Sokszor nem gondolunk arra, hogy az emberi tevékenység igen távoli élőhelyeken is kifejti hatását – azonban egyre több az erre vonatkozó megkérdőjelezhetetlen bizonyíték. Nemrégiben egy nemzetközi kutatócsoport is felderített egy idevágó hatástörténetet, melyről a Plos one című nemzetközi folyóiratban számoltak be 2020 októberében. 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.

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.

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.

Azoknak a kutatásoknak van a leginkább hírértéke, amelyek változásról számolnak be. A mostani 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.

Összefoglalva, az Ighiel-tóból kiemelt üledékmag úgynevezett multi-proxi elemzése bizonyítékokat szolgáltat a tájhasználat változásait illetően (erdőirtás, legeltetés, építkezések), de kimutatja a légköri ciklusok (NAO) szerepét is a tavi folyamatokban. Az üledék elemzése során a legdrasztikusabb változás a kovaalga-közösség összetételében mutatkozott: az 1980-as évektől két lépésben teljesen átalakult ez a közösség, a folyamatban pedig meghatározó szerepe lehetett a légkörből kiülepedő nitrogéntartalmú anyagoknak. Most szembesülünk azzal, hogy milyen következményekkel járt a növekvő műtrágyahasználat a hegyi tavak élővilágára nézve.

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

1. Ábra: A Cymbella nemzetséghez tartozó kovaalgák szkenning elektromikoszkópos felvételen

2. Ábra: A kerek, apró sugaras szimmetriájú kovaalgák legtöbbször csak szkenning eletronmikoszkópban határozhatók meg apró méretük miatt.

3. Ábra: Az 1960-as évek előtt rakódott le üledékben sok nagytestű kovaalga. A képen a Cymbopleura inaequalis kovaalga három példányát láthatjuk, fénymikroszkópos felvételen

A cikk adatai:

Haliuc, A., Buczkó, K., Hutchinson, S.M., Ács, É., Magyari, E. K., Korponai, J., Begy, R. C., Vasilache, D., Zak, M. and Veres, D., 2020. Climate and land-use as the main drivers of recent environmental change in a mid-altitude mountain lake, Romanian Carpathians. PloS one, 15(10), p.e0239209.

Online elérhető:
https://journals.plos.org/plosone/article/comments?id=10.1371/journal.pone.0239209