Izgalmas kísérlet zajlik a vácrátóti „Tízhold” területen, ahol az Ökológiai és Botanikai Intézet és a Vízi Ökológiai Intézet szakemberei nyár elején kezdtek egy jelentős (OTKA) projektbe. A hazai és külföldről érkezett kutatók botanikai és vízi kísérleteket végeznek, melyekhez egy növényházi kísérleti rendszerrel párhuzamosan mezokozmoszokat építenek. Ezeknek a speciális élőhely modelleknek a segítségével pontosabb képet kaphatnak a kutatók az élőlények és az élőhelyek összefüggéseiről.
A vácrátóti „kozmosz modellek” rövid- és hosszú távú kísérletek végzésére egyaránt alkalmasak lesznek. Elsőként az ÖK Mezokozmoszok infrastruktúra készült el, és már zajlik benne egy kísérlet, amelynek során a kutatók a klímaváltozás és a fragmentáció – az élőhelyek feldarabolásának – együttes hatását vizsgálják. A kutatás célja, hogy az eredmények birtokában a szakemberek megbízhatóan tudják kimutatni az élőhelyhálózatok fontosságát a melegedő, klímaváltozás által sújtott 21. századi környezetben.
„A városépítő ember térhódítása a huszadik században új sebességi „fokozatra kapcsolt”. A korábban élőlények millióinak otthont adó természetes vizek gyakran esnek áldozatul egy-egy beruházásnak. Az újabb utak és az új városnegyedek megépítésével az ember gyakran elpusztítja a városi tavakat, amelyek sérülékeny élőhelyek”
– mesélte Horváth Zsófia projektvezető a Zöld Hangnak. Az Ökológiai Kutatóközpont Vízi Ökológiai Intézetének tudományos főmunkatársa azt is elmondta, milyen célból épült hatvan darab óriás tartály, és mi folyik a mesterséges tavakban.
Milyen folyamatok hívták életre a projektet?
Az általam vezetett kutatási projekt fő kérdése, hogy a kisméretű vizes élőhelyek élővilágára, biodiverzitására (azaz biológiai sokféleségére) milyen veszélyek leselkednek, ha az élőhelyek közti összeköttetések megszakadnak. Ez történik például, amikor két tó közé megépül egy többsávos autóút, amelyen például a kétéltűek nem tudnak többé átkelni. Így, ha az autópálya egyik oldalán valami történik az ottani populációval, akkor hiába van tőle akár karnyújtásnyi távolságra a másik, még egészséges tó, tele ugyanazokkal a fajokkal, a közösséget alkotó populációk már elszigeteltek a másik tótól, nem tudnak egymásnak „segíteni” baj esetén.
A nagyobb élőlények mellett ez nagy gondot jelent a parányi élőlényeknek – a vízben lebegő parányi baktériumoknak, algáknak, vízibolháknak is. Ők alapesetben nagyon gyorsan, sikeresen, akár a szél hátán is jól terjednek, és minden vízi életközösség alapját jelentik.
Hogyan hat az ökoszisztémára ezeknek a parányi élőlényeknek az eltűnése?
Amennyiben elfogynak, kipusztulnak egy élőhelyről, akkor eltűnik az a fajta térbeli biztosíték, hogy a szomszéd tóból vissza tudnának települni. Ez a teljes életközösségre kihat, lentről egészen a táplálékhálózat csúcsáig.
A folyamat nem csak a biodiverzitásban, az ott élő fajok sokféleségében mérhető, hanem abban is, hogy a megmaradó élőlények már nem lesznek képesek ellátni azokat az eredeti funkciókat, amiket be kellene tölteniük ahhoz, hogy az az élőhely jól működhessen. Ennek a vége a halpusztulás, a zöld algaszőnyeg kialakulása, a zavaró szagok és a zavaros víz. Ezt egy laikus városlakó is azonnal kiszúrhatja a tó mellett elsétálva.
Mire szolgálnak a jelenleg zajló kísérletek?
Jelenleg nem tudjuk előre megmondani, melyik az az utolsó faj, aminek el „kell” vesznie, eltűnnie az adott élőhelyről, hogy ott hasonló jelenség bekövetkezzen. A legbiztosabb az lenne, ha az igazi élőhelyek esetében nem is próbálkoznánk ezzel, mert sokszor nem tudjuk, melyik az az utolsó biológiai építőelem, amit kihúzva sikerül a rendszert tönkretenni. Szeretnénk a kísérletekkel kimutatni ezeket a hatásokat. Az ilyen jellegű kísérletek elméleti eredményeire alapozva bemutatjuk, milyen gyorsan bekövetkeznek ezek a prediktált változások, melyeket az elméleti ökológusok előre jeleznek. A két vizsgálati terület összekapcsolásával újabb érvet kaphatunk az élőhely-hálózatok megőrzése érdekében.
Kutatók és diákok egyaránt szép számmal vesznek részt a projektben. Számos országból érkeztek szakemberek. Melyek ezek az országok?
A kutatási projektem részvevőin túl egy nemzetközi projekt, a H2020 AQUACOSM-plus keretein belül, az ún. Transnational Access programnak köszönhetően számos nemzetközi kutató és gyakornok vehetett részt a kísérletben. Chiléből, Uruguayból, Spanyolországból, Görögországból, Szerbiából, az Egyesült Királyságból és Törökországból érkeztek hozzánk résztvevők, de Magyarországon tanuló magyar, thai és orosz diákokat is fogadtunk.
Egy ilyen nagyszabású kísérlet elképzelhetetlen lenne 2-3 kutató részvételével, és önmagában is hatalmas élmény akár egyetemistaként, akár fiatal kutatóként részt venni benne, mert a tiszta kutatási célok mellett közösséget is épít, és a fiataloknak akár egész életükre megmaradó kapcsolatokat ad.
Vácrátóton a növényházi kísérleti rendszerrel párhuzamosan két mezokozmosz infrastruktúrát is kiépítenek. Mit jelent pontosan a kifejezés? Miért volt szükség az infrastruktúra kiépítésére?
Amennyiben mi magunk mesterségesen kialakítunk pici, egyszerűsített modell élőhelyeket, akkor ezekben könnyebb észrevenni az általános hatásokat. Olyan ez, mintha legóból építenénk nagyon sok egyforma házat, és azután ezen tesztelnénk a földrengések hatását, megvizsgálva, mikor dől össze a legtöbb házikó. Mi pontosan ezt csináljuk, csak legó házak helyett mini tavacskákkal – és ezek mini élőhely-hálózataival – dolgozunk. Ezek a mezokozmoszok, azaz a világ, a kozmosz, kis modelljei. Egy lépéssel nagyobbak, mint a mikrokozmoszok, amiket inkább laborasztalokon szoktak kialakítani, és csak pár fajjal dolgoznak bennük a kutatók. Egy mezokozmosz már nagyobb léptékű, mivel többszintű táplálékhálózatot lehet bennük kialakítani, sőt, akár strukturált élőhelyeket is.
A mezokozmoszaink viszonylag egyszerűek, 200 literes tartályok, amelyekben viszont apró, mikroszkopikus élőlények milliárdjai vannak. A kísérlet elején pontosan ugyanannyi, ugyanolyan vizet töltöttünk beléjük. Ezeknek a tartályoknak segítségével tudunk ökológiai elveket anélkül tesztelni, hogy eredeti élőhelyeket tennénk tönkre vagy tennénk ki stresszhatásoknak.
Hogyan lehet vizsgálni a klímaváltozás és a fragmentáció hatását? Mit jelent ebben a kísérletben a fragmentáció?
A fragmentáció egy olyan folyamat, melyet szinte kizárólag az ember okoz a 21. században. Ahogy az egybefüggő élőhelyeket, vagy a kisebb élőhelyek hálózatait feldaraboljuk, kivágjuk az esőerdőket, gátakat építünk a folyókra, tavakat szárítunk le, hogy több mezőgazdasági területet nyerjünk, megszakítjuk az élőhelyek közti összeköttetéseket. Az erdők egyre kisebbé válnak, már nem képesek nagyragadozókat zavarás nélkül fenntartani. A kis foltok között már nem zajlik az egyedek cserélődése révén géncsere, így a populációk genetikailag leromlanak, fajok tűnnek el. Az élőhelyek csökkenése és a köztük lévő összeköttetések vesztesége együttesen a fragmentáció.
A tavak hálózataiban az összeköttetések úgy is megszűnhetnek, hogy akár a tavak száma nem is változik. Minket a kísérletben ez a felállás érdekel a legjobban, mert itt válik el igazán, hogy mennyire fontos egy-egy ilyen legtöbbször láthatatlan összeköttetés, melyet az élőlények mozgása, vándorlása, sodródása alakít ki.
A klímaváltozás valójában egy nagyon komplex „koktél”, rengeteg kisebb-nagyobb hatás adódik benne össze. Változik a csapadékeloszlás, az átlaghőmérséklet, a hőingás, a hőhullámok, ezek mértéke és gyakorisága. Mi most csupán egyet választottunk ki ezek közül, a hőhullámok hatását. Ez mezokozmoszokban viszonylag kényelmesen modellezhető. Nálunk két mesterséges hőhullám zajlott le egy hónapon belül. A hőhullámokat a kijelölt mezokozmoszok 6 fokkal történő felfűtésével hoztuk létre 1-1 hétig. A második hónap során hagytuk az élőhelyeket kicsit lélegzethez jutni, most ennek a második hónapnak a végénál járunk. Most adódik az izgalmas kérdés, hogy sikerült-e valamennyire helyrezökkenniük.
Mi történik a „nagy zöld tartályokban”? Miért van szükség ennyi mesterséges tavacskára?
A napokban végéhez közeledő kísérletben 60 mezokozmoszunk, azaz mesterséges, egyszerűsített modell-tavacskánk volt, ezek hármasával alkottak egy-egy képzeletbeli élőhelyhálózatot.
Ez a 3 élőhely olyan tavakat jelképezett, amelyek eredetileg is közel vannak egymáshoz a tájban, időnként a bennük található élőlények átjuthatnak egyikből a másikba, tehát van köztük egy élő összeköttetés. Ezt kísérlettel nagyon nehéz lenne reálisan lejátszani, ezért a bevett módszer ilyenkor az, hogy a víz egy bizonyos részét rendszeresen cserélgetjük az egy hálózatba tartozó tavaink között. Nálunk ez heti 1%-os vízcsere volt. Így modelleztük, ahogy a szél fúj, vagy a madarak egyikből a másikba repülnek, a lábukon és a bélrendszerükben szállítva az élőlényeket.
Négyféle hálózat típust hoztunk létre, mindegyiket 5-5 hálózat képviselte: voltak, akik „jól jártak”, őket nem kínoztuk ilyenekkel, ők voltak a kontroll csoport – ha úgy tetszik, az érintetlen, védett területek. A következő típusnál az összeköttetés megmaradt, de egy-egy tagjukat erős hőhullámok érték. Itt azt várjuk, hogy bár átmenetileg az itteni élővilág nem fogja jól érezni magát, azért a hőhullámok elmúltával a kipusztult fajok egy része vagy akár az eredeti élővilág nagy része vissza tud esetleg települni a másik két, érintetlen élőhelyről.
A harmadik és negyedik típus már nem is igazi hálózat: ezek azok, amelyek közé megépült a képzeletbeli város vagy autópálya. Ezek egyik fele ezenfelül megkapja a „nyakába” a hőhullámokat is. Élőhely legyen a talpán, amely ezt az élővilág és a benne zajló ökológiai folyamatok sérülése nélkül fogja átvészelni!
