ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ & ΤΕΧΝ. ΤΡΟΦΙΜΩΝ KAI ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΤΜΗΜΑ ΔΑΣΟΠΟΝΙΑΣ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Τ.Ε.Ι. ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Επιστημονική ανακοίνωση Κλιματική αλλαγή και αύξηση της ελάτης Παπαδόπουλος Ανδρέας Καθηγητής Καρπενήσι 2015
ΕΙΣΑΓΩΓΗ Δενδροχρονολογία Επιστημονικός κλάδος που ασχολείται με τη μελέτη των αυξητικών δακτυλίων που σχηματίζονται από ένα μεγάλο αριθμό φυτικών ειδών στην εύκρατο ζώνη. Δενδροοϊκολογία Δενδροκλιματολογία Δενδρογεωμορφολογία. Σκοπός της έρευνας Η διερεύνηση της αυξητικής συμπεριφοράς και των σχέσεων κλίματος-αύξησης των ελληνικών ελατοδασών σε σχέση με την κλιματική αλλαγή.
Είδη ελάτης στην Ελλάδα Στην Ελλάδα υπάρχουν 3 είδη ελάτης, η Aies ala Miller, που εμφανίζονται ελάχιστα στα βόρεια σύνορα της χώρας και τα μεσογειακά είδη ελάτης Aies cephalonica Loundon and Aies orisii-regis Mattf. (Strid and Tan, 1997).
Επιπτώσεις κλιματικής αλλαγής στη βλάστηση στην Ελλάδα Σύμφωνα με έκθεση για τις περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής (Τράπεζα της Ελλάδας, 2011), με την εφαρμοζόμενη σήμερα στρατηγική διαχείρισης και χωρίς να ληφθούν πρόσθετα μέτρα, εκτιμάται ότι, εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής έως το 2100, θα υπάρξει χωρική ανακατανομή των δασών της Ελλάδας και μείωση της δασοκάλυψης. Πιο συγκεκριμένα με βάση την ίδια έκθεση, η προβλεπόμενη αύξηση της θερμοκρασίας και η μείωση των κατακρημνισμάτων θα έχει ως αποτέλεσμα την επέκταση των δασών των θερμοβίων ειδών από 2-4%, τη συρρίκνωση των δασών των ψυχροβίων ειδών κατά 4-8% και την επέκταση της ερημοποίησης κατά 1-2%, ανάλογα με το σενάριο κλιματικής αλλαγής (Α2: +3.1 ο C και -35 mm βροχής, ή Β2: =4.8 ο C και -84 mm βροχής).
Νεκρώσεις ελάτης Δασικές πυρκαγιές
Περιοχές μελέτης ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ GREECE 3 2 1 Επιλέχθηκε ένας πληθυσμός ελάτης στο όρος Πάρνηθα (PARN) που αποδίδεται στην Aies cephalonica, ένας πληθυσμός στην περιοχή Περτουλίου (PERT) που αποδίδεται την Aies orisii-regis και ένας πληθυσμός στην ενδιάμεση περιοχή του Καρπενησίου (KARP) όπου η ελάτη παρουσιάζει διφορούμενα χαρακτηριστικά
Δειγματοληψία
Προετοιμασία δειγμάτων Ξήρανση με φυσικό τρόπο και λείανση ώστε οι δακτύλιοι να είναι όσο το δυνατό πιο ευκρινείς.
Χρονολόγηση δακτυλίων Διασταυρούμενη χρονολόγηση (cross dating) "Σκελετικό διάγραμμα" (skeleton plot) 1932 1882 1892 1902 1922 1942 1912 1962 1972 1982 1952 1992 2001 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 = Στενός δακτύλιος = Πλατύς δακτύλιος = Ελλειπής δακτύλιος = 1ος δακτύλιος από εντεριώνη = 1ος δακτύλιος από φλοιό (ολοκληρωμένος) = 1ος δακτύλιος από φλοιό (μη ολοκληρωμένος)
Μέτρηση πλάτους δακτυλίων με το σύστημα WinDendro Προφίλ πυκνότητας
Στατιστική ανάλυση Σταθεροποίηση χρονοσειρών δακτυλίων Αυτοπαλινδομούμενα και κινούμενου μέσου μοντέλα ARMA(p,q): X t = AR(p) MA(q) + e t = p i 1 i x t i q - ie t i 1 i + e t Xt = πλάτος δακτυλίου το έτος t, Φi = συντελεστές των οποίων οι τιμές εξαρτώνται από τις αυτοσυσχετίσεις τάξης 1...p των χρονοσειρών των δακτυλίων, θi = συντελεστές που σχετίζονται με τους κινητούς μέσους όρους τάξης 1...q, et = τυχαία τιμή (υπόλοιπο) της αύξησης του έτους t.
Σχέσεις κλίματος-αύξησης (Response functions) Περίοδοι ανάλυσης: 1973-2010 1902-2010 Μέση χρονοσειρά υπολοίπων (e t ) πλάτους δακτυλίων ζωντανών δένδρων Μέση χρονοσειρά υπολοίπων (et) πλάτους δακτυλίων νεκρών δένδρων 24 μηνιαίες κλιματικές παράμετροι (ανεξάρτ. μεταβλητές) (P, Τm) (Υδρολ. Έτος: Οκτώβριος έτους n-1 έως Σεπτέμβριος έτους n).
1 x y 2 3 4 5 2 μεταβλητές x, y 5 παρατηρήσεις 2 3 5 4 1... Ορθογωνική παλινδρόμηση - Bootstrap 3 2 4 2 1 2 2 2 1 4 1 5 1 5 3 1 1 2 1 3 Κατασκευή 100 ομάδων δεδομένων (set of pseudo-data) Υπολογισμός 100 συντελ. συσχέτισης 3 2 1 1 4 4 3 4 5 2... 1 4 3 3 2 r 1 r 2... r 100 % Παρουσίαση αποτελεσμάτων r m + s r 0,1 0,3 0,6
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στατιστικά χρονοσειρών δακτυλίων Πληθυσμός ελάτης Αριθμός δένδρων (τρυπαν.) Χρονική περίοδος Ετη Μέσο πλάτ. δακτ. Τυπική απόκλ. Mέση ευαισθησία PARN 11 (19) 1868-2012 144 1.48 0.68 0.21 KARP 12 (23) 1890-2012 123 1.95 0.71 0.19 PERT 12 (21) 1880-2013 134 2.33 0.81 0.19
Precip. (mm) Temp. o C Precip. (mm) Temp. o C 2PC (25,2 %) Precip. (mm) Temp. o C Αναλυση μεταβλητότητας πλάτους δακτυλίων ελάτης και κλιματική διαφοροποίηση στις 3 περιοχές. Ν 240 200 160 Pertouli P=1407 mm, T= 9.1 o C 120 100 80 120 60 80 40 40 20 0 0 J F M A M J J A S O N D Pertouli Karpenissi 240 200 160 Ag. Nikolaos (Karpenissi) P=1398 mm, T= 10 o C 120 100 80 120 60 80 40 40 20 0 0 J F M A M J J A S O N D 0-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1-0,2 0 1PC (65,4 %) 0,6 0,4 0,2-0,4 Parnitha 200 160 120 80 40 Parnitha P=950 mm, T= 11.9 o C 120 100 80 60 40 20-0,6-0,8-1 0 J F M A M J J A S O N D 0
1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 Σύγκριση αυξητικής πορείας ζωντανών και νεκρών δένδρων 3 2 healthy dead 1 0 Μέσες χρονοσειρές πλάτους δακτυλίων ζωντανών και νεκρών δένδρων στην περιοχή του Καρπενησίου
Tree-ring/climat relationsips (R) Σχέσεις κλίματος - πλάτους δακτυλίων της ελάτης σε 3 περιοχές της Ελλάδας. PARN KARP PERT 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50 O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S 95 % 95 % Precipitation Mean Temperature
Response value Σχέσεις κλίματος - πλάτους δακτυλίων σε ζωντανά και νεκρά δένδρα ελάτης στην περιοχή του Καρπενησίου. healthy trees dead trees 3 2,5 1,5 2 1 0,5 0-0,5-1,5-1 -2-2,5-3 O N Δ Ι Φ M A M Ι Ι A Σ O N Δ Ι Φ M A M Ι Ι A Σ Precipitation Mean temperature
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Δένδρα που υστερούν σε αύξηση είναι περισσότερο ευαίσθητα στις δυσμενείς γι αυτά κλιματικές συνθήκες και κατά συνέπεια περισσότερο ευάλωτα σε δευτερογενείς, προσβολές από μύκητες και έντομα, από ότι τα καλώς αυξάνοντα δένδρα. Τα υποψήφια προς νέκρωση άτομα ελάτης παρουσιάζουν ένα ελάχιστο έως μηδενικό πλάτος δακτυλίού για μια μεγάλη περίοδο ετών πριν από τη νέκρωση. Η μεταβλητότητα του πλάτους των δακτυλίων της ελάτης ακολουθεί τη μεταβλητότητα του κλίματος και πιθανώς τη διαφοροποίηση του είδους (προέλευσης) στην κατεύθυνση Β-Ν.
Η αύξηση της ελάτης επηρεάζεται θετικά από τις βροχοπτώσεις στο τέλος της Ανοιξης και του Καλοκαιριού. Τα υποψήφια προς νέκρωση δένδρα φαίνεται να επηρεάζονται περισσότερο αρνητικά από ότι τα ζωντανά δένδρα από τις υψηλές θερινές θερμοκρασίες. Η αύξηση της θερμοκρασίας, συνέπεια της διαφαινόμενης κλιματικής αλλαγής, φαίνεται να είναι στο μέλλον ο κύριος παράγοντας επίτασης του φαινομένου της νέκρωσης των ελατοδασών. Κατάλληλα διαχειριστικά μέτρα και χρήση σε αναδασώσεις είδων / προελεύσεων ελάτης προσαρμοσμένων στις νέες κλιματικές συνθήκες μπορεί να αποτελέσει το κλειδί για τον περιορισμένο των επιπτώσεων και την προσαρμογή των Μεσόγειακών ελατοδασών στις μελλοντικές συνθήκες.
Τέλος παρουσίασης Ευχαριστώ για την προσοχή σας