Az ökoszisztémák érzékenysége. Modellszámítások
Az ökoszisztémák érzékenysége. Modellszámítások
A különböző ökoszisztémák és termelési-termesztési rendszerek működését egyaránt érzékenyen érintheti az éghajlat megváltozása. Ez vonatkozik az emberi egészségre, a szárazföldi és a vízi ökoszisztémákra, a társadalmi-gazdasági rendszerekre, így a mezőgazdaság, az erdőgazdálkodás, a halászat és a vízgazdálkodás állapotára. Az ökológiai rendszerek tartalmazzák a földön fellelhető gén- és fajállomány összességét és azok sokféleségét. A globális ökoszisztémák mind az egyének, mind a társadalmak számára a következő létfontosságú javakat és szolgáltatásokat biztosítják:
– élelmiszer- és energiaellátás, textil- és gyógyszer alapanyagok;
– a szén és más ásványi nyersanyagok kitermelése és feldolgozása;
– a hulladék ártalmatlanítása és a víztisztítás, a lefolyások és áradások szabályozása, valamint a talajpusztulás és az erózió megakadályozása;
– a természeti környezetben való kikapcsolódás lehetősége.
Az éghajlatváltozásnak az egyes fajokra gyakorolt hatásával párhuzamosan a legtöbb ökoszisztéma összetétele és földrajzi elhelyezkedése is módosulni fog. A biológiai sokféleség csökkenése, valamint az ökoszisztémák által a társadalom számára biztosított javak és szolgáltatások romlása valószínűsíthető.
Környezeti modellek. Az éghajlati jövő megismerésének legfontosabb eszközei. A környezeti modellek fizikai alapokon nyugvó matematikai konstrukciók, amelyek irányulhatnak akár az éghajlat leírására, akár az ökoszisztémák állapotának jellemzésére, akár a világ gazdasági fejlődésének nyomon követésére. Mivel a különféle kölcsönhatások túl nagyok és túl összetettek, e modelleknek megvannak a maguk korlátai. Például az, hogy a kölcsönhatások egy viszonylag szűk körét képesek figyelembe venni, még akkor is, ha az egyre bővül. E modellek lényege, hogy a folyamatokat a tö-meg-, az impulzus-, illetve az energia megmaradásának törvényeire épülő számítógépes modellek alkalmazásával szimulálják. Az idő- és térskálától, illetve a figyelembe vett és a modellbe beépített folyamatok számától és bonyolultságától függően az éghajlatmodelleknek számos típusa alakult ki. A legösszetettebb az úgynevezett általános cirkulációs modellek, amelyek a hőmérséklet leírásán kívül a szélirány és a szélsebesség, a csapadék, a légköri páratartalom és a talajnedvesség időbeli fejlődését is képesek finom térbeli bontásban leírni. A feltárt ok-okozati összefüggéseket (így a „modelljóslatokat” is) nehezen becsülhető mértékű tudományos bizonytalanság terheli. A bizonytalanság forrása az is, hogy az éghajlatmodellek számos földrajzi jellegzetességet (mint például partvidékek, tavak és hegységek), a felszíni vegetációt, továbbá a felszín és a légkör közötti kölcsönhatásokat nem képesek figyelembe venni. Erre vezethető vissza, hogy különböző modellekkel, de azonos kibocsátási jövőképekkel elvégzett számítások a regionális éghajlatváltozás vonatkozásában jelentős szóródást mutatnak. A helyi éghajlat természetes változékonysága jóval meghaladja a kontinentális vagy nagyobb térskálákon tapasztaltakat. E helyi változékonyság szintén forrása az éghajlatváltozás számszerűsítésében mutatkozó bizonytalanságnak. Az emberi tevékenységekből származó aeroszolok kibocsátása például jelentősen befolyásolhatja a jövőbeli éghajlatváltozás térbeni elosztását. Jelenleg nagyon kevés kapcsolt óceán-légkörmodellel elvégzett vizsgálat veszi figyelembe az aeroszolhatást. Ráadásul e folyamatot jelenleg csak elnagyoltan képesek e modellek figyelembe venni.
Erdők. A modellvizsgálatok tanulsága szerint a földi átlaghőmérséklet tartós, 1 C fokos emelkedése elegendő az éghajlat helyi megváltozásához, ami számos térségben befolyásolja majd az erdők növekedési és reprodukciós kapacitását. A folyamat az esetek túlnyomó részében alapvetően megváltoztatja az erdők összetételét és funkcióját. A légköri szén-dioxid-szint megkétszereződése során előálló hőmérséklet- és vízellátás változása következtében a világ jelenleg erdősült területeinek jelentős részén (a föld egészére nézve több mint 30 százalékán, a földrajzi helytől függően 15–65 százalékán) a fafajok össeztétele jelentősen módosulhat. A legnagyobb változásokra a magasabb északi szélességeken, a legkisebbekre a trópusi térségekben számíthatunk.
Az éghajlatváltozás üteme valószínűleg meghaladja majd a fafajok növekedési és reprodukciós sebességét. A következő évszázadban bekövetkező 1–3,5 celsius fokos felmelegedés az izotermák (x) 150–500 kilométeres eltolódását vonja maga után, ami a közepes szélességeken a növényföldrajzi övek 150–550 méter magassági eltolódásának felel meg. Az erdők faösszetétele valószínűleg módosulni fog, teljes erdőtípusok tűnhetnek el, míg új fajtársulások és új ökoszisztémák jelenhetnek meg. Az erdei biomassza mennyisége valószínűleg csökkenni fog, tekintettel a fabetegségek és kórokozók gyakoribb és kiterjedtebb hatására, illetve a sűrűbben kitörő és hevesebb erdőtüzekre. Az egyik erdőtípusból a másikba történő átmenet során nagy mennyiségű szén-dioxid és metán kerülhet a légkörbe. Ugyanis a kifejlett fák pusztulásával több szén szabadul fel, mint amennyi a növedék fák fejlődésekor megkötődik.
Trópusi legelők. Míg az átlagos hőmérséklet emelkedése ezeken a területeken nem vezet szükségszerűen a produktivitás és a fajösszetétel változásához, addig a csapadékhozamok és az évszakok változásának módosulása, illetve a párolgás növekedése annál inkább. A növekvő szén-dioxid-koncentráció megemelheti a takarmány szén- és nitrogénarányát, ami csökkentheti e növények tápértékét. A mérsékelt égövi legelők esetében a hőmérséklet- és csapadékviszonyok eltolódása a tenyészidőszak módosulásához, a füves területek, erdőségek és a fás-cserjés területek közötti határvonal módosulásához vezethet.
A sivatagok és az elsivatagosodás. A sivatagi környezet valószínűleg még szélsőségesebbé válik. E térségek kevés kivételtől eltekintve még forróbbak, ám a jelenlegihez hasonlóan szárazak lesznek. A hőmérséklet emelkedése végzetes lehet azon élőlények számára, amelyek a számunkra még éppen elviselhető hőmérsékleti viszonyok között élnek. A sivatagok vízháztartásának és vegetációjának módosulása teljességgel bizonytalan.
Tengeri és tengerparti ökoszisztémák. Az éghajlatváltozás, a tengerszint-emelkedés, illetve a viharok jellegének megváltozása a partvonal, illetve az ahhoz kapcsolódó élőhelyek eróziójához (x) vezethet. Növekedhet a folyótorkolatok és a víztárolók sótartalma, módosulhat a folyótorkolatokban és öblökben fellépő ár-apály jelenség, megváltozhatnak a partvidékek kémiai és mikrobiológiai viszonyai, gyakoribbá válhatnak a partvidéki áradások. Számos partvidéki ökoszisztéma (így a tengeri öblök, a mangrove-erdők, a partvidéki vizes területek, a korallzátonyok, atollok és a folyótorkolatok) különösen veszélyeztetettek. E területek ökoszisztémáinak módosulása kedvezőtlen hatással lehet az idegenforgalomra, az ivóvízellátásra, a halászatra és a biológiai sofkféleség alakulására. Az édesvízi és tengeri partvidékek esetében mindez hozzáadódik azokhoz a hatásokhoz, amelyek az emberi tevékenységre vissszavezethető környezetszennyezés, illetve a partvonal átépítése nyomán már eddig is bekövetkeztek.
