U današnje vreme, živi svet susreće se sa ogromnim brojem pretnji. Od svih mogućih problema koji se javljaju, možemo izdvojiti pet najvećih, koje mnogi svetski biolozi i zagovornici zaštite životne sredine pamte koristeći prigodan akronim H.I.P.P.O. Ovih 5 stavki bitno utiču na klimatske promene i predstavljaju koren ovog pitanja. Da biste lakše razumeli ovaj tekst neophodno je da budete upućeni u efekat gasova staklene bašte.

Posledice povećanja globalne temperature planete

Globalna temperatura planete je povišena za 0.8 stepeni (pri čemu je do dve trećine povećanja došlo u poslednje tri decenije), a istraživanja pokazuju da će temperatura u budućnosti na našoj planeti rasti od 1 do  1.5 stepen iznad sadašnjih temperatura na svakih 10 godina. Ukoliko se takve prognoze ostvare, to će imati značajne posledice na rasprostranjenje biljaka, njihovo rastenje i razviće i posebno na poljoprivredne kulture. Povećanje temperature će znatno uticati na poljoprivredu u manje razvijenim zemljama. Povećana temperatura i povećana atmosferska vlažnost smanjuje otpornost biljaka na patogene. Temperatura takođe učestvuje u stvaranju oksidativnog stresa i osmotskog stresa (kao posledica na primarni stres).

Modeli koji predviđaju dva moguća scenarija u Srbiji

Različite biljne vrste, pa čak i različiti organi i tkiva iste biljke, imaju specifične zahteve prema temperaturi koji se menjaju u zavisnosti od faze ontogeneze u kojoj se nalaze. Postoje istraživanja koja pokazuju da bi smanjenje prosečne temperature za samo 1 stepen moglo umanjiti proizvodnju pirinča za 40%, a kako je pirinač kultura koja se najviše gaji, to bi moglo da izazove poremećaje u ishrani i glad velikog dela svetske populacije, posebno u Aziji. U prirodnim uslovima pojava visoke temperature je često povezana sa smanjenjem sadržaja vode u vazduhu (povećanje temperature vazduha za 5 stepeni smanjuje relativnu vlažnost vazduha za 30%) što dovodi do pojave suše. Za poljoprivredne kulture je od posebnog značaja efekat visoke temperature na transport asimilata (rastvorenih organskih materija) koji se može redukovati. Smanjeni transport asimilata od korena do ploda značajno umanjuje prinos i kvalitet. Visoka temperatura u značajnoj meri menja životne cikluse (fenološke faze) biljaka i one se mogu ubrzati i usporiti u zavisnosti od biljne vrste i faze razvića. Stres visoke temperature u vegetativnoj fazi može da dovede do redukcije rastenja izdanaka i korena i skraćivanja internodija što se odražava na smanjenu fotosintetsku aktivnost i produktivnost biljaka. Pored toga, dolazi do pojave rane senescencije koja je praćena promenama u izgledu lista, koji uključuju pojavu nekroze i hloroze (gubitak zelene boje).

Hloroza

Visoka temperatura može izazvati pucanje plodova paradajza i paprike, pojave cepanje lukovice kod luka, kržljavost plodova brokolija, šuplje stabljike kod karfiola, ubrzani prelazak iz vegetativne u generativnu fazu spanaća i salate. Smanjen transport asimilata dovodi do smanjenja kvaliteta plodova graška, paradajza, jagode i lubenica ili smanjenog obrazovanja skroba u zrnu pšenice ili kukuruza. Povećana temperatura takođe smanjuje otpornost pšenice i duvana, što dovodi do porasta patogena.

Efekti klimatskih promena na poljoprivrednu proizvodnju će se regionalno ispoljiti, pozitivno ili negativno. To se najbolje vidi na primeru Evrope. Klimatske promene će imati pozitivan efekat na poljoprivrednu proizvodnju u Evropi zato što će povećanje CO2 da dovede do povećanja fotosinteze, a povećanje temperature će imati pozitivan efekat na razvijanje poljoprivrede, naročito u severnoj Evropi. U principu, sve zavisi od prosečne temperature u regionima. Povećanje prosečne temperature (posebno u toku zimskog perioda) i duži period gajenja biljaka (skraćivanje perioda mraza) doprineće povećanju areala gajenja i prinosa biljaka u severnim oblastima Evrope. Posebno se očekuje povećanje prinosa kod pšenice – do 9% do 2020. i do 30% do 2080, kao i kod šećerne repe do 20% do 2050.

Nasuprot tome, visoka temperatura i smanjenje padavina (posebno tokom letnjih meseci) imaće negativan efekat na proizvodnju u južnim delovima Evrope i mediteranu. Stoga su prognoze za južnu Evropu da će doći do opadanja prinosa i to npr. leguminoza do 30% i suncokret do 12%. Prognoze su takođe da će do 2050. godine na severu i zapadu Evrope doći do ekspanzije u proizvodnji uljane repice, suncokreta, žita, krompira, ječma i sirka, dok će se njihova proizvodnja smanjiti u južnim Evropskim regionima. Klimatske promene će se odraziti i na učestalost pojave i širenje različitih štetočina i izazivača biljnih bolesti koji do sada umanjuju prinos poljoprivrednih kultura (na globalnom niovu od 10 do 16%). O ovim efektima se prave posebne studije i tako su na primer prognoze da će porast temperature u oblastima severne Evrope povećati kolonizaciju biljnih vaši i prenosilaca virusa u krtolama krompira. Ukoliko se ne suzbiju ovi patogeni, proizvodnja krompira za severozapad Evrope će se smanjiti. Posebno se ispituju efekti klimatskih promena na kolonizaciju gljiva i obrazovanje mikotoksina kod žita koji dovode do hloroze i nekroze klasa. Isti patogeni izazivaju i trulež korena i prizemnog stabla. Visoka temperatura i vlažnost povećavaju dejstvo ovih patogena, smanjuju prinos i dovode do akumulacije mikotoksina u zrnima koji mogu biti toksični i za ljude i za životinje.

 

Posledice oštećenja ozonskog omotača

Primarna posledica oštećenja ozonskog omotača jeste povećanje intenziteta UV zračenja, što uzrokuje smanjenje prinosa žitarica (bioprodukciju). To se dešava zbog oksidativnog stresa nastalog kao posledica UV zračenja. Koncentracija ozona u troposferi iznosila je oko 45 µg/m3 početkom 21.veka. Ispitivanja u Evropi su pokazala da je koncentracija ovog ozona sada veća skoro 3 puta.

Morfološke i anatomske promene lista koje se javljaju kao posledica prekomernog UV zračenja

Povećana koncentracija CO2 je u pozitivnoj korelaciji sa povećanjem O3, a prognoze su da će se taj trend nastaviti ukoliko se ne umanji emisija CO2 i drugih zagađujućih supstanci. Porast koncentracije O3 negativno utiče na proizvodnju poljoprivrednih kultura i njihov kvalitet. Većina poljoprivrednih biljaka je osetljiva na dejstvo ozona, a posebno pšenica, soja i kukuruz. Prinos kukuruza pod dejstvom ozona se smanjuje od 3.9 do 15% a pšenice i soje od 8.5 do 14%. Nešto manje su osetljivi krompir i pirinač dok je ječam najotporniji.

 

Posledice povećanja koncentracije CO2

Proračuni su da je od početka industrijske revolucije sagorevanje organskih materija dovelo do povećanja CO2 u atmosferi i da je njegova koncentracija za 40% veća nego pre 20 godina, što će se odraziti na poljoprivredne ekosisteme kao i na šumske agroekosisteme. Velika koncentracija CO2 utiče na smanjenje pH vrednosti zemljišta što dovodi do manje plodnog zemljišta. Prognoze su da će se ovakav trend nastaviti u budućnosti i da će se njegova koncentracija u narednih 50 godina povećati za još 80%. Naučnici vode polemiku da li će ovo dovesti do boljeg prinosa. Povećana koncentracija CO2 dovodi do povećanja fotosinteze kod C3 biljaka (pirinač, krompir, pšenica, drvenaste biljke itd.) za oko 40%. Očekuje se da bi došlo do veće produktivnosti, smanjenja fotorespiracije, a samim tim i do većeg prinosa biljaka. Prinos pšenice, pirinča i soje je porastao za 12 do 14% u eksperimentima sa povećanim CO2. Iako ovo pokazuje da bi se povećao prinos kod biljaka tretiranih CO2, ovi efekti zavise i od drugih klimatskih faktora.

Grad Povećanje temperature ako se trend emisije SO2 nastavi Povećanje temperature sa smanjenjem emisije SO2
1. Sofija, Bugarska 8,4°C 4,4°C
2. Skoplje, Makedonija 8,4°C 4,4°C
3. Beograd, Srbija 8,3°C 4,3°C
4. Madrid, Španija 8,0°C 4,3°C
5. Bukurešt, Rumunija 7,9°C 4,2°C
6. Jerevan, Jermenija 7,8°C 4,3°C
7. Zagreb, Hrvatska 7,8°C 4,0°C
8. Sarajevo, Bosna 7,8°C 4,0°C
9. Ljubljana, Slovenija 7,7°C 3,9°C
10. Budimpešta, Mađarska 7,6°C 3,9°C

Kisele kiše

Glavni izvori ili uzroci nastanka kiselih kiša su

sumpor dioksid – SO2 , azotni oksidi – NOx i gasovite organske materije – VOC (Volatile organic compounds). Kisela kiša nastaje kada ovi gasovi reaguju u atmosferi sa vodom, kiseonikom i drugim hemikalijama, formirajući različita kisela jedinjenja.

Rezultat su blagi rastvori sumporaste i azotne kiseline. Ovi gasovi se pojavljuju u prirodi prilikom vulkanskih erupcija ali je njihov efekat prolazan, za razliku od onog stvorenog antropogenim (ljudskim) uticajem – sagorevanje fosilnih goriva (uglja, nafte i prirodnog gasa). Saobraćaj je osnovni izvor azotovih oksida (NOx), kao i industrijski procesi.

Negativni efekti kiselih kiša

Hemijski efekat – Uticaj kiselih kiša na sadržaj kalcijuma i magnezijuma u zemljištu vrlo je značajan. Nastajanje magnezijum sulfata koji je rastvoran i kalcijum sulfata (gipsa) koji je slabo rastvoran (oko 2 g/dm3 kišnice) ima za posledicu da se vremenom ovi katjoni ispiraju iz zemljišta i ostavljaju za sobom narušenu ravnotežu katjona u zemljištu, odnosno remete pH i smanjuju plodnost zemljišta. Naročito je opasan nedostatak kalcijuma jer u nedostatku kalcijuma biljke resorbuju aluminijum, a to je poguban proces za biljke.

Fizički efekat – Kiseline u kiši prosto sprže lišće biljaka.

*U pisanju ovog teksta učestvovala je i Jelena Mihajlović