Pelkės išdavė, koks klimatas Lietuvoje buvo prieš 1 tūkst. metų

Dabartinė pušų prieaugio dinamika ir ateities prognozės

Paspartėjęs paprastųjų pušų atsiradimas Lietuvos pelkėse (Kerėplyje, Rėkyvoje ir Aukštumaloje) rodo gerėjančias sąlygas pušims, t. y. šiltėjantį ir sausėjantį klimatą, tačiau stipri sąsaja tarp pelkių ekosistemų pokyčių ir specifinės pelkių ontogenezės lemia silpną ryšį tarp medžių rievių pločio ir meteorologinių veiksnių konkrečiais metais. Analizuojant meteorologinių sąlygų įtaką paprastosios pušies metiniam prieaugiui Lietuvoje ir remiantis skirtingais klimato scenarijais, buvo sudaromos galimo medžių augimo greičio kaitos sausuose dirvožemiuose bei pelkėse prognozės XXI a.

Duomenys apie medžių rievių plotį buvo gauti iš mėginių keturiose Lietuvos pelkėse (Aukštumaloje, Čepkeliuose, Kerėplyje ir Rėkyvoje) ir sausuose dirvožemiuose už jų ribų.

Bene svarbiausia medžių prieaugio kaitos pelkiniuose dirvožemiuose savybė yra proceso individualumas. Jį lemia gruntinio vandens lygis, durpių sluoksnio storis ir jo infiltracinės savybės, medžių šaknų sistemos išsivystymas ir kt. Todėl tų pačių meteorologinių sąlygų poveikis net ir greta esančioms, bet skirtingomis savybėmis pasižyminčioms pelkėms gali būti nevienodas. Skirtingose Lietuvos vietose sausuose dirvožemiuose esančiose augimvietėse medžių prieaugio reikšmės statistiškai reikšmingai koreliuoja tarpusavyje, o pelkėse statistiškai reikšmingi ryšiai tarp tyrimo vietų fiksuoti ne visais atvejais.

Kita vertus, medžių rievių prieaugis pelkiniuose dirvožemiuose pasižymi dideliu cikliškumu, kurį daugiausia galima sieti su kritulių kiekio svyravimais. Trijose iš keturių nagrinėtų pelkių lietingais periodais (1860–1863, 1889–1893, 1913–1927, 1945–1948, 1955–1958, 1972–1978, 1994–1998 m.) medžių prieaugis mažėja. Augant vandens lygiui aukštapelkėse užliejama medžių šaknų sistema ir vegetacijos sąlygos blogėja. Sausesniais laikotarpiais (1853–1858, 1869–1875, 1904–1912, 1928–1938, 1960–1967, 1983–1993 m.) priešingai – augimo tempas didėja. Tačiau šių pelkių reakcija į ilgalaikių kritulių ciklų poveikį skiriasi. Kerėplyje medžių rievių prieaugio indekso reikšmės geriausiai koreliuoja su prieš tai buvusių 15 metų, Rėkyvoje – su 11, o Aukštumaloje – su 10 metų kritulių suma. Šie skirtumai susiję su gruntinio vandens lygio svyravimais, o jo kitimo greitis ir amplitudė priklauso nuo konkrečios pelkės savybių.

Tuo tarpu Čepkeliuose padidėjus kritulių kiekiui medžių augimo sąlygos pagerėja. Glaudžiausia koreliacija nustatyta sudėjus 3 metų kritulių kiekį. Priešingai nei kitų tirtų pelkių, Čepkelių dirvodarinė uoliena yra smėlingos fliuvioglacialinės nuogulos, pasižyminčios itin geromis filtracinėmis savybėmis ir maistinių medžiagų stoka. Pastarosios gaunamos tik su krituliais arba yra vėjo atnešamos. Maistinių medžiagų stoka didina vandens Čepkelių pelkėje rūgštingumą. Didėjant kritulių kiekiui atnešama daugiau mineralinių maistinių medžiagų ir atskiedžiamas rūgštingas vanduo, todėl sąlygos augti medžiams pagerėja. Antra vertus, užsitęsęs drėgnas laikotarpis (ir su tuo susijęs gruntinio vandens lygio kilimas) taip pat neigiamai veikia medžių prieaugį.

Sausuose dirvožemiuose didžiausią reikšmę konkrečių metų prieaugiui turi tų metų meteorologinės sąlygos: ankstyvo pavasario temperatūra ir su tuo susijusi vegetacijos sezono pradžia bei trukmė. Kita vertus, nors kovo–balandžio mėnesių temperatūra Lietuvoje padidėjo, nėra fiksuojami statistiškai reikšmingi teigiami medžių prieaugio trendai sausuose dirvožemiuose. Pažymėtina, kad nuo 1989 m. nė karto nebuvo fiksuota anomaliai žema vegetacijos pradžios temperatūra, o didelis medžių rievių prieaugis fiksuotas vos kelis kartus. Galima daryti prielaidą, kad medis fiziologiškai prisitaiko augti šiltesnio klimato sąlygomis, t.y. medžių rievių plotis ir toliau svyruoja apie vidurkį, nors klimatas ir yra palankesnis. Teigiamas prieaugio anomalijas tokiu atveju gali sukelti tik „naujos anomalijos“ pasikeitusio klimato sąlygomis. Reikia daug laiko, kol susikuria prie pakitusių klimato sąlygų prisitaikiusi ekosistema (pvz., įvyksta kokybinis dirvožemio savybių pokytis). Be to, šylant klimatui mažėja pušų atsparumas ligoms ir kenkėjams.

Taigi tikėtina, kad ateinančiais dešimtmečiais medžių augimo sąlygų pokyčiai pelkiniuose dirvožemiuose vyks greičiau (čia svarbiausias veiksnys yra gruntinio vandens lygis) nei sausuose dirvožemiuose.

Numatoma, kad XXI a. oro temperatūra Lietuvos teritorijoje didės visais metų laikais, o iki 2100 m. vidutinė metinė oro temperatūra turėtų pakilti 1,5–4,9°C. Labiausiai turėtų padidėti šaltojo metų laikotarpio temperatūra. Vidutinis metinis kritulių kiekis iki 2100 m. išaugs nuo 3,7 iki 13,5 proc. Kritulių gausėjimas prognozuojamas spalio–birželio mėnesiais, o liepą–rugsėjį galimas net ir nežymus mažėjimas. Padidėjęs kritulių kiekis bus daugiausia kompensuojamas didesnio garavimo. Vis dėlto XXI a. pabaigoje (ypač šiaurės Lietuvoje) kritulių kiekio augimas viršys garavimo didėjimą, todėl gruntinio vandens lygis aukštapelkėse kils ir didžiojoje šalies dalyje sąlygos jose augti medžiams blogės. Iš tirtų aukštapelkių didžiausi neigiami medžių augimo tempo pokyčiai numatomi Rėkyvoje, kur kritulių kiekis didės labiausiai. Kitur pasikeitimai bus daug mažesni. Dėl jau minėtų priežasčių teigiami pokyčiai prognozuojami Čepkelių, o neigiami – Aukštumalos ir Kerėplio pelkėse.

Prognozuojami pokyčiai nesutampa su dabartinėmis tendencijomis – pastaraisiais dešimtmečiais dauguma Lietuvos aukštapelkių apauga medžiais. Tai galima paaiškinti tuo, kad per pastaruosius dešimtmečius visoje Lietuvos teritorijoje oro temperatūra pakilo, o kritulių kiekis statistiškai reikšmingai didėjo tik keliose vietose. Tai galėjo lemti pelkių džiuvimą, nors gruntinio vandens lygio matavimų pelkėse nepakanka tam, kad ši prielaida būtų patvirtinta.

Taigi galime daryti išvadą, kad XXI a.atviro tipo aukštapelkės Lietuvoje neišnyks (ypač šiaurės Lietuvoje), o dabartinės atvirų plotų apaugimo medžiais tendencijos turėtų lėtėti.

Bendras Lietuvos ir Šveicarijos mokslinių tyrimų projektas „Klimato kaita durpynuose: Holoceno ženklai ir dabartinės tendencijos; įtaka bioįvairovei ir anglies deponavimui durpėse“ (CLIMPEAT).

Partneriai: Gamtos tyrimų centras (paramos gavėjas), Berno universiteto Geologijos mokslų institutas ir Vilniaus universitetas.

Dr. Rasa Šimanauskienė, VU Gamtos mokslų fakulteto Geografijos ir kraštotvarkos katedra;

prof. Egidijus Rimkus, VU Gamtos mokslų fakulteto Hidrologijos ir klimatologijos katedra;

Prof. Markus Stoffel, dr. Johannes Edwardson, dr. Christophe Corona Berno universitetas(Šveicarija).