A tenyészidőszakban rendelkezésre álló vízmennyiség, hőmérséklet és egyéb környezeti tényezők, közvetlenül meghatározzák a növekedés ütemét, és a növények terméshozamát.

Az éghajlati szélsőségek hatásainak jellege és súlyossága nem csak magukon a szélsőségeken múlik, hanem a kitettségen és a sérülékenységen is. Ebben a jelentésben a káros hatások abban az esetben minősülnek természeti katasztrófának, ha kiterjedt kárt okoznak, és súlyosan megváltoztatják a közösségek vagy társadalmak normális működését.

Az éghajlati szélsőségeket, a kitettséget és a sérülékenységet, egy sor tényező befolyásolja, többek között az antropogén eredetű éghajlatváltozás, az éghajlat természetes változékonysága és a társadalmi-gazdasági fejlődés. Az éghajlatváltozás fő hatásai közé tartozik az is, hogy nemcsak a hőmérsékletben és a csapadék eloszlásában világszerte történik változás, ami különböző területeken jó vagy rossz lehet, hanem ezen esőzések vagy aszályok súlyosságának mértéke is óriási lehet. Tudnunk kell, hogy ezek a hatások nagyok és esetleg pusztító hatásúak lehetnek.

Regionális szinten az éghajlati eredetű árvizek mértékének és gyakoriságának megfigyelt változásai is várhatók.

4.4. ábra. Különböző termőhelyeken termesztett kukoricaállomány

A 4.4. ábrán a Zimbabwében kukoricatábláról készült képek átlagos csapadékviszonyú és aszályos időszak alatti állapotot mutatják be, illetve egy az USA-ban lévő kukoricatábla növényállományát.

A termésmennyiség jelentősen változhat attól függően, hogy a bolygó melyik részén termesztjük. A képen látható állománykülönbség nem csak az eltérő termőhely és környezeti adottságok következménye, hanem a termesztéstechnika és tudás-feltételrendszer különbözőségéből is fakad.

A mezőgazdaságban a vízgazdálkodási szélsőértékek, amikor túl kevés víz, (pl. aszály) vagy a túl sok víz (pl. belvíz). A hőhullámok hatására, a gleccserek visszahúzódása és/vagy az állandóan fagyott talaj degradációja hatással lesznek számos magashegyvidéki jelenségre, például a hegyoldalak instabilitására, a lavinákra és földcsuszamlásokra, valamint a gleccsertavakból eredő hirtelen árvizekre. Szintén várható, hogy a nagy csapadékmennyiséggel járó események gyakoriságváltozásai néhány régióban hatással lesznek a földcsuszamlásokra.

Vízbőség esetén a fölös víz kiszorítja a levegőt a talajból, gátolja a növények fejlődését, kedvezőtlen irányba tereli a talaj mikrobiális tevékenységét és káros redukciós folyamatok kialakításával rontja a talaj minőségét. Az erős záporok növelik a hirtelen árhullámok kockázatát, ugyanakkor a magyarországi folyók – évtizedeken belül – nyaranta a jelenleg szokásos szint felére apadhatnak. A talajvíz szintje a megfelelő utánpótlás híján süllyedni fog, főként a völgyekben és az alacsonyabb területeken, például az Alföldön. Emiatt a szakemberek az elemi károk mértékének 2-4 százalékos éves emelkedésével számolnak a mezőgazdaságban. Az ország területének egynegyede fekszik a mind gyakoribbá váló rendkívüli árvizek szintje alatt, közel hétezer település (mintegy 2,5 millió lakossal), valamint a megművelt földek harmada, a vasútvonalak 32, és a közutak 15 százaléka van veszélynek kitéve.

A csapadékkal kapcsolatos jelenségek nagyobb bizonytalanságúak, a Föld és így Európa több térségben. Megfigyelhető a nagy csapadékot adó időjárási események és az árvizek gyakoriságának növekedése, ugyanakkor ennek ellenkezője is, az aszályok gyakoribbá és intenzívebbé válása. A világ néhány régiójában intenzívebb és hosszabb ideig tartó aszályokat figyeltek meg, különösen Dél-Európa és a Földközi-tenger térsége, Közép-Európa, Közép-Észak-Amerika, Közép-Amerika és Mexikó, Északkelet-Brazília és Dél-Afrika lesz ezzel érintett. Máshol az aszályok változására vonatkozó becslések mind az alkalmazott modelltől, mind a szárazsági indextől függően eltérőek, összességében alacsony megbízhatóságúak.

Például Nyugat-Afrikában, és más régiókban az aszályok ritkábbá, kevésbé intenzívvé vagy rövidebbé váltak, például Észak-Amerika középső részén és Északnyugat-Ausztráliában. a 21. század során néhány területen és évszakban az aszályok intenzívebbé válnak a csökkenő csapadék mennyiség és/vagy a növekvő párolgás következtében.

Valószínű, hogy a 21. században a Föld számos területén a nagycsapadékú események gyakorisága növekedni fog. Ez a trend különösen a magasabb földrajzi szélességekre és a trópusi régiókra lesz jellemző, valamint télen az északi félgömb közepes földrajzi szélességeire. Valószínű, hogy a trópusi ciklonokkal összefüggésbe hozható nagy csapadékú események száma a folytatódó melegedéssel tovább növekszik. Számos régióban annak ellenére növekedni fog a nagy csapadékú események száma, hogy a régióra jellemző trendek a teljes csapadékmennyiség csökkenését jelzik, amint az a 4.5 ábrán jól látható.

4.5 ábra. A szárazság két mutató alapján előrevetített éves változásai

Bal oszlop: egymást követő száraz napok maximális éves számának változása (consecutive dry days, CDD, az 1 mm-t el nem érő csapadékösszegű napok). Jobb oszlop: talajnedvesség változásai (a talajnedvesség átlagtól való eltérései - soil moisture anomalies, SMA). A növekvő szárazságot a sárgától pirosig terjedő, a csökkenő szárazságot a zöldtől kékig terjedő színskála jelöli.

A jövőre vonatkozó változásokat három 20-éves időszakon (1980–1999, 2046–2065 és 2081–2100) az évek közötti változékonyságot jellemző szórás egységében fejezik ki. Az ábrák két időszakra – 2046–2065-re és 2081–2100-ra – vonatkozó változást mutatnak a 20. század végéhez (1980–1999) viszonyítva. A jövőbeli változások a SRES A2 kibocsátási forgatókönyvet alkalmazó globális modell-szimulációk és a 20. század végére vonatkozó megfelelő modelleredmények különbségeként álltak elő. Az eredmények (a CDD esetében) 17 és (az SMA esetében) 15 globális éghajlati modellen alapulnak, melyek részei voltak a CMIP3-nak. A színezést azokon a területeken alkalmazták, ahol a modellek legalább 66%-a (CDD esetében 17-ből 12, SMA esetében 15-ből 10) egyezik a változás előjelében; pontozás azon régióknál került hozzáadásra, ahol az összes modell legalább 90%-a (CDD esetében 17-ből 16, SMA esetében 15-ből 14) egyezik a változás előjelében. Szürke árnyékolás jelzi, ahol a modellbecslések közötti egyezés nem elégséges (<66%).

Az aszály olyan időszak, amikor az átlagosnál jelentősen kevesebb csapadék hullik, vagy ha a csapadékmennyiség egészben véve eléri is a megszokottat, de a magas hőmérséklet miatt a talaj párolgási vesztesége jelentősen megnő, hosszabb időre terjedő szárazság áll be, a növényzet fejlődése a szükséges nedvesség hiánya miatt megáll, sőt a növényzet pusztulása is bekövetkezhet. . „Az éghajlatváltozás súlyosbítani fogja a vízszűkösséget a világ számos vízben szegény területén.”

Az aszálytípusok a következőek:

Az aszály minősítése

Az aszályhelyzet többnyire az éghajlati elemekből, elsősorban a párolgás és a csapadék jellemzőiből képzett mutatókkal írható le. A potenciális ET, vagy a sugárzási, hőmérsékleti adatokat vetik össze a párolgáshoz rendelkezésre álló nedvességkészlettel, vagy csapadékkal. Az aszály értékelésére igen sok mérőszám van használatban, mi leginkább a Pálfai-féle Aszály Index (PAI) –t használjuk (6.5. ábra.)

Pálfai-féle aszályossági index PAI

A Pálfai-féle Aszály Index (PAI) az adott tárgyév április-augusztus időszak átlagos hőmérsékletének és a megelőző év októberétől a tárgyév augusztusáig tartó súlyozott csapadékösszegének hányadosa.

PAI₀=100T_IV−VIII/P_X−VIII

ahol:

A súlyozó tényező októberben 0,1, novemberben 0,4, decembertől áprilisig 0,5, májusban 0,8, júniusban 1,2, júliusban 1,6, augusztusban 0,9.

Ha a PAI értéke

4.6 ábra. A PAI féle aszályossági index az Alföldön a Duna-Tisza közén

Magyarország egyes területei rendkívüli mértékben érintettek lehetnek aszállyal, amint azt az alábbi ábra is mutatja. Az Alföld legszélsőségesebb időjárási zónájában fekszik. A nyár meleg, és télen itt mérik a leghidegebbet.

A szélsőséges események nagy hatással lesznek az éghajlattal szorosan összefüggő szektorokra, mint például a vízgazdálkodás, a mezőgazdaság, az élelmiszerbiztonság, az erdészet, az egészségügy és a turizmus.

Sok esetben az éghajlatváltozása csupán egy a jövőbeli változást okozó tényezők közül, és helyi szinten nem szükségszerűen a legfontosabb. Az éghajlati eredetű szélsőségek előreláthatóan nagy hatással lesznek az infrastruktúrára is, bár a potenciális és az előre jelzett károkra vonatkozóan részletes elemzések csupán néhány országra, infrastruktúra típusra és szektorra történtek. A mérsékeltövi ciklonokból származó teljes veszteség szintén növekedni fog, azonban néhány területen csökkenés, vagy szinten maradás is lehetséges. Számos területen további védelmi intézkedések hiányában az áradásokból eredő veszteségek nőni fognak, a becsült változás mértéke nagyon eltérő lehet a területtől, az alkalmazott éghajlati forgatókönyvektől, valamint a vízfolyásokra és az áradások előfordulására ható tényezők értékelésének módszertanától függően.

Araujo et al. (2004) 1200 európai elterjedésű védett, rezervátumokban élő növényfaj lehetséges viselkedését elemezte (4.7 ábra).

Megállapította, hogy:

4.7. ábra. A leginkább veszélyeztetett fajok. Európai elterjedési térképe: (a) azon fajok gyakorisága, amelyek számára várhatóan teljesen eltűnnek az éghajlatilag alkalmas területek Európából, b) azon fajok gyakorisága, ahol a faj jövőbeli megtelepedésére, fennmaradására alkalmassá váló területek nem mutatnak átfedést a jelenlegi elterjedési területtel (Forrás: Araujo et al. 2004 alapján).

Összefoglalás

Az egyik legfontosabb mezőgazdasági termelési tényező a víz. Részint vízhiány, ritkább esetben vízbőség formájában jelenik meg. Mindkét formája károsan befolyásolhatja a mezőgazdasági termelés eredményességét. Az éghajlat megváltozása következtében napjainkra extrém időjárásúakká váltak azok a területek, amelyeken a világ élelmiszertermelésének jelentős része folyik. A legfőbb problémát, várhatóan az aszály okozza. A megtermelhető élelmiszerek mennyisége csökken, szemben a rohamosan növekvő a termelési költségekkel. Jelenleg nem lehetséges megbízhatóan előrejelezni egy vízgyűjtő területen várható változásokat, de várható, hogy az éghajlat változása súlyosan befolyásolhatja a vízgazdálkodási rendszereket. A kormányoknak mindent meg kell tenni a vízgazdálkodás fejlesztésért, ami közvetlen hatással lesz a felhasználható lakossági és a gazdasági vízellátásra és a vízminőségre is.

Önellenőrző kérdések