Impactul schimbărilor climatice asupra pajiștilor alpine

Pajiștile alpine sunt adevărate insule de biodiversitate, ce aduc o multitudine de beneficii și pentru bunăstarea noastră, a oamenilor. Avem o relație istorică cu pajiștile alpine, iar abandonarea pășunatului tradițional prin transhumanță în favoarea practicilor intensive poate avea efecte neașteptate asupra lor, mai ales din cauza creșterilor temperaturilor. În contextul schimbărilor climatice, este important să ne întrebăm ce fel de beneficii putem obține din aceste pajiști și dacă reușim să le „vedem” pe toate.

Ce sunt pajiștile alpine?

O treime din suprafața terestră globală este ocupată de un tip de habitat pe care generic îl numim pajiști (în engleză grasslands), adică locuri întinse în care vegetația dominantă este ierboasă. O categorie de pajiști sunt și cele alpine, pe care le regăsim în mod obișnuit la peste 2000 m. Pentru cei care s-au aventurat la aceste înălțimi, sunt peisaje obișnuite, în care întâlnim multe specii de plante cu valoare estetică, valoare care crește atunci când știm că sunt endemice acestor locuri și rare datorită suprafețelor mici pe care le au la dispoziție, cum este cazul simbolului alpin, Leontopodium alpinum sau Floarea-de-colț.

Condițiile specifice zonelor montane au limitat exploatarea istorică a acestora, ceea ce a dus la păstrarea aproape intactă a speciilor, apelor, solurilor și substratului geologic, făcând din acestea candidați potriviți pentru conservare. În prezent, mai bine de o treime din întreaga suprafață a ariilor naturale protejate la nivel mondial se află în zone montane. Ca să dăm o cifră mai palpabilă, sunt undeva la peste 7 milioane de km pătrați pe care îi protejăm la nivel mondial în munți, fără să socotim Antarctica.

Diversitatea biologică nu este distribuită uniform pe suprafața terestră. Ca regulă generală, ea crește o dată cu latitudinea, de la poli la ecuator. Procesul de speciație prin care iau naștere noi specii este accelerat acolo unde peisajul formează ‘insule’, fie adevărate, fie habitate izolate. Izolarea duce astfel la o îmbogățire a diversității biologice, la endemisme și specii rare, ce se întâlnesc doar în acele locuri, fiind rezultatul adaptării lor unui mediu unic.

Munții — refugiu pentru o gamă largă de specii

Ecosistemele formate prin efectul altitudinii coincid cu cele formate prin efectul pe care latitudinea îl are asupra condițiilor de mediu. Varietatea organismelor este astfel comprimată pe o suprafață restrânsă și un gradient altitudinal, față de o suprafață mare și un gradient latitudinal. Pe un gradient altitudinal se formează și ‘habitate insulare’ datorită topografiei și condițiilor micro-climatice diverse.

Pentru cei care se aventurează mai des pe munte nu este nici un secret că fiecare vale are specificul ei datorat expunerii versanților, a abrupturilor, a pantelor și a direcției generale a vântului. Poți străbate două văi adiacente în luna iunie, pe una să întâlnești zăpadă și porțiuni de gheață, iar pe cealaltă să suferi de căldură. Când la această izolare geografică și mozaic de condiții adaugi și istoria naturală, cu epoci și ere în care Pământul a ‘schimbat mai multe haine’, nu este de mirare că munții au constituit refugii pentru o gamă largă de specii.

Pentru țara noastră, Leontopodium alpinum (floarea-de-colț), de care am amintit mai devreme, și Dianthus callizonus (garofița Pietrei Craiului) sunt poate cel mai cunoscute publicului larg. Sunt specii care, după ultima mare glaciațiune, în care ar fi ocupat zone la o altitudine mai joasă, au migrat în urma ghețarilor care s-au topit, urcând tiptil pe munte, sau au rămas izolate în populații mici ce au creat în timp o nouă specie.

La ce etaj se încadrează pajiștile alpine pe scara vegetației?

În anul 1799, un tânăr naturalist german alături de un botanist francez se aventurează într-o expediție în America de Sud și Centrală. Cei doi, pe numele lor Alexander von Humboldt și Aimé Bonpland, au cărat pe drumul lor lung de 5 ani un adevărat laborator mobil. Cu ajutorul echipamentelor au înregistrat în mii de carnete de teren proprietățile fizice ale mediului în care se aflau și, cu precădere, speciile de plante care îi înconjurau. Una dintre concluziile importante ale acestui voiaj lung, bazată pe datele empirice colectate în munți, a fost că distribuția plantelor este determinată în principal de temperatură, nu de altitudine. Von Humboldt a fost primul care a observat că a urca pe distanțe scurte, de câțiva zeci de kilometri, în munți, este echivalentul unei călătorii de câțiva mii de kilometri pe latitudine, spre poli.

Cred că am învățat cu toții încă din gimnaziu despre etajele de vegetație. Mai mult ca sigur au fost prezentate ca fiind zone delimitate de altitudine, deși formarea comunităților de plante este condiționată de factori pedologici, climatici și de relief, nu doar simpla prezență a altitudinii. Dar la scară mare, este ușor să recunoaștem schimbările produse de altitudine. Ca să evităm să intrăm în detalii prea tehnice, putem să ne bazăm doar pe scăderea temperaturii o dată cu altitudinea, cu aproximativ 0,65°C la fiecare 100 m altitudine.

Acest fenomen constrânge speciile adaptate la anumite condiții termice în aceste etaje de vegetație. Altitudinile prezentate sunt cifre generale, un fel de medii pe care le luăm momentan ca atare, ca să evităm subiecte precum umiditatea, tipul de sol, expoziția pantei, etc. Astfel, la noi în țară, am învățat că stejarul și gorunul se găsesc la o altitudine de până la 500 m, apoi urmează fagul, pe care îl putem întâlni până la 1.300 m, apoi acesta dispare și întâlnim doar rășinoase, dominant fiind molidul, dar peste 1.600 m spunem că intrăm în etajul sub-alpin. Aici, temperaturile anuale nu permit creșterea arborilor, care au nevoie de un anumit număr de zile cu o temperatură peste 6°C pentru a-și putea menține populațiile.

*Descrierea grafică a etajelor de vegetație identificate de von Humboldt pe vulcanul Chimborazo din Anzi așa cum apare în “De distributione plantarum”, publicată în 1817.* *Preluată din Korner 2019*

Peste această izotermă (linie care unește toate punctele cu aceeași temperatură, un termen introdus chiar de von Humboldt) vom întâlni specii arbustive, cu statură joasă, care au capacitatea de a se “decupla” de atmosferă. Într-un fel, nu mai sunt dependente de temperatura aerului. Datorită staturii joase și formei de creștere, își creează un micro-climat care le permite să mențină temperaturi mai mari în jurul organelor. Aici este etajul sub-alpin, în care găsim jnepeni, rhododendron, ienupăr și alte specii lemnoase de statură joasă. Dar până și acestea nu rezistă la temperaturile ce se întâlnesc, de obicei, la peste 2200 m altitudine în țara noastră. Aici vom întâlni doar specii ierboase, ce pot supraviețui datorită unui număr de adaptări specifice dobândite în istoria lor evolutivă.

Pe măsură ce temperaturile vor crește, ipoteza generală este că izoterma care separă aceste plante alpine de plantele lemnoase (ce în general folosesc mai multe resurse și înlocuiesc speciile dominante în prezent) se va ridica la altitudini mai mari. Pentru speciile aflate la etaje de vegetație mai joase nu este o problemă pentru că migrează o dată cu temperaturile, menținându-se în condițiile pentru care sunt adaptate. Însă speciile din etajul alpin nu vor mai avea unde să migreze în sus, ceea ce ar putea duce la extincția multora dintre ele. În munți înalți, precum Alpii sau Himalaya, există un alt etaj peste cel alpin, etajul nival, care este permanent sub zăpadă sau ghețari. Creșterea temperaturilor va conduce la topirea acestora și va lăsa loc speciilor din etajul alpin să migreze, însă efectele produse de topirea acestor cantități imense de gheață rămâne o sarcină pentru cercetare .

Ce sunt serviciile ecosistemice?

În lumea reală, nu putem lua decizii referitoare la modul în care gestionăm aceste zone sau activitățile antropice care pot avea un impact asupra lor doar pe baza valorii intrinseci ale acestor specii. Termenul de servicii ecosistemice a intrat în literatura de specialitate de jumătate de veac și continuă o tradiție lungă de convingere a decidenților că resursele nu sunt infinite și că sistemele care furnizează servicii omenirii ar trebui evaluate înainte să se intervină asupra lor.

Aici sunt mai multe filosofii și modele în lucru, dar le vom prezenta pe cele mai simple, folosite în CICES, bazate pe 3 categorii principale: servicii de aprovizionare, adică resurse fizice: lemn, apă dulce, fructe, ciuperci, furaje, resurse genetice, etc.; servicii de reglare , adică beneficii aduse omenirii prin procese ce au loc în ecosistemele respective precum reglarea calității aerului sau a apei, controlul eroziunii, atenuarea vânturilor, reglarea populațiilor de dăunători, etc.; servicii culturale — beneficiile aduse oamenilor prin prisma culturii precum recreere, turism, îmbunătățirea calității vieții datorită accesului la spații verzi sau interacțiunii cu natura.

Privind prin lentila serviciilor ecosistemice, pajiștile, în orice formă și oriunde s-ar găsi, contribuie la toate categoriile mai sus menționate (ca de altfel majoritatea ecosistemelelor terestre, dar aici contează foarte mult felul în care populația beneficiară percepe sau nu aceste servicii).

Ce fel de servicii ne aduc pajiștile alpine?

Servicii de aprovizionare. Pajiștile sunt o sursă de furaje cu minimă investiție (acolo unde duci animalele la păscut fără să mai investești resurse în pajiște) sau pot fi ușor convertite în teren agricol acolo unde resursele de apă îți permit să faci agricultură. Însă producția pare a fi mai slab evaluată decât serviciile de reglare.

Servicii de reglare. Un meta-studiu a evaluat serviciile ecosistemice furnizate de un hectar de pajiște la 4000-5000 dolari anual, în funcție de tipul ei (semi-aridă, tropicală, temperată sau mediteraneană), cel mai mult cântărind serviciile de reglare, în medie de 4 ori mai mult. Serviciile furnizate la nivel global prin pajiști au fost evaluate la 20,8 trilioane de dolari anual.

Ecosistemele montane aduc o contribuție importantă la funcționarea complexelor regionale de ecosisteme aflate la altitudini mai joase. Acestea influențează temperatura, precipitațiile și controlează regimul de eroziune. Solurile și plantele acestor ecosisteme sunt rezervoare de apă, asigurând o eliberare treptată a acesteia. Eroziunea solurilor mediată de aceste plante asigură transportul de sedimente și nutrienți către zone aflate la altitudini mai joase. Ecosistemele montane contribuie, prin vegetația acestora, la atenuarea sau prevenirea unor procese naturale distructive, cum ar fi avalanșele sau alunecările de teren. Peste jumătate din populația umană beneficiază de apă dulce ce provine din ecosistemele montane, unde a fost captată și purificată prin intermediul proceselor biogeochimice.

Servicii culturale. Nu în ultimul rând, munții sunt o resursă importantă de diversitate socio-culturală. Prin aceleași procese de izolare care au dat naștere diversității taxonomice, populațiile umane ce au trăit în zone montane au dezvoltat tradiții și obiceiuri agricole și pastorale ce se pot dovedi importante în contextul dezvoltării sustenabile a acestor zone. Această diversitate socio-culturală, alături de peisajul unic al zonelor montane, face ca acestea să fie centre importante de recreere și turism .

Ce impact au schimbările climatice asupra ecosistemelor montane și de ce contează?

Creșterile de temperatură ce pot fi atribuite schimbărilor climatice de natură antropogenă sunt de așteptat să fie extreme în ecosistemele aflate la altitudine. Studiile experimentale au dovedit faptul că rezistența comunităților vegetale din zonele alpine poate fi afectată într-un singur sezon ce înregistrează variații extreme ale temperaturii înalte .

Unele cercetări referitoare la efectele pe care creșterile temperaturii le au asupra metabolismului plantelor ce formează comunitățile vegetale din zonele alpine arată că o creștere a sezonului de vegetație înseamnă o creștere a capacității de producție a acestor ecosisteme, lucru pe care l-am putea considera pozitiv pentru serviciile de producție.

În același timp, acestea pot fi afectate de perioade de secetă determinate de creșterile de temperatură și modificările precipitațiilor. De asemenea, schimbările climatice observate în ultimele decenii stau la baza unei schimbări a etajelor de vegetație observate în zonele alpine, adică speciile de plante din etajele inferioare migrează la altitudini mai mari, înlocuind speciile de acolo .

Abandonarea pășunilor alpine poate cataliza începerea unei noi etape succesionale. Dacă oamenii sau ierbivorele domestice nu mai ‘tund’ vegetația în mod regulat, specii lemnoase se pot instala acolo unde condițiile de mediu permit. În câteva decenii, ceea ce fusese o pajiște poate deveni o pădure, proces ce are consecințe asupra întregului mozaic de ecosisteme.

În Alpi, a fost observat efectul negativ pe care abandonarea pajiștilor îl are asupra speciilor de păsări cu valoare conservativă mare, precum cinghița alpină (Montfrigilla nivalis) sau mierla de piatră (Monticola saxatilis) , ce depind de pajiști pășunate. Pe de altă parte, un studiu din munții Bucegi ce a urmărit vegetația și gastropodele cu valoare conservativă mare, evidențiază pierderea acestor specii rare în zonele pășunate.

Această situație este un singur exemplu al dilemei de conservare în ceea ce privește pajiștile alpine. Ce specii dorim să menținem? Ce beneficii dorim să avem pe viitor de la zone pe care le vizităm atât de rar și a căror frumusețe o vedem mai degrabă în peisajul geografic decât atunci când privim cu atenție covorul vegetal ce se întinde sub picioarele noastre.

Cum evoluează pajiștile alpine în România?

Deși în alte grupe muntoase, precum Himalaya și Alpi, problema avansării liniei arborilor (acolo unde populații de arbori pot rezista) este mai bine documentată, în România studiile sunt puține. Majoritatea studiilor sunt predictive, adică încearcă pe baza situației actuale, a cerințelor climatice ale unor specii și a modelelor climatice bazate pe diferite compoziții ale atmosferei în viitor, să facă o idee despre cum vor arăta pajiștile în următoarele decenii. Puține studii au urmărit evoluția de până acum a relației dintre etajul alpin și cele inferioare în țara noastră.

Unul din aceste studii, ce s-a uitat la întregul lanț Carpatic, a reconstruit linia arborilor (adică limita forestieră) începând cu sfârșitul secolului XIX până în 2002 și a corelat dinamica acestei linii cu un set de predictori topografici, biotici și culturali. Rezultatele au arătat că arborii au avansat, în medie, după 1930, cu 56 m în altitudine, adică cu 9 metri pe deceniu. Rezultatele indică faptul că o sinergie între creșterea temperaturilor și abandonarea pășunilor ar explica această dinamică.

Un alt studiu paleobotanic a analizat sedimente din Lacurile Bucura și Lia din Retezat pentru a studia linia arborilor din trecut. Prezența arborilor a fost observată la altitudini de peste 2.000 m (cea a Lacului Bucura) încă din mileniul 8 î.e.n., atunci când temperaturile au înregistrat un maxim în Holocen, dispărând în mileniul 1 î.e.n., când au fost înlocuiți de vegetație specifică pajiștilor. De notat este că autorii atribuie scăderea liniei arborilor nu doar temperaturilor, ci și oamenilor, a căror urmă a fost lăsată în sedimente prin polenul ce a fost adus de la altitudini mai mici. Relația noastră cu munții este una veche, iar păstoritul tradițional pare a fi unul din factorii care au conturat pajiștile alpine de astăzi.

În prezent, ne confruntăm cu un declin al practicilor agricole de pășunat în favoarea unor practici centrate în jurul fermei în cea mai mare parte a Europei, practici mai puțin sustenabile. În același timp, pășunatul intensiv poate duce la pierderea semnificativă a biodiversității. Luând exemplul extrem al Americii Latine, unde 57% dintre pajiștile noi create între 2001 și 2013 (adică aproape 100 Mha) au înlocuit păduri tropicale, ne putem da seamă că felul în care privim pajiștile va sculpta cum va arăta biodiversitatea României și va afecta invariabil viitorul planetei. Pe plan național facem progrese prin proiecte precum cel coordonat de USAMV Cluj, care va încerca să promoveze utilizarea viabilă a pășunilor respectând biodiversitatea lor.

Dilemele spre o dezvoltare durabilă

Privind pajiștile alpine în viitor, în contextul schimbărilor climatice, este important să ne întrebăm: cum se vor schimba dacă temperaturile cresc și ce efect va avea dacă renunțăm complet la transhumanță în favoarea industrializării creșterii animalelor?

Ne confruntăm cu această dilemă în mai multe sectoare. Dintr-un punct de vedere antropocentric, va trebui să hotărâm ce beneficii dorim să avem din pajiști, dar întrebarea care va ne va urmări va fi “am reușit să calculăm cu adevărat beneficiile reale?”.

Von Humboldt a fost printre primii care a formulat ideea interconectivității tuturor elementelor din natură. El descria natura ca o imensă plasă, o rețea în care toate firele sunt conectate într-un fel sau altul. Considera că echilibrul planetei este rezultatul interacțiunii dintre milioane de forțe de atracție fizice și chimice ce acționează asupra tuturor elementelor naturii. Von Humboldt a fost și un pionier în ceea ce privește impactul omului asupra mediului. El a observat și a scris despre efectul pe care defrișările le au asupra eroziunii solurilor și a frecvenței inundațiilor.

Astăzi știm mai multe decât știa Von Humboldt la începutul secolului XIX despre cum funcționează natura și cât de complexă este rețeaua formată din toate elementele ei. Dar cunoașterea acumulată până acum ne va fi de folos doar dacă vom înțelege cum putem să o folosim pentru a atinge țelul unei dezvoltări durabile și, eventual, să reușim să folosim resursele planetei într-un mod sustenabil.

Costin Enache

Costin studiază vegetația alpină și încearcă să afle ce se va întâmpla cu acele specii de plante pe viitor. Totul la Universitatea din București, Facultatea de Biologie, în cadrul unui doctorat. Iubește munții și este interesat de cum poate obține mai multe informații despre cele mai înalte ecosisteme din țara noastră folosind teledetecția satelitară, ca să putem lua decizii mai bune atunci când vine vorba de conservarea ecosistemelor montane.

Featured