Hegyi tavak mélyén is kimutatható az emberi tevékenység hatása

Az Ighiel-tóból kiemelt fúrásmag elemzése során a kovaalga-vizsgálatot végző Buczkó Krisztina – a cikk megosztott első szerzője és az ELKH Ökológiai Kutatóközpont Duna-kutató Intézetének osztályvezetője – drasztikus változásokat mutatott ki. Ahhoz, hogy az eredmények értelmezhetők legyenek, román, cseh és angol kutatók méréseire is szükség volt, Magyarországról pedig az ELTE és a Közszolgálati Egyetem vett még részt a munkában. Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont – felismerve a hosszú távú idősorokhoz kötött adatok fontosságát – egyre nagyobb részt vállal paleoökológiai vizsgálatokban.

A múltba fúrtak

Az Ighiel-tó Románia legnagyobb karszttava, mely a Torockó-hegység déli részén, 940 méteres tengerszint feletti magasságban található. A nagyjából ovális alakú tó természetes talajcsuszamlás eredményeként alakult ki, átlagos mélysége négy méter.

2012-ben négy rövid (kevesebb mint egyméteres) és egy hosszú (hatméteres) fúrásmagot emeltek ki a tóból. A négy rövid fúrás közül az utolsó, SC4 jelzésű fúrásmagot a kutatócsoport nagy felbontású, részletes vizsgálatnak vetette alá. Számos paraméterét mérték, becsülték és elemezték a szakemberek: többek között az üledék szervesanyag-tartalmát, a kémiai elemeket, az üledék mágneses tulajdonságait (a mágneses szuszceptibilitást) és a szilícium-dioxid vázú szervezeteket (mikrofosszíliákat). Az üledék korát ólom- és céziumizotóp-méréssel állapították meg, eszerint az SC4 jelű egyméteres fúrás mintegy száz év történetét őrzi.

Annak érdekében, hogy oksági összefüggéseket találjanak az üledékben talált változásokkal, számos paraméter potenciális hatását vizsgálták a kutatók, például a meteorológiai adatokét (hőmérséklet, csapadék). Történeti térképek segítségével megbecsülték az erdősültséget, és adatokat kerestek az állattartás alakulásáról, beleértve a halgazdálkodást is. A nagy légkörzési rendszerek hatását is figyelembe vették, majd az egyes tényezők hatását sokváltozós matematikai elemzésekkel számszerűsítették.

Éles váltás

A vizsgált időszak elején (1920–1964) a tó kovaalgái elsősorban hidrológiai változásokat tükröznek. A környezeti rekonstrukció jó egyezést mutat a mért meteorológiai paraméterekkel: bizonyítást nyert, hogy szárazabb és nedvesebb évek váltották egymást. Megfigyelhetők továbbá a tó partjáról érkező bemosódások nyomai, a kovaalga-közösség pedig nagyjából tiszta vizet (oligo-mezotróf állapotot) és stabil körülményeket jelez annak ellenére, hogy az erózió viszonylag magas. A bemosódások nagyobb esőzésekre utalnak, ezek alapján 1930, 1945 és 1953 például csapadékos év volt.

A hetvenes évek elején ez a ritmus átalakul: mind a fajösszetétel, mind a közösség szerkezete megváltozik. Maga az üledék is más képet mutat: a korábban finoman rétegzett anyag egyneművé válik. A kovaalgák bizonyítják, hogy a nyílt vízben egyre több planktonikus forma él, vagyis elkezdődik az eutrofizálódás. Ez a váltás időben egybeesik az erdőborítás csökkenésével és a haltelepítéssel.

A nyolcvanas évek végétől teljesen más az üledékben megőrzött kovaalgák összetétele: nyílt vízben élő, planktonikus diatómák uralják a tó vizét (80–90 százalék a relatív gyakoriságuk), és az Asterionella formosa válik meghatározó fajjá. A kétezres években újabb, nagyon gyors és drasztikus átalakulás észlelhető: ekkor apró, kerek, sugaras szimmetriájú fajok veszik át az uralmat.

Elterjed a műtrágyázás

Az adatok sajnos egyezést mutatnak a régió más tavaiban végzett hasonló elemzésekkel. A Föld északi féltekéjének felszíni vizeiben ugyanis szintén drasztikus változások figyelhetők meg: a tavak jelentős részében a mikroszkopikus élővilág teljes átalakulása ment végbe, mindössze néhány évtized alatt. Az okok között meghatározó a tájhasználat változása, valamint a lokális hatások is, ha azonban a tavak nagy időbeli egybeeséssel ennyire hasonló választ adnak, akkor mégiscsak „globális” okokat kell keresni. Az Ighiel-tó esetében a nagy légkörzési ciklusok, például az AMO (North Atlantic Multidecadal Oscillation) hatása is érvényesülhet. Az elemzés és a nemzetközi összehasonlítások szerint azonban a légkörből kiülepedő nitrogén az, ami alapvetően átalakítja a vízi világot, ezért pedig leginkább a légköri szennyezés, a közlekedés és a műtrágyahasználat a felelős.

A kutatás kapcsolódik az ÖK Duna-kutató Intézet egyik új kutatási irányához, melynek célja a Kárpát-medence tavainak hosszabb távú vizsgálata.