Az Alföldi Erdőkért Egyesület őszi Kutatói Napján „Az őshonosság fogalmával kapcsolatos elvárások és kétségek” címmel tartott előadást Prof. Dr. Mátyás Csaba, a Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőmérnöki Karának, Környezet- és Földtudományi Intézetétől. Előadásának anyagát most az Erdő-Mező Online is közzé teszi.
Az Alföldi Erdőkért Egyesület engedélyével a Kutatói Nap többi előadása is olvasható az Erdő-Mező Online portálon!
A cikk alján ajánlót és tartalomjegyzéket is talál!
AZ ŐSHONOSSÁG FOGALMÁVAL KAPCSOLATOS ELVÁRÁSOK ÉS KÉTSÉGEK
Prof. Dr. Mátyás Csaba
NyME Erdőmérnöki Kar, Környezet- és Földtudományi Intézet
Napjaink sokféle kihívása érinti az erdőgazdálkodást, a szaporodó természeti csapások, rovargradációk, patogén kalamitások mellett a szárazodó klíma nyugtalanító előjelei is. Keressük a megfelelő válaszokat, stratégiákat: nemzetközi viszonylatban is elmondható, hogy szinte egységesen egyetlen közös „gyógyszert” ismerünk, ez a visszatérés a természetközeli módszerekhez és visszatérés az őshonos fafajokhoz. Ebben mind a természetközeliséget hirdető erdőművelési kezdeményezések, mind a természetvédelem szakemberi egységesen egyetértenek. Az álláspont kézenfekvő magyarázata az, hogy az évezredek alatt kialakult növénytakaró és faunája egyfajta egyensúlyt alakított ki a fajok közötti kompetíció, a szimbionták, az antagonisták és a fogyasztók tekintetében – az egyensúly bolygatása viszont óhatatlanul degradációt idéz elő az ökoszisztémában.
Nemcsak a laikusok, hanem a szakemberek egy része is egyetért azzal, hogy ez a stratégia a feltételezett klímaváltozásra felkészülés esetében is érvényes. Hiszen a környezeti feltételek mindig is változtak, és az erdőtakaró faji összetételében ezeket a változásokat mindig is követni tudta, és a jövőben is fogja tudni – hacsak az emberi beavatkozás a természetes alkalmazkodási mechanizmusokat el nem rontja. Az évezredek alatt a helyi viszonyok hatása mellett összecsiszolódott faj együttesek (társulások) helyreállítása tehát a legbiztosabb kockázatcsökkentő lépés az élő rendszereket fenyegető régebbi és újabb hatásokkal szemben: vagyis az őshonos fajok preferálása, a potenciális társulások helyreállítása az alkalmazkodóképesség maximálását eredményezi.
Nem szokás kitérni néhány említés nélkül maradó feltételre, amelyek a fenti, kétségtelenül meggyőző érvelés előfeltételeként szolgálnak:
· a spontán természeti folyamatok optimális feltételeket teremtenek a környezeti változásokhoz alkalmazkodás tekintetében,
· az őshonos fajok előtérbe helyezése azt jelenti, hogy a termőhelyi feltételek változását az alkalmazkodási folyamat időléptékében a faji elterjedés esetleges megváltozása szempontjából elhanyagolhatónak tekintjük, és
· az alkalmazkodás genetikai aszpektusai figyelmen kívül hagyhatók.
Ezekben a kérdésekben szakmai vitára is sor került már, melynek részletei az Erdészeti Lapok hasábjain elérhetők (Borovics – Führer – Csóka 2011, Mátyás 2011a, 2011b)
Őshonosság: fogalmi pontosítás
Az őshonosság fogalmának a megjelenése az erdészetben a mesterséges felújítás széleskörű bevezetésével függ össze, hiszen az őshonosságnak csak ebben az összefüggésben van értelme. A fogalom jelenkori definíciója flóra- ill. faunatörténeti alapon magyarázza az „őshonos” és „idegenhonos” fajok közötti különbséget. A különbségtétel alapja egy kiválasztott időponttól (pl. időszámításuk előtt 800-tól) feltételezhető jelenlét (Bartha in: Frank, 2000). Az időpontot az utolsó nagyobb klímaváltozáshoz köti a meghatározás, mintegy feltétezve, hogy az azóta eltelt idő, közel háromezer esztendő elegendő volt az akkor jelenlévő fajok ökológiai harmonizációjához. A meghatározás nem foglalkozik azzal a körülménnyel, hogy a sokrétű ökológiai kapcsolatok nemcsak faji összetétel vonatkozásában határozták meg az őshonos társulásokat, hanem ezzel fajon belüli evolúciós folyamatok is járhattak.
A puszta „jelenlét” mellett evolúciós, ill. genetikai definíció is megfogalmazható. E szerint „őshonosnak az a természet-közeli populáció kollektívum tekinthető, amely egy adott körzetben elegendő nagyszámú generációban fordult elő ahhoz, hogy alkalmazkodottnak legyen tekinthető” (Mátyás 2002). Ez a meghatározás nem tér ki időpontra, mert a kérdéses generációk hossza (hasonlítsuk össze az egynyári lágyszárúak és az több száz évig élő tölgy fajok életciklusát) az alkalmazkodás időtartamát kétségtelenül befolyásolja.
Itt kell kitérnünk arra, hogy „alkalmazkodás” (adaptáció) alatt egy adott faj szintjén a környezeti feltételekhez öröklődő (vagyis genetikai) alapon történő hozzáidomulást értünk. Ebben az értelmezésben az alkalmazkodás egy (mikro-)evolúciós folyamat, amelynek során a populáció olyan öröklött tulajdonságkombinációkra tesz szert, amely egy adott élőhelyi környezetben hosszú távú túlélését lehetővé teszi. Egy populáció akkor tekinthető alkalmazkodottnak, ha a külső hatásokra oly módon képes reagálni, hogy azonossága, integritása, meghatározó (genetikai) tulajdonságai változatlanok maradnak (Mátyás 2002). A természetes szelekció során – elméletileg – csak azok az egyedek maradnak benn a populációban, amelyek megfelelő öröklött adottságokkal rendelkeznek. Természetes felújulás esetén a szelekció számos generáción keresztül működhet és a faj áreáján belül az alkalmazkodási folyamat elkülönült rész-áreák kialakulását eredményezheti. Ez a feltételezés vezetett a származási körzetek kialakításához és ahhoz az általánosan elfogadott elvhez, hogy a „helyi származás mindig a legjobb” („local is the best”).
Ezzel a megállapítással azonban van néhány nehézség:
· először is a természetes szelekció csak abból az anyagból válogathat, amely a helyszínen rendelkezésre áll, ezt pedig sokszor természeti véletlenek, emberi hatások befolyásolják (Gould 1997);
· továbbá, Darvin óta ismeretes, hogy a természetes szelekció során a populáció genetikai összetétele nem jut el egy elméletileg tökéletes alkalmazkodottságig, hanem csak egy olyan összetételt céloz meg, amely a fennmaradáshoz feltételen szükséges;
· nehéz megállapítani az „őshonos populáció” kiterjedését, mivel a párosodásban résztvevő (termékenyítő) egyedek köre erdei populációk esetén – a rendszerint igen hatásos génáramlás (pollenterjedés) miatt – rendszerint jóval nagyobb, mint egy adott erdőállomány egyedeinek összessége.
Az evolúciós-genetikai értelmezés folyományai
Az evolúciós-genetikai szempontok megjelenítése kétség kívül „összezavarja” az őshonossággal kapcsolatos látszólag egyszerű képzeteket. Felmerülő kérdések pl.:
· ha elfogadjuk, hogy az alkalmazkodás genetikai változással jár (Juhász-Nagy 1981), akkor feltételezhető, hogy azonos faj eltérő ökológiai feltételek mellett élő populációi eltérő alkalmazkodottságot mutatnak fel;
· vagyis az őshonosságot nem lehet csak faj szinten értelmezni, mert az alkalmazkodottság tekintetében a faji áreán belül jelentős különbségek lehetnek (pl. őshonosként fogadható-e el a Hollandiából importált bükk csemete anyag?);
· ha feltételezzük, hogy az alkalmazkodási (optimumkeresési) folyamat összefügg az adott faj genetikai adottságaival (pl. generációs idő hossza, szaporodás mód, migrációs képesség stb.), akkor az alkalmazkodottság (azaz őshonosság) elérését aligha lehet egy egységes időhatárhoz kötni;
· tehát az őshonosság kritériumát fajcsoportonként eltérő időtávban kellene/lehetne rögzíteni (pl. a gyorsan migráló rovarok esetében melyek lehetnek „őshonosak”?);
· végül, ha alkalmazkodottságot folyamatos genetikai optimumkeresésnek értelmezzük, beszélhetünk-e állandósult őshonosságról egy folyamatosan változó környezetben (pl. hogyan változik az őshonosság jelentése egy tartósan megváltozott tájban, ahol megszűnt a többletvízhatás a talajvízszint lesüllyedése miatt?).
Változatlan termőhelyi feltételek a jövőben is?
A felsorolt kérdések csupán tudományoskodó szőrszálhasogatásnak tűnhetnek mindaddig, amíg abból a ki nem mondott feltételezésből indulhatunk ki, hogy az őshonosságot determináló termőhelyi feltételek állandónak, vagy alig változónak tekinthetők.
Az elmúlt évszázad termőhely-ismereti irodalma a termőhelyet jobbára statikus, alig változó tényezőként kezelte. Az állandósultság azonban csak a talajfejlődésre igaz. A termőhely ökológiai potenciálját meghatározó másik tényező, a klíma állandósága már rövid távon is megkérdőjelezhető. Már a 20. században is jelentős mértékű klímatikus eltolódás mutatható ki pl. a bükk aszályindex-szel jellemzett elterjedése tekintetében (2. ábra). Az előrevetített változások mértéke a jégkorszaki és Holocén kori klímaváltozáshoz képest meglepően jelentős (1. táblázat).
A táblázatból látható, hogy a közeljövő feltételezett változása nagyságrendileg közelítheti a jégkorszakok ingadozásait és az utóbbi évezredét jelentősen meghaladja. De nem is ez a lényeg, hanem az a tény, hogy a feltételezett 1,8-3,3 oC növekedés nálunk, a Kárpát-medence aljában eleve a szárazsági határ közelében jelentkezik. Hogy ez a „csekély ingadozás” mit jelent az erdészeti klímazónák viszonylatában, azt a 2. táblázat mutatja be:
Az előrevetített különbség a klímazónák különbségét tekintve aligha elhanyagolható: a júliusi középhőmérsékletet tekintve a klímazónáink közötti átlagos különbség mindössze 0,8 oC, vagyis a 2 oC-nál nagyobb változás több klímazónát is átlép. Hosszabb távon ez a csereskocsánytalan tölgyesek „felcsúszását” vetítheti előre akár a bükkösök rovására. Ismeretes, hogy a jégkorszak óta bekövetkező változások fajvándorlással, új fajok megjelenésével és mások eltűnésével jártak. (Ezt a vándorlást érdekes módon csak a terjeszkedési, északi peremen vizsgálták. Mind a mai napig hiányzanak az adatok arról, hogy vajon az alsó, szárazsági határon ugyanakkor volt-e visszaszorulás.) Vajon ezt a zóna eltolódást a fafajok képesek volnának-e legyőzni természetes vándorlással? Hasonlítsuk össze a hőmérséklet-emelkedésből adódó izoterma-eltolódás ütemét a posztglaciális fafajvándorlás sebességével (3. táblázat).
Az egy nagyságrendet elérő különbség szerintem meglehetős aggodalomra adhatna okot. Ismét alá kell húzni, hogy az alapprobléma nem a felső (termikus, terjeszkedő), hanem az alsó, szárazsági határon jelentkezik! A klímaváltozást bagatellizálóknak megjegyezném még, hogy a „vándorlás” kifejezés alkalmazása a szárazsági határon félrevezető szépítés, eufémizmus. A valóságban ez a „vándorlás” csúnya, tömeges pusztulásban nyilvánul meg, ahogy az pl. 2003 után a Zalaegerszeg melletti Csács bükköseiben, vagy a közelmúltban a Keszthelyi hegység és a Mátra fenyveseiben megjelent.
A klíma eltolódása a rovar fogyasztók, antagonisták bevándorlása révén is jelentős változást okozhat a természetes vegetáció összetételében (1. ábra). Ez a folyamat a fafajok vándorlásánál nagyságrendekkel gyorsabb. 1881 és 2010 között 108 valós, illetve potenciális erdészeti jelentőségű jövevény rovarfaj megjelenését észlelték. Összefüggésben a klíma fokozatos enyhülésével, a megtelepedő erdei rovarfajok száma meredeken növekszik az utóbbi 2-3 évtizedben. Csóka és munkatársai szerint (2012) az utóbbi 30 évben (1981-2010) több rovarfaj jelent meg erdeinkben, mint az azt megelőző 100 évben (1881-1980). A fajok 46%-a Ázsiából, 31%-a Észak-Amerikából, 21%-a Európán belülről, 2%-a pedig Afrikából származik. A jövevény fajok megjelenése és terjeszkedése a jövőben is folytatódni fog. Bár a bevándorló fajok két harmad részének egyelőre nem őshonos fa-, illetve cserjefaj a tápnövénye (ez gyorsan változhat), nem férhet hozzá kétség, hogy a jövevények alaposan megváltoztathatják a fajok közt fennálló kölcsönkapcsolatokat és ezzel egyes fajok elterjedését is.
A 21. századra előrejelzett hőmérséklet- és csapadék változások mértékét egybevetve erdészeti klímaöveink adataival tehát megállapítható, hogy a klímaövek eltolódása tartós és visszavonhatatlan termőhely változást idéz elő. Azokban a régiókban, ahol a klimatikus feltételek gyors változása a fafajok egészségi állapotának változását eredményezték, a fajok és a termőhelyek közötti kölcsönhatások egyensúlya megváltozott, és ennek megfelelően degradációs jelenségeket figyelhetünk meg.
Szárazsági határ és az őshonosság
Fafajaink elterjedési mintázata evolúciós, ökológiai és földtörténeti tényezők összhatásából alakult ki. Az elterjedés határait azonban elsődlegesen klimatikus tényezők jelölik ki. A felső (északi) határt a hőmérsékleti viszonyok az alsó (déli) határt pedig elsősorban a csapadék mennyisége és eloszlása. A „termikus” és „szárazsági” (xerikus) határ fogalmának bevezetése ezt kívánja megerősíteni.
Hazai viszonylatban természetszerűleg elsősorban a szárazsági határnak van jelentősége. Ki kell emelni, hogy valamennyi klímafüggő fafajunk elterjedésének szárazsági határa az ország területére esik. Esetünkben ez sok félreértésre ad okot, hiszen tőlünk délre is előfordul a bükk, a gyertyán, a kocsánytalan tölgy – ezek az előfordulások azonban domb- és hegyvidékeken, kedvezőbb csapadékviszonyok mellett találhatók.
Mi a szárazsági határ jelentősége az őshonossággal összefüggésben? A 21. századra előrevetített klímaváltozás a csapadék csökkenésével, az aszályosság növekedésével jár együtt, vagyis a csapadék-függő (= vízhatástól független) termőhelyeinken az eddig természetesen előforduló fafajok visszaszorulása várható. A folyamat nem fokozatosan, hanem szélsőséges aszályeseményeket követve, ugrásszerűen fog jelentkezni. Így pl. a gyengülő vitalitású bükkösök helyét fokozatosan átveszi majd a kocsánytalan tölgy. És itt kell még egyszer kitérni arra a tényre, hogy ezen a magyarországi szárazsági határon két kihívással szembesülünk egyszerre: egyrészt az évszázados emberi beavatkozások hatásai ebben a régióban különösen erőteljesen fékezik a természeti folyamatokat, másrészt viszont a változás sebessége ebben a században példátlanul felgyorsul. Ugyanakkor a 2. táblázatból az is látható, hogy az erdei ökoszisztémák klímaigénye döbbenetesen törékenynek tűnik ahhoz a gyors változáshoz képest, amely – figyelem! – egyetlen erdő-generáció alatt következik be. Erre már a 20. század is szolgáltat példákat (2. ábra).
Őshonosság és az erdészeti, természetvédelmi előírások
Ahhoz képest, hogy a fajon belüli származási különbségek kétség kívül természetes evolúciós (azaz genetikai) folyamatok során alakultak ki, erről meglepő módon a természetvédelmi célú rendelkezések nem vesznek tudomást. De ugyanigy indifferens a származás-eredet kérdése az erdő-adattár szempontjából is. Az őshonosnak tekintett fafajok listája aprólékosan, gyakorlatilag tájak szintjén rögzített, ugyanakkor ezek a listák a fajon belül feltételezhető különbségekre nincsenek tekintettel. Egy kocsányos tölgyes felújítása esetén pl. egy ukrajnai vagy holland makk tételből nevelt csemete ugyanúgy őshonosnak számít, mint az azonos tájból származó szaporítóanyag.
Ismereteim szerint ez alól jelenleg egyetlen kivétel a szlavón eredetű kocsányos tölgy: ezt a származást Magyarországon nem tekintjük őshonosnak, ezért a szlavón eredetű szaporítóanyag felhasználása – minden kedvező tulajdonsága ellenére – nem ajánlott. Délsomogy esetében ez jól mutatja a helyzet abszurditását: a szlavón kocsányos tölgy a Dráva jobb partján őshonos, a bal parton viszonyt nem az. (A helyzet annyiból véletlen műve, hogy a szlavón tölgy természetesen nem külön faj, de az eredmény ugyanaz.)
Itt kell megemlíteni, hogy míg a szlavón tölgy esetében a származás elismerését kérhetnénk számon, a kocsánytalan tölgy kisfajok esetében a helyzet faj szinten is rendezetlen: a rendelkezések csak az erdőleltárban nyilvántartott nemes tölgy fajokat veszik figyelembe.
Ebben az összefüggésben a magyar tölgy is idegenhonosnak számít, holott ültetését elegyfajként az arra alkalmas termőhelyeken kifejezetten támogatni kellene. De gyakorlatilag nem lehet, mert ahova ültethető lenne, az szinte mindig valamilyen ’természeti terület’, ahol idegenhonos fajt nem lehet engedélyezni. Azaz egyenértékű az akáccal, zöld juharral, stb. Esetleg erdőtelepítéseknél jöhetne szóba, de a pályázati pontozásnál az idegenhonos fajok hátrányban vannak az őshonosokkal szemben. Így aztán a telepítéseknél az akác, vagy nemesnyár inkább szóba jön a telepítők számára (Bordács Sándor, személyes közlés).
Az erdészeti genetika, a származás kutatás eddigi eredményeinek figyelmen kívül hagyása európai vonatkozásban egyedülállónak mondható, és a jelenlegi erdészeti és természetvédelmi szemlélet statikus és faj- centrikus jellegét emeli ki. Véleményem szerint ezt az álláspontot különösen az előrevetített klimatikus változások veszélyeire tekintettel mielőbb felül kell vizsgálni.
Néhány következtetés
Nagy és fontos kérdés, hogy vajon milyen jelentősége van az őshonosságnak ebben az előre nem látott új helyzetben? Bízhatunk-e abban, hogy az évezredek (évszázadok?) alatt kialakult egyensúlyszerű fajkapcsolatok indokolttá teszik-e továbbra is az őshonosnak tekintett fajok (populációk?) kizárólagos preferálását?
Ha csak az újonnan bevándorló rovarfajok ijesztően növekvő számát, a szimbiontából patogénre váltó gombafajok megjelenését (pl. Ceratocistis sp.) tekintjük, a válaszunk egy nagyon megfontolt „nem mindig” kell legyen. Az „ökológiai egyensúlyt” szavatoló, domináns fafajaink exponált helyszíneken már most is mutatják a gyengülő versengő- és alkalmazkodóképesség egyértelmű jeleit. Ez a helyzet az erdész társadalmat teljesen készületlenül találja egy olyan törvényességi és társadalmi elvárási környezetben, amely a gazdálkodótól a feltételezett eredeti állapot (a potenciális vegetáció) helyreállítását, de minimálisan az eddigi természetességi állapot fenntartását várja el, csökkenő mértékű beavatkozás mellett.
Genetikailag a helyileg „bolygatatlanul” alkalmazkodott populációk komplex történeti folyamatok és evolúciós hatások termékei. A génkészlet kialakulása az idők során bekövetkezett véletlen és irányított (szelekciós) eseményektől függ, ebben a Holocén kori klímaváltozások mellett az emberi hatások is jelentős szerepet kaptak. Hazánkban a mai erdőállományok jórésze olyan szaporítóanyagból létesült, amelyekről semmilyen dokumentáció nem áll rendelkezésre. Magyarország jelenlegi területén ezért a szorosan vett őshonosság fennállása – talán a bükk kivételével – az esetek jelentős részében megkérdőjelezhető.
A faji és származási őshonosság kétségtelen előnyei stabil környezeti (termőhelyi) feltételek mellett érvényesülnek. Ott, ahol a korábbi erdőtakaró fenntartása középtávon is biztonságosnak látszik, támaszkodjunk továbbra is a természetközeli erdei ökoszisztémák önfenntartó, öngyógyító képességére, őshonos fajok preferálására. Ott azonban, ahol az extrém időjárási körülmények gyakorisága ezt a képességet ma már (és a jövőben egyre inkább) megkérdőjelezi, olyan új elvek és módszerek bevezetésére van szükség, amelyekről ebben a pillanatban nem rendelkezünk elegendő tapasztalattal. A megfelelő szaporítóanyag-forrás kiválasztása minden esetben hosszú távú szempontok figyelembevétele alapján, helyi szakértői döntés alapján kell történjen. Ehhez a megfelelő rendeleti és felügyeleti kereteket is meg kell teremteni.
Kérdés, hogy miképpen lehet az erdőgazdálkodást szabályzó rendeletekért felelős hatóságokkal, vagy a természetvédelem érdekeit képviselő szervezetekkel elfogadtatni azt, hogy az előttünk álló problémák megoldása egyedül a múlt rekonstrukciója bázisán nem lehetséges, és hogy a várható hatások minimálisra korlátozása az eddigieknél nem kevesebb, hanem éppenséggel több beavatkozást igényel. Az ismertetett elvek alapján a gyakorlati alkalmazás kidolgozása a közvetlen előttünk álló időszak fontos feladata. Az idő sürget.
Irodalom
Borovics A., Führer E., Csóka Gy. (2011): Természetesség és alkalmazkodóképesség. Erd. Lapok 146. 3: 79-81
Csóka Gy., Koltay A., Hirka A., Janik G. (2007): Az aszályosság hatása kocsánytalan tölgyeseink és bükköseink egészségi állapotára. In: Mátyás Cs.- Vig P. (szerk.): Erdő és klima, V. köt. NyME kiad. Sopron, 229-240
Csóka Gy., Hirka A., Szőcs L. (2012): Rovarglobalizáció a magyar erdőkben. Erd. Tud. Közl. 2: 1, 187-198
Frank T. (szerk) (2000): Természet-erdő-gazdálkodás. MMTE és Prosilva Hungaria kiadó, Eger
Gould, S. J. (1997): An evolutionary perspective on confusions in the concept of native plants.
In: Wolske-Bulman J. (ed.): Nature and Ideology. Washington DC, 11-19.
Juhász-Nagy P. (1981): Az evolúciós gondolat. In: Vida G. (szerk): Az evolúció genetikai alapjai. Natura Budapest.
Jump, A., Cs. Mátyás, J. Penuelas (2009): The altitude-for-latitude disparity in the range retractions of woody species. (Review) Trends in Ecology and Evolution , 24: 12, 694-700
Mátyás Cs, Czimber K. (2000): Zonális erdőtakaró mezoklíma szintű modellezése: lehetőségek a klímaváltozás hatásainak előrejelzésére. In: Tar K. (szerk.) III. Erdő és Klíma Konferencia Debrecen, 2000. június 7-9., Debrecen, DE-TTK Meteorológia Tansz., 83-97
Mátyás Cs. (2002): Erdészeti-természetvédelmi genetika. Mezőg. Kiadó, Budapest
Mátyás Cs., I. Berki, B. Czúcz, B. Gálos, N. Móricz , E. Rasztovits (2010): Future of beech in Southeast Europe from the perspective of evolutionary ecology. [A bükk jövője Délkelet-Európában az evolúciós ökológia szemszögéből.] Acta Silv. Lign. Hung.,. 6: 91-110 (magyar ny. összefoglalóval)
Mátyás Cs. (2011a): Különóra a klímaváltozásról, egykori tanítványaimnak. Erd. Lapok, 146, 3: 75-76
Mátyás Cs. (2011b): Elegendő-e a természetre hagyni a jövőt? Erd. Lapok, 146, 5: 140-142