzük. A legmagasabb fokú ökoszisztéma a bioszféra, amely a három geoszférának (litoszféra, atmoszféra, hidroszféra) az a közös része, ahol élőlények élnek.

Minden ökoszisztémát meghatározott fajösszetétel és meghatározott egyedszám jellemez. Az ökoszisztémának nemcsak térbeli kiterjedése (biotóp), hanem időbeli változékonysága is van, biológiai egyensúlyban van. Az ökoszisztémában jelen levő fajok között versengés indul meg a forrásokért. A kompetitív kizárás és a korlátozott hasonlóság elve szerint csak azok a fajok élhetnek együtt, amelyek ökológiai helye, niche különbözik (HUTCHINSON 1957, HARDIN 1960). A niche jelentése fülke, tehát úgy értelmezhetjük, hogy az élettér a különböző populációk számára, a források által alkotott, képzeletbeli fülkécskékre tagolódik. Két azonos niche-ű populáció tartósan nem élhet ugyanazon a térbeli helyen. A megvalósulás állapotától függően kétféle niche-t különböztetünk meg, az egyik a fundamentális (lehetséges), a másik a realizált (megvalósult) ökológiai státus. A fundamentális niche azt a teret jelenti, amelyet az élőlénypopuláció teljesen magában foglal el a többdimenziós ökológiai térben. Ha a populáció környezetében ténylegesen rendelkezésre álló forrásokat vesszük figyelembe, a megvalósult niche-hez jutunk. A realizált mindig kisebb a fundamentálisnál, mert a környezeti kényszerfeltételek miatt a populációnak le kell mondania egy vagy több környezeti igényének tökéletes kielégítéséről. (PÁSZTOR & MESZÉNA, 2007)

Az ökoszisztémák fontos szerepet töltenek be a bioszféra működésében. Ökoszisztéma szolgáltatásoknak nevezzük azokat a tevékenységeket, amelyek jótékony hatásait az emberiség élvezi. Ezen szolgáltatások működésüket tekintve több csoportba oszthatóak (MEA, 2005):

• Élelmezési szerep: az ökoszisztémák részt vesznek különböző termékek előállításában (például étel, víz, fa, rostok, orvosi és kozmetikai termékek).
• Szabályozó szerep: az ökológiai rendszerek fontos szabályozó szerepet töltenek be a bioszférában, amely vonatkozik a klíma szabályozására, szén tárolására, víz és levegő tisztítására, katasztrófák helyreállítására.
• Kulturális szerep: esztétikai, lelki és feltöltődési élményeket nyújtanak.
• Támogató szerep: az ökoszisztémák fontos feladatai közé tartozik az primer és másodlagos produkció előállítása, a biodiverzitás fenntartása, ásványi anyagok körforgásának fenntartása, talaj képződése. Ezen szolgáltatást az emberek nem közvetlenül érzékelik, ellentétben a fentebb említett három szereppel. Az ökoszisztémák támogató szolgáltatásai és a növények ökofiziológiai tulajdonságai közötti kapcsolat látható: 

Növények ökofiziológiája és ökoszisztémák szolgáltatásainak kapcsolata (BUCHMANN, 2002)

A Föld az élet keletkezése óta számos kisebb-nagyobb klímaváltozáson ment keresztül. Az őslénytani és őskörnyezettani (paleoökológiai) kutatások alapján valószínűnek látszik, hogy több földtörténeti korszakhatár bekövetkezésében éghajlat-változási jelenségek játszottak közre. A jelenleg folyó kutatások rávilágítanak arra, hogy a múlt század óta észlelt globális klímaváltozás komolyan veszélyezteti a ma élő fajok jelentős részét. A legfontosabb különbség a jelenlegi és a múltbéli klímaváltozások között a változás időskálája. A korábbi változások nagyságrendekkel lassabban mentek végbe a mostanihoz képest. A biodiverzitás csökkenését az adott időszakra eső kihalt fajok számával, azaz a fajok kihalási rátájával jellemezhetjük. A folyamatok jelenlegi felgyorsulását jelzi, hogy ez a ráta a természetes kihalási háttérrátának mintegy 50-100-szorosa.

Nem mindenki számára egyértelmű, hogy a biodiverzitás csökkenése valóban jelentős veszteséget jelent-e az emberiség szempontjából. A közfelfogás szerint valaminek az értékét az határozza meg, mennyit hajlandók fizetni érte az emberek. A hagyományos közgazdasági szemlélet hajlamos alábecsülni a természeti erőforrások értékét, így a környezetkárosítás árát és a természeti erőforrások készleteinek felélését többnyire elhanyagolja. Az ökológiai közgazdaságtan e problémát úgy oldja meg, hogy gazdasági nyelvre fordítja le a biológiai sokféleség különféle szempontú (klímaszabályozás, vízretenció, ökológiai önszabályozás stb.) értékeléseit.

Az ökológiai közgazdaságtan eszközeivel a pénzegységeket, mint általános értékmérőt alkalmazva, olyan szolgáltatások értékét számszerűsíthetjük, mint például az ökoszisztémák klímaszabályozó szerepe, vagy a hegyi erdők szerepe a vízvisszatartásban és ezzel az árvizek mérséklésében. Fontos szempont továbbá a természetes élőhelyek és társulások közvetett használati értéke, valamint a jövőbeli felhasználás lehetőségeire vonatkozó potenciális értékek.

Az ökoszisztéma szolgáltatások értékének globális térképe (Costanza et al. 1997). A színkód az ökoszisztémák becsült értékét reprezentálj, ugyanezen kóddal az európai és a magyarországi viszonyok térképes megjelenítése.

Egy globális klímaváltozási tendencia lehetőségének és várható hatásainak értékelésekor világosan kell látni, hogy az emberi társadalom a bioszféra része, attól (annak „szolgáltatásaitól”) elválasztva életképtelen. Köztudott, hogy a bioszféra szolgáltatásai korlátozottan állnak rendelkezésre, a természeti erőforrások végesek. A bioszféra szolgáltatásait az eltérő élőhelyeken felismerhető élőlényközösségek (biomok, társulások) együttesen, egymással kölcsönhatásban nyújtják. Egy adott élőlényközösség által nyújtott szolgáltatás volumene az élőlényközösség típusától függ, és annak térbeli kiterjedésével (területével) arányos. Egy adott élőlényközösség sérülésének vagy megsemmisülésének hatása a globális ökoszisztéma folyamatain keresztül (bio-geokémiai ciklusok, globális légkörzés stb.) az emberi társadalom egészére fejti ki hatását, így a lokális károsodás és annak hatásai, egy bonyolult ökológiai hatásláncon keresztül, térben és időben diffúz módon jelentkeznek, gyakran az eredeti károsodás helyszínétől távol.

A klímaváltozás a globális változási folyamatok természetvédelmi szempontból legfontosabb eleme. A jelenleg uralkodó „in situ konzerváció”, vagyis a fennálló ökológiai állapotok jelenlegi élőhelyeken való megőrzése helyett, a természetvédelem célja csakis a bioszféra működőképességének, önszabályozó kapacitásának és biológiai sokféleségének megőrzése lehet. Ennek megvalósítása a károsító emberi hatások megakadályozásával és az ökológiai rendszerek természetes alkalmazkodási folyamatainak aktív segítésével lehetséges.

A probléma megoldásában az öko-mérnökségen („eco-engineering”) alapuló aktív természetvédelmi munka nem kerülhető el. Ez a munka alapvetően két fő részfeladatra bontható: 

• hazánk megváltozó éghajlatának megfelelő természetes és természetközeli élőlényközösségek létrejöttének elősegítése,
• a jelenleg hazánkban élő, és annak megváltozó ökológiai feltételeihez alkalmazkodni képtelen élőlény-együttesek menekülési útvonalának biztosítása.

A meglévő természetvédelmi területeinken elsődleges cél a klímától független károsító hatások (zavarás, szennyezés, fragmentáció…) mainál hatékonyabb kiküszöbölése, de a megváltozó éghajlat hatásaira bekövetkező szerkezeti átstruktúrálódásokat és az új fajok spontán megtelepedését nem szabad akadályozni. Ez azonban önmagában nagyon kevés. Elengedhetetlenül szükséges, hogy más művelési ágból kivont területeken aktív telepítésekkel segítsük elő a mi jövőbeli klímánkhoz, más területen már adaptálódott természetközeli társulások kialakulását. Ehhez a földrajzi analógia módszere nyújthat segítséget, amellyel megkereshetjük hazánk jövőbeli klímájának jelenlegi analógjait és ezen területek flóráját és faunáját, valamint természetes vegetációtípusait és talaját kell mintaként és propagulum-forrásként tekintetbe vennünk. (Ezek a területek többnyire hazánktól délre a Balkán-félszigeten találhatók.) A másik feladat az alkalmazkodásra képtelen fajok megőrzése, ami szintén a földrajzi analógián alapuló területkeresés és transzlokáció segítségével oldható meg, de itt azon területek megkeresése a cél, amelynek jövőbeli klímája éppen hazánk jelenlegi illetve historikus éghajlata. (Nagyrészt lengyelországi területek jöhetnek elsősorban szóba.) Ezen aktív természetvédelmi beavatkozások megvalósítása csakis a természetvédelmi hatóságok nemzetközi együttműködésével valósítható meg, amelyben a diplomáciai és nemzetközi jogi eszközök alkalmazása nélkülözhetetlen.

Ezek kapcsán különböző emberi tevékenységek és szektorok látszólagos érdekei ütközhetnek, ami szükségessé teszi a hatások és következmények pénzbeli kifejezését. Ehhez az ökológiai közgazdaságtan eszközei nyújtanak lehetőséget, a bioszféra szolgáltatásainak számszerűsítésével. A klímavédelmi célú erdőtelepítések, a természetvédelmi célú transzlokációs projektek, a földterületeknek az intenzív művelésből való kivonása, vagy éppen az ökológiai feltételeknek megfelelő mezőgazdaság kialakítása ezen eszközök segítségével lendíthető fel.

Irodalomjegyzék

Costanza, R., d’Arge, R., de Groot, R., Farber, S. (1997): The value of the word’s ecosystem services and natural capital. – Nature, 387:253-260.

 Czúcz, B., Kröel-Dulay Gy., Rédei T., Botta-Dukát Z., Molnár Zs. (2007): Éghajlatváltozás és biológiai sokféleség. Kutatási jelentés MTA ÖBKI, Vácrátót

Hardin, G. (1960): The competitive exclusion principle. Science 131: 1292-1297.

Harnos, Zs., Gaál, M., Hufnagel, L. (szerk) (2008): Klímaváltozásról mindenkinek – Budapesti Corvinus Egyetem, Budapest. (1-197 oldal) ISBN 978-963-503-384-3

Hufnagel L, Sipkay Cs (szerk) (2012): A klímaváltozás hatása ökológiai folyamatokra és közösségekre – Budapesti Corvinus Egyetem, Budapest (1-530 oldal) ISBN 978-963-503-511-3

Hutchinson, G. E. (1957): Concluding remarks. Cold Spring Harbour Symposia on Quantitative Biology 22: 415-427.

Kalapos T. (2007): Anyag- és energiaáramlások, az ökológiai rendszer szerveződése 338-363. In: Pásztor E., Oborny B.: Ökológia. Budapest. Nemzeti Tankönyvkiadó

Moser M., Pálmai Gy. (1992): A környezetvédelem alapjai, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest

MEA (Millennium Ecosystem Assessment, 2005): Ecosystems and Human Well-being: Synthesis, Island Press, Washington, DC.

Pásztor E., Meszéna G. (2007a): Versengés és együttélés 100-123. In: Pásztor E., Oborny B.: Ökológia, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest