У данашње време, живи свет сусреће се са огромним бројем претњи. Од свих могућих проблема који се јављају, можемо издвојити пет највећих, које многи светски биолози и заговорници заштите животне средине памте користећи пригодан акроним H.I.P.P.О. Oвих 5 ставки битно утичу на климатске промене и представљају корен овог питања. Да бисте лакше разумели овај текст неопходно је да будете упућени у ефекат гасова стаклене баште.

Последице повећања глобалне температуре планете

Глобална температура планете је повишена за 0.8 степени (при чему је до две трећине повећања дошло у последње три деценије), а истраживања показују да ће температура у будућности на нашој планети расти од 1 до  1.5 степен изнад садашњих температура на сваких 10 година. Уколико се такве прогнозе остваре, то ће имати значајне последице на распрострањење биљака, њихово растење и развиће и посебно на пољопривредне културе. Повећање температуре ће знатно утицати на пољопривреду у мање развијеним земљама. Повећана температура и повећана атмосферска влажност смањује отпорност биљака на патогене. Температура такође учествује у стварању оксидативног стреса и осмотског стреса (као последица на примарни стрес).

Модели који предвиђају два могућа сценарија у Србији

Различите биљне врсте, па чак и различити органи и ткива исте биљке, имају специфичне захтеве према температури који се мењају у зависности од фазе онтогенезе у којој се налазе. Постоје истраживања која показују да би смањење просечне температуре за само 1 степен могло умањити производњу пиринча за 40%, а како је пиринач култура која се највише гаји, то би могло да изазове поремећаје у исхрани и глад великог дела светске популације, посебно у Азији. У природним условима појава високе температуре је често повезана са смањењем садржаја воде у ваздуху (повећање температуре ваздуха за 5 степени смањује релативну влажност ваздуха за 30%) што доводи до појаве суше. За пољопривредне културе је од посебног значаја ефекат високе температуре на транспорт асимилата (растворених органских материја) који се може редуковати. Смањени транспорт асимилата од корена до плода значајно умањује принос и квалитет. Висока температура у значајној мери мења животне циклусе (фенолошке фазе) биљака и оне се могу убрзати и успорити у зависности од биљне врсте и фазе развића. Стрес високе температуре у вегетативној фази може да доведе до редукције растења изданака и корена и скраћивања интернодија што се одражава на смањену фотосинтетску активност и продуктивност биљака. Поред тога, долази до појаве ране сенесценције која је праћена променама у изгледу листа, који укључују појаву некрозе и хлорозе (губитак зелене боје).

Хлороза

Висока температура може изазвати пуцање плодова парадајза и паприке, појаве цепање луковице код лука, кржљавост плодова броколија, шупље стабљике код карфиола, убрзани прелазак из вегетативне у генеративну фазу спанаћа и салате. Смањен транспорт асимилата доводи до смањења квалитета плодова грашка, парадајза, јагоде и лубеница или смањеног образовања скроба у зрну пшенице или кукуруза. Повећана температура такође смањује отпорност пшенице и дувана, што доводи до пораста патогена.

Ефекти климатских промена на пољопривредну производњу ће се регионално испољити, позитивно или негативно. То се најбоље види на примеру Европе. Климатске промене ће имати позитиван ефекат на пољопривредну производњу у Европи зато што ће повећање CO2 да доведе до повећања фотосинтезе, a повећање температуре ће имати позитиван ефекат на развијање пољопривреде, нарочито у северној Европи. У принципу, све зависи од просечне температуре у регионима. Повећање просечне температуре (посебно у току зимског периода) и дужи период гајења биљака (скраћивање периода мраза) допринеће повећању ареала гајења и приноса биљака у северним областима Европе. Посебно се очекује повећање приноса код пшенице – до 9% до 2020. и до 30% до 2080, као и код шећерне репе до 20% до 2050.

Насупрот томе, висока температура и смањење падавина (посебно током летњих месеци) имаће негативан ефекат на производњу у јужним деловима Европе и медитерану. Стога су прогнозе за јужну Европу да ће доћи до опадања приноса и то нпр. легуминоза до 30% и сунцокрет до 12%. Прогнозе су такође да ће до 2050. године на северу и западу Европе доћи до експанзије у производњи уљане репице, сунцокрета, жита, кромпира, јечма и сирка, док ће се њихова производња смањити у јужним Европским регионима. Климатске промене ће се одразити и на учесталост појаве и ширење различитих штеточина и изазивача биљних болести који до сада умањују принос пољопривредних култура (на глобалном ниову од 10 до 16%). О овим ефектима се праве посебне студије и тако су на пример прогнозе да ће пораст температуре у областима северне Европе повећати колонизацију биљних ваши и преносилаца вируса у кртолама кромпира. Уколико се не сузбију ови патогени, производња кромпира за северозапад Европе ће се смањити. Посебно се испитују ефекти климатских промена на колонизацију гљива и образовање микотоксина код жита који доводе до хлорозе и некрозе класа. Исти патогени изазивају и трулеж корена и приземног стабла. Висока температура и влажност повећавају дејство ових патогена, смањују принос и доводе до акумулације микотоксина у зрнима који могу бити токсични и за људе и за животиње.

 

Последице оштећења озонског омотача

Примарна последица оштећења озонског омотача јесте повећање интензитета УВ зрачења, што узрокује смањење приноса житарица (биопродукцију). То се дешава због оксидативног стреса насталог као последица УВ зрачења. Концентрација озона у тропосфери износила је око 45 µg/m3 почетком 21.века. Испитивања у Европи су показала да је концентрација овог озона сада већа скоро 3 пута.

Морфолошке и анатомске промене листа које се јављају као последица прекомерног УВ зрачења

Повећана концентрација CO2 је у позитивној корелацији са повећањем О3, а прогнозе су да ће се тај тренд наставити уколико се не умањи емисија CO2 и других загађујућих супстанци. Пораст концентрације О3 негативно утиче на производњу пољопривредних култура и њихов квалитет. Већина пољопривредних биљака је осетљива на дејство озона, а посебно пшеница, соја и кукуруз. Принос кукуруза под дејством озона се смањује од 3.9 до 15% а пшенице и соје од 8.5 до 14%. Нешто мање су осетљиви кромпир и пиринач док је јечам најотпорнији.

 

Последице повећања концентрације CO2

Прорачуни су да је од почетка индустријске револуције сагоревање органских материја довело до повећања CO2 у атмосфери и да је његова концентрација за 40% већа него пре 20 година, што ће се одразити на пољопривредне екосистеме као и на шумске агроекосистеме. Велика концентрација CO2 утиче на смањење pH вредности земљишта што доводи до мање плодног земљишта. Прогнозе су да ће се овакав тренд наставити у будућности и да ће се његова концентрација у наредних 50 година повећати за још 80%. Научници воде полемику да ли ће ово довести до бољег приноса. Повећана концентрација CO2 доводи до повећања фотосинтезе код C3 биљака (пиринач, кромпир, пшеница, дрвенасте биљке итд.) за око 40%. Очекује се да би дошло до веће продуктивности, смањења фотореспирације, а самим тим и до већег приноса биљака. Принос пшенице, пиринча и соје је порастао за 12 до 14% у експериментима са повећаним CO2. Иако ово показује да би се повећао принос код биљака третираних CO2, ови ефекти зависе и од других климатских фактора.

Град Повећање температуре ако се тренд емисије СО2 настави Повећање температуре са смањењем емисије СО2
1. Софија, Бугарска 8,4°C 4,4°C
2. Скопље, Македонија 8,4°C 4,4°C
3. Београд, Србија 8,3°C 4,3°C
4. Мадрид, Шпанија 8,0°C 4,3°C
5. Букурешт, Румунија 7,9°C 4,2°C
6. Јереван, Јерменија 7,8°C 4,3°C
7. Загреб, Хрватска 7,8°C 4,0°C
8. Сарајево, Босна 7,8°C 4,0°C
9. Љубљана, Словенија 7,7°C 3,9°C
10. Будимпешта, Мађарска 7,6°C 3,9°C

Киселе кише

Главни извори или узроци настанка киселих киша су

сумпор диоксид – SО2 , азотни оксиди – NОx и гасовите органске материје – VOC (Volatile organic compounds). Кисела киша настаје када ови гасови реагују у атмосфери са водом, кисеоником и другим хемикалијама, формирајући различита кисела једињења.

Резултат су благи раствори сумпорасте и азотне киселине. Oви гасови се појављују у природи приликом вулканских ерупција али је њихов ефекат пролазан, за разлику од оног створеног антропогеним (људским) утицајем – сагоревање фосилних горива (угља, нафте и природног гаса). Саобраћај је основни извор азотових оксида (NОx), као и индустријски процеси.

Негативни ефекти киселих киша

Хемијски ефекат – Утицај киселих киша на садржај калцијума и магнезијума у земљишту врло је значајан. Настајање магнезијум сулфата који је растворан и калцијум сулфата (гипса) који је слабо растворан (око 2 g/dm3 кишнице) има за последицу да се временом ови катјони испирају из земљишта и остављају за собом нарушену равнотежу катјона у земљишту, односно ремете pH и смањују плодност земљишта. Нарочито је опасан недостатак калцијума јер у недостатку калцијума биљке ресорбују алуминијум, а то је погубан процес за биљке.

Физички ефекат – Киселине у киши просто спрже лишће биљака.

*У писању овог текста учествовала је и Јелена Михајловић