Metode analize i sinteze, metode deskripcije, kompilacije i komparativne metode.

Transcription

1 SADRŽAJ 1. UVOD Materijali i metodologija Tema diplomskog rada GLOBALNE KLIMATSKE PROMJENE I NJIHOV UTJECAJ NA KLIMATSKE KOMPONENTE Klima Klimatske promjene Globalno zatopljenje Klimatske komponente Atmosfera Učinak staklenika Ugljikov ciklus Hidrosfera Termohalinski ciklus Interakcija ocean atmosfera Otapanje ledenjaka i povećanje razine oceana Pedosfera Biosfera UTJECAJ KLIMATSKIH PROMJENA NA ČOVJEKOVE DJELATNOSTI Poljoprivreda Utjecaj klimatskih promjena na poljoprivredu Ekološka poljoprivreda Permakultura Šumarstvo Utjecaj klimatskih promjena na klasično i urbano šumarstvo KLIMATSKE PROMJENE U HRVATSKOJ Utjecaj globalnih klimatskih promjena na vremenske prilike u Hrvatskoj Temperature zraka Količina oborine Posljedice promjena temperature i količine oborine Utjecaj djelatnosti u Hrvatskoj na promjenu klime Utjecaj klimatskih promjena na djelatnosti primarnog sektora u Hrvatskoj Poljoprivreda Problem invazivnih vrsta u poljoprivredi Mjere ublažavanja posljedica klimatskih promjena u poljoprivredi Ekološka poljoprivreda Šumarstvo Problem invazivnih vrsta u šumarstvu Mjere ublažavanja posljedica klimatskih promjena u šumarstvu Ribarstvo i marikultura Utjecaj klimatskih promjena na zdravlje stanovnika u Hrvatskoj Alergije ZAKLJUČAK LITERATURA Citirana literatura Korištena literatura... 45

2 1. UVOD Prema nekim znanstvenicima postojanje globalnog zatopljenja odnosno klimatskih promjena više nije diskutabilno nego se raspravlja koje mjere poduzeti kako bi se šteta, barem u korist budućih generacija, umanjila. Nekolicina skeptika znanstvene dokaze o klimatskim promjenama negiraju i kao argument iznose činjenicu da se planeta Zemlja milijunima godina sama od sebe bez ikakvih utjecaja čovjeka i tehnologije mijenjala. Smatraju da se preuveličava negativni utjecaj kako fosilnih goriva tako i ostalih izvora energije ili pak spojeva koje čovjek svakodnevno koristi. Skepticima drži stranu činjenica da ne postoje konkretne statističke metode i numerički modeli koji bi spojili sve moguće otkrivene varijable, pa i one neotkrivene, i dokazali konkretan udio čovjekovog utjecaja na klimatske promjene. Ukoliko u potpunosti okrenemo ideju i pri razmišljanju o klimatskim promjenama u potpunosti izoliramo ljudski utjecaj sve promjene koje se upravo događaju nemaju nikako smisla i teško su objašnjive kao aktivnosti nastale same od sebe. Nedostaje onaj primarni pokretač, primarni inicijator svojevrsne lančane reakcije koje smo svjedoci. Predvidjeti budućnost i u kojem smjeru konkretno planet Zemlja kreće može se nagađati postojećim numeričkim modelima no ni na temelju njih nije stopostotna sigurnost u kojem smjeru život na Zemlji ide. Konstantno se postavlja pitanje o neotkrivenoj varijabli koja tek čeka da zapečati našu budućnost ili budućnost naših nasljednika na planetu Zemlji Materijali i metodologija Metode analize i sinteze, metode deskripcije, kompilacije i komparativne metode Tema diplomskog rada Pregled postojećih i potencijalnih utjecaja globalnih klimatskih promjena na čovjeka i njegove djelatnosti u svijetu i Republici Hrvatskoj. Podjela klimatskih komponenata, analiza unutar njih i analiza njihove interakcije i posljedice istog. Problematika klimatskih promjena i promjena vremena. Postoji li dovoljno dugo razdoblje djelovanja vremenskih ekstrema i varijacija u Hrvatskoj kako bi se ustanovila promjena klime i koje je razdoblje potrebno da bi se postavila tvrdnja o promijeni klime u Hrvatskoj. 1

3 2. GLOBALNE KLIMATSKE PROMJENE I NJIHOV UTJECAJ NA KLIMATSKE KOMPONENTE,,Čovjek raspravlja, a priroda djeluje. Voltaire, francuski književnik, povjesničar i filozof ( ) 2.1. Klima Klima je prosječno stanje atmosfere nad određenim mjestom u određenom razdoblju. U procesu određivanja klime nekog prostora računaju se srednjaci meteoroloških podataka i ekstremna odstupanja u razdoblju od 25 do 30 godina. Meteorološki elementi koji su potrebni za izračunavanje su: temperatura i tlak zraka, oborine, naoblaka, smjer i brzina vjetra, vlažnost zraka, insolacija i snježni pokrivač. Na ta mjerenja utječu zemljopisna širina, reljef, nadmorska visina, morske struje, udaljenost od mora, tlo, biljni pokrov, a ni utjecaj čovjeka nije zanemariv. Za podjelu klime na Zemlji koristi se Köppenova podjela koja se sastoji od pet osnovnih tipova (Penzar i Penzar, 2000), a označavaju se velikim slovima: A. Tropske (kišne) klime B. Suhe klime C. Umjereno tople kišne klime D. Snježno-šumske (borealne) klime E. Polarne klime Da bi se dobile niže klimatske kategorije dodaju se mala slova f, s ili w pri čemu vrijedi: f = nema sušnog razdoblja, tj. svi su mjeseci vlažni; s = sušno je razdoblje ljeti; w = sušno je razdoblje zimi. Za C i D tipove dodaju se još i niže kategorije kako bi se i detaljnije razgraničile. 2

4 Klimatske promjene Promjena klime, odnosno klimatske promjene, su pojmovi koji označavaju sve oblike dugotrajnih nepostojanosti klime bilo one redovite ili povremene. Klimatske promjene su dakle dugotrajne promjene u razdoblju od desetak godina pa do čak milijun godina što je glavna razlika od vremenskih promjena koje su kratkotrajne i nemaju signifikantan utjecaj na klimu nekog područja. Promjena klime obuhvaća porast prosječne temperature u prizemnim slojevima atmosfere, djelomično zahlađenje iznad sjeverozapadnih dijelova Atlantika i srednjih zemljopisnih širina Tihog oceana, porast koncentracije stakleničkih plinova, pojačanje vremenskih nepogoda, porast razine mora i smanjenje površine alpskih glečera te stanjivanje ledenog pokrivača na Grenlandu. Promjene se mogu odnositi na određeno promatrano područje, ali i na cijelu Zemlju pa ih tada nazivamo globalnim klimatskim promjenama. Globalne klimatske promjene su vrlo kompleksne i još nisu u potpunosti objašnjene zbog najveće enigme primarnog pokretača, toliko jakog da bi uzrokovao promjene globalnih razmjera Globalno zatopljenje Globalno zatopljenje, pojednostavljeno rečeno, je povećanje prosječne temperature na površini Zemlje. Promjene temperature se događaju tvrde znanstvenici u najvećoj mjeri zbog ljudske aktivnosti. S druge strane obzirom da se planet milijunima godina mijenjao kada ljudske aktivnosti nije bilo, neke od promjena su samo prirodni ciklus Zemlje i njen način ''nošenja'' s novonastalim uvjetima. Podaci o temperaturama od godine do pokazuju konstantni porast i povećanje temperatura od 0,4 do 0,8 C s time da su najtoplije godine zabilježene baš u razdoblju od do godine. Procjenjuje se da će do godine prosječno povećanje temperatura na planeti Zemlji biti između 1,4 C do 5,8 C ukoliko se ispuštanje stakleničkih plinova nastavi trenutnim tempom (Houghton, 1994). Procijenjeno povećanje globalnih temperatura će gotovo sigurno utjecati na raspodjelu glavnih klimatskih zona na Zemlji i to prije

5 ,,Temperature bi bile više nad kopnom nego nad morem, a povećanje noćnih temperatura zraka bilo bi veće nego danjih. Povećanje broja vrućih dana ljeti, ali i smanjenje hladnih dana zimi predviđaju se u Sjevernoj Americi, Europi i dijelu Južne Amerike (Vučetić, 2011) Klimatske komponente Klimatski sustav čini pet osnovnih komponenata: atmosfera (plinoviti omotač Zemlje), hidrosfera (oceani i ostale vode na Zemlji, a uključuje također i kriosferu (led)), pedosfera (kopno) i biosfera. Svi od navedenih komponenata su povezani važnim međusobnim interakcijama i održavaju svojevrsnu ravnotežu. Bilo kakva promjena ili čimbenik prirodan ili antropogen može uzrokovati poremećaje klimatskog sustava i poremetiti interakcije (slika 1). Slika 1. Glavni čimbenici koji utječu na klimu (izvor: DHMZ, Promjena u jednoj od komponenata se dalje odražava izravno ili posredno na ostale komponente koje se na kraju odražavaju ne samo na lokalnoj već i na globalnoj razini. 4

6 Atmosfera Atmosfera se definira kao plinoviti omotač planete Zemlje i za nju je vezana gravitacijskom silom. Zemljina atmosfera nije statična već se je mijenjala tijekom milijuna godina. Prvih 500 milijuna godina njome su dominirali otrovni dušikovi i sumporni spojevi. Danas atmosfera štiti život na Zemlji apsorbirajući ultraljubičasta zračenja uz pomoć stakleničkih plinova i stratosferskog ozona na visini od km, grije površinu Zemlje retencijom topline i sprječava temperaturne ekstreme. Slojevite je građe i svaki od slojeva ima svoje značajke i funkcije. Od najnižeg prema najvišem sloju slijede: troposfera, stratosfera, mezosfera (ionosfera) i najviša vanjska ovojnica termosfera ili egzosfera. Troposfera je najniži, najtopliji i najgušći sloj atmosfere (zbog privlačne sile donji sloj je gušći, porastom visine gustoća opada jer privlačne sile slabe). Visine je između 9 km na polovima pa do 20 km na području ekvatora. Sadrži gotovo svu vodenu paru i u njoj se nalaze oblaci, miješa topli i hladni zrak, stvaraju oborine te vremenske prilike. S povećanjem nadmorske visine u troposferi pada temperatura iz razloga što je utjecaj Zemljinog zračenja sve manji. Stratosfera se nalazi iznad troposfere. Seže do visine od 51 km i vrlo je važan za život na Zemlji jer sadrži ozonski omotač. Znanstvenici su 1970-ih godina otkrili smanjivanje ozonskog sloja u južnoj hemisferi i započeli niz rasprava oko čovjekove odgovornosti. Budući da nas ozonski omotač štiti od štetnih ultraljubičastih zračenja ozonske rupe izazvale su zabrinutost na globalnoj razini. Ne samo da ono uzrokuje rak kože već je izazvana sumnja da znatno štete biljkama te uzrokuju smanjenje planktona u oceanima. Atmosfera konačno iza stratosfere doseže visinu od oko 100 km na kojoj se pojavljuje tzv. Karmanova linija koja dijeli Zemljinu atmosferu od svemira Učinak staklenika Učinak staklenika je proces gdje se toplinsko infracrveno zračenje s površine Zemlje apsorbira u atmosferi, a apsorbiraju ga staklenički plinovi (vodena para, ugljični dioksid, metan, klorofluorougljikovodici, ozon, sumporni dioksid, dušični oksidi) te dolazi do ponovnog zračenja u svim smjerovima. Dio tog zračenja vraća se u niže slojeve atmosfere ili na samu površinu Zemlje pa dolazi do povišenja temperature i učinka staklenika. 5

7 Oko 30% zračenja što dolazi na Zemlju se reflektira natrag u svemir dok se 70% apsorbira. Učinak staklenika u svojoj suštini je prirodan proces kako bi se održala temperatura na Zemlji.,,Bez njega bi na površini Zemlje, umjesto 15 o C, vladala artička hladnoća od -18 o C, odnosno za 33 o C niža temperatura. Stakleničkom učinku najviše doprinosi vodena para (20,6 o C), a preostalih 12,4 o C staklenički plinovi, čija je ukupna koncentracija u troposferi ne iznosi više od 0,1%. Ugljični dioksid uvjetuje povišenje temperatura za 7,2 o C, troposferski ozon 2,4 o C, dušični suboksid 1,4 o C, metan 0,8 o C i ostali plinovi u tragovima 0,6 o C. (Glavač, 1999.) Međutim ispuštanje metana (CH 4 ) i didušikovog oksida (N 2 O), sječa šuma i izgaranje fosilnih goriva uzrokuju povećanje ugljičnog dioksida (CO 2 ) i utječu na zagađenje atmosfere, koncentraciju stakleničkih plinova i na temperaturu. Učinku staklenika također znatno pridonose i oblaci koji također apsorbiraju infracrveno zračenje Ugljikov ciklus Ugljikov ciklus je biogeokemijski ciklus, u kojem se ugljik izmjenjuje između biosfere, pedosfere, geosfere, hidrosfere i atmosfere na Zemlji. Otkrili su ga Antoine Lavoisire i Joseph Priestley, a kasnije ga razvio Humphry Davy kao jedan od najvažnijih ciklusa na Zemlji koji omogućuje da ugljik kruži i bude ponovo iskorišten za potrebe organizama. Ugljikov ciklus uključuje sljedeće glavne spremnike ugljika: Zemljinu atmosferu, biosferu, oceane i Zemljinu unutrašnjost. Biljke i fitoplanktoni su jedne od glavnih komponenata ugljikovog ciklusa. Apsorbiraju ugljik dioksid iz atmosfere uz pomoć Sunčeve energije i uz vodu kao rezultat daju šećer i kisik. CO 2 + H 2 O + energija = CH 2 O + O 2 Šećer biljke upotrebljavaju za svoj rast i razvoj na kraju svojeg životnog vijeka biljka ugiba i razlaže se. Pri tome se kisik kombinira sa šećerom da bi se otpustila voda, ugljični dioksid i energija. Reakcija izgleda ovako: 6

8 CH 2 O + O 2 = CO 2 + H 2 O + energija U ugljikovom ciklusu možemo razlučiti dva tipa ugljičnog dioksida, atmosferski ''prirodni'' ugljični dioksid iz prirodnih izvora poput oceana, biljaka, životinja i ljudi (disanje) te antropogeni ugljični dioksid koji nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Prema Četvrtom izvješću Međuvladinog panela za klimatske promjene (engl. The Fourth Assessment Report (AR4) of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)) iz godine globalna koncentracija ugljikovog dioksida u atmosferi povećala se s 280 ppm (parts per million udio molekula stakleničkog plina u milijun molekula suhog zraka) u predindustrijskom dobu na 379 ppm u godini. Najveća stopa porasta koncentracije ugljičnog dioksida izmjerena je u razdoblju od do godine. Globalna atmosferska koncentracija metana (CH 4 ) i didušikovog oksida (N 2 O) povećala se sa 715 odnosno 270 ppb (parts per bilion udio molekula stakleničkog plina u milijardi molekula suhog zraka) u predindustrijskom dobu na 1774 odnosno 319 ppb u godini. Kad je u pitanju sama asimilacija CO 2 kod biljaka temperatura zraka ne bi smjela prelaziti 50 C odnosno temperaturni maksimum na kojoj je biljka sposobna asimilirati CO 2. Trenutno samo u pustinjama koje zauzimaju trećinu površine planete su mogući toliki ekstremi, na primjer, u Sahari temperature mogu doseći čak i 57 C. Nesporno je da će se pustinje vremenom širiti, a time postoji i vjerojatnost zaustavljanja ugljikovog ciklusa u sve većem dijelu Zemlje. Najnoviji podaci pokazuju da su se tropski krajevi proširili u posljednjih 26 godina za dva stupnja geografske širine odnosno 225,31 kilometar. (Than, 2006). Optimalna temperatura za asimilaciju jest 20 do 30 C pa je i iz tog razloga moguća seoba biljaka u hladnije krajeve čak do krajeva u kojima je temperatura od 0 do 4 C jer to je temperaturni minimum na kojoj je asimilacija moguća (Vukelić i Rauš, 1998) Hidrosfera Hidrosfera je ekosustav voda koji uključuje sve vode na površini Zemlje (tekuće, stajaće i zaleđene vode) kao i vodenu paru iz atmosfere. U atmosferi se nalazi približno 0,001% vodene pare dok se na površini Zemlje nalazi 97,2% vode, a preostalih 2,8% je na kopnu (slatka voda). Kriosferi pripadaju sva područja na Zemlji gdje je voda pretvorena u kruti oblik odnosno led. Uključuje osim ledenjaka, morski led, jezerski led, snježni pokrivač, ledeni pokrivač i 7

9 smrznutu zemlju (permafrost). Led na polovima i sami ledenjaci ubrajaju se u slatke vode i čine oko 70% od ukupne slatke vode na Zemlji Uloge vode: - stanište za velik broj organizama - čimbenik u reakcijama fotosinteze - otapalo za sve hranjive elemente tla - hrana za većinu živih organizama - u biokemijskom kruženju važan je prenosilac energije - značajan klimatološki čimbenik u toplinskoj ravnoteži Zemlje Termohalinski ciklus Prva opažanja vezana uz strujanje mora donio je Benjamin Franklin. Godine prvi postavlja pitanje: ''Zašto brodovi iz Amerike stižu u London prije od brodova koji iz Londona idu prema Americi?'' Odgovor je bilo morsko strujanje odnosno u konkretnom slučaju Golfska struja koja se kreće brzinom čak i do 2,5m/s. Kartu s prikazanim tokom Golfske struje objavio je ali to veliko otkriće nije bilo prihvaćeno te je u potpunosti zanemareno i zaboravljeno. Posljednjih četrdesetak godina proučavanja podataka i satelitskih snimki urodile su otkrivanjem još jedne od pojava u oceanima. Otkrivena je termohalinska cirkulacija ili engleski ''conveyor belt'' doslovno prevedeno prijenosna ili transportna traka (slika 2). Dubina u kojoj se odvija cirkulacija je od 50 m na Pacifiku do čak 1 000m u tropskim predjelima što može ovisiti i o godišnjim dobima, a da bi termohalinski ciklus zatvorio krug potrebno je i do 1000 godina. Temelj te otkrivene ''rijeke u oceanu'' je voda, sol i temperatura oceana, a pokretač te takozvane ''rijeke'' je razlika u gustoći slojeva u oceanu, rotacija Zemlje i vjetar. Gustoća oceanske vode ovisi o temperaturi i salinitetu. Slana i hladna voda je gušća dok je topla i manje slana voda rjeđa. Hladni i slaniji, time gušći pa i teži tok termohalinske trake nalazi se duboko u oceanu dok se topli, manje slani, rjeđi i lakši tok nalazi na površini oceana. U sjevernom Atlantiku između Skandinavije i Grenlanda na Antarktiku dolazi do poniranja toka jer se gubi površinska toplina te tako rashlađena voda tone u dubinu i teče na jug. Na 8

10 južnoj hemisferi na tok utječe toplija i manje slana voda te zbog utjecaja te manje guste vode tok izvire na površinu oceana i dalje cirkulira do novog hladnog utjecaja na sjeveru. Temperature oceanske vode u termohalinskom ciklusu su od 12 do 13 o C na južnim predjelima i od 2 do 4 o C na sjevernim. Slika 2. Termohalinski ciklus i njegovo kretanje (izvor: N.A.S.A., Cirkulacija oceana ima velik utjecaj na regulaciju globalne klime što pokazuje i činjenica da je klima npr. u Londonu, toplija ostalih gradova na istoj zemljopisnoj dužini zbog termohalinskog toka koji zagrijava Europu za 5 do 10 o C. Oceani osim što cirkulacijom reguliraju klimu su i glavni izvor atmosferske vodene pare, ogroman su spremnik ugljika, te posjeduju veliki kapacitet za toplinu. To znači da će se ocean u tijeku globalnog zatopljenja puno manje zagrijati od atmosfere odnosno potrebna je ogromna količina topline da bi ukupna temperatura oceana tek blago porasla. (Houghton, 1994). Ogromnu snagu oceana dočarava izmjerena količina topline prenesena sjevernim Atlantskim oceanom i iznosi preko tera W (1 tera =10 12 ). Da bi se dobio uvid koliko je to veliko, velika elektrana daje oko milijardu W (10 9 W), a komercijalna globalna proizvodnja energije je oko 12 teraw. Veći problem kad je u pitanju globalno zatopljenje predstavlja povećanje isparavanja površinskih slojeva oceana što ne bi 9

11 globalno povećalo količinu oborine već unijelo dodatne ekstremne vremenske uvjete i oscilacije. U svrhu proučavanja oceana i procesa u njima N.A.S.A. prati satelitom Aquarius promjene u slanosti koji se kombiniraju s podacima o temperaturi, razini i boji mora, te brzini vjetra i količini oborine. Rezultat spajanja svih tih podataka dat će jasniju sliku gibanja u oceanima i njegove povezanosti s klimatskim promjenama pa i moguće reakcije u budućnosti. Analize će uvelike pomoći u predviđanju vremenskih oscilacija i približno odrediti količinu njihovog utjecaja na cirkulaciju u oceanima. Konkretno se misli na sjevernu atlantsku i poznatiju južnu oscilaciju pod nazivom El Niño 1. Naziv su dali ribari kako bi njime označili tople morske struje koje su se povremeno pojavljuje oko Božića, a za tu pojavu znanstvenici koriste akronim ENSO (engl. El Niño Southern Oscillation Phenomenon) Interakcija ocean atmosfera Kad su u pitanju klimatske promjene najvažniji dio oceana su gornji slojevi jer je u tim slojevima interakcija s atmosferom intenzivnija. Interakcija je konstantna i odvija se u oba smjera (atmosfera ocean i obratno ocean atmosfera) i na samoj granici tih dvaju slojeva se obavlja razmjena topline uz pripadno trenje i miješanje koji su kontrolirani vjetrom, morskim valovima i površinskom temperaturom mora i zraka (Vučetić, 2012). Osim što postoji izmjena topline i vodene pare izmjenjuje se i ugljik. Ocean je velik spremnik ugljika u obliku bikarbonatnih iona točnije oceani ukupno sadrže oko kg ugljika. U području uzlaznih strujanja ugljik se oslobađa u atmosferu dok s druge strane oborina prenosi ugljični dioksid u oceane. Ljudskom se djelatnošću ugljični dioksid konstantno povećava, posljedice snose kako atmosfera tako i oceani. Znanstvenici su izračunali kada bi se količina ugljičnog dioksida u atmosferi povećala za 10%, otopljeni ugljik u oceanima bi se povećao za 1%. Oceani apsorbiraju otprilike trećinu emisija ugljičnog dioksida, što pomaže ograničiti globalno zatopljenje, no upijanje ugljičnog dioksida u isto vrijeme povećava kiselost oceana, što znači potencijalne štetne učinke na kalcificirajuće organizme kao što su koralji, kao i na ekosustave ovisne o njima, objašnjava dr. Toby Tyrell iz Škole znanosti o 1 šp. dijete Isus 10

12 oceanima i Zemlji (SOES) u Southamptonu osnovane pri Nacionalnom oceanografskom centru u Southamptonu (znanost.hr, 2010). Kemijski proces otapanja ugljičnog dioksida u oceanu: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Vidljivo prema kemijskoj reakciji CO 2 reagira s vodom i stvara karbonatnu kiselinu te se dalje iz nje otpuštaju vodikovi ioni koji u konačnici zakiseljavaju ocean. Tu kemijske reakcije ne prestaju nego idu dalje i slijedi reakcija pretvaranja karbonata u bikarbonate. Otopljene karbonate u normalnim uvjetima trebaju koralji i školjkaši koji ga spajaju sa kalcijem u vapnenac tj. kalcijev karbonat (CaCO 3 ) te ga koriste kao građevni materijal. Kako se karbonati vežu u bikarbonate preostaje manje materijala za školjkaše i koralje što može rezultirati tankom i slabijom ljuskom ili školjkom koja te organizme štiti. Nevolja je po te organizme veća utoliko što nemaju dovoljno materijala za izgraditi ''oklope'', a istovremeno vodikovi ioni koji uzrokuju kiselost rastapaju njihovu i onako slabu i krhku obranu. Osim na školjkaše i koralje povećanje ugljika u oceanima zasigurno će utjecati na fitoplankton, ali i morsku travu kojoj ne bi smetao suvišak ugljika i počela bi se nekontrolirano širiti. S druge strane postoje organizmi kojima bi taj suvišak presudio i najvjerojatnije bi izumrle što ima daljnji odraz na hranidbeni lanac u oceanima. Oslobađanje tek 2% ugljika uskladištenog u oceanima bi dvostruko povećalo količinu atmosferskog ugljičnog monoksida (Houghton, 1994). Fenomen koji se također javlja kao posljedica međudjelovanja atmosfere i oceana na području tropskog Pacifika i djeluje na klimatske prilike na gotovo cijelom planetu jest El Niño. Pred pojavljivanje El Niña dolazi do promjena u oceanskim strujanjima što dovodi do grijanja površine oceana čime zrak iznad površine postaje topliji i vlažniji. Mijenja se prizemni tlak, smjer vjetra i remeti se uobičajena struktura tropske oborine. Danas uz suvremenu klimatologiju je znatno lakše predvidjeti El Niño čak godinu dana prije uz dodatnu pogodnost što su oceani u tropima predvidljiviji nego drugdje na Zemlji. Osim El Niña, interakcija ocean atmosfera uzrokuje još mnogo vremenskih oscilacija i snažnih oluja poput nedavnog uragana 2 Sandy. Uragan Sandy pokrenuo je nove rasprave o 2 Uragani i tropske oluje nastaju nad toplim tropskim morima i može se definirati kao olujni sustav koje karakterizira niski tlak u središtu te olujno vrijeme oko njega koje uzrokuje iznimno jaki vjetar i obilnu kišu Uragan je sustav u kojem prosječna brzina vjetra nije ispod 119 km/h. Ovakvi sustavi najčešće u svom središtu formiraju oko područje relativne tišine i vedrine gdje je tlak i najniži. Oko uragana je na satelitskoj snimci vidljivo kao malo, 11

13 povezanosti klimatskih promjena i jačine oluja koje su nazvane zbog svoje razornosti,,mega olujama. Znanstvenici su gotovo jednoglasno ustvrdili da se oluje dešavaju u uobičajenom broju i da klimatske promjene nemaju utjecaja na brojnost oluja no itekako utječu na jačinu. Također postoje tvrdnje da topljenje arktičkog leda uzrokuje promjene tlaka zraka duž istočne obale Kanade i Amerike (scientificamerican.com, 2012) Otapanje ledenjaka i povećanje razine oceana Razine oceana i mora su se mijenjale i u dalekoj prošlosti. Prije posljednjeg ledenog doba točnije prije godina razina mora bila je za 5 6 metara viša nego danas. S druge strane prije godina za vrijeme ledenog doba razina oceana je bila oko 100 metara niža. Ti podaci upućuju na to da se uz promjenu temperature mijenja i razina oceana. Pitanje je kako i po kojem principu. Voda je sklona stezanju i rastezanju volumena ovisno o temperaturi što se naziva termalna ekspanzija. Houghton tvrdi da je do godine kod oceana do dubine od 100 metara (kod tzv. miješanog sloja) pri temperaturi 25 stupnjeva rast na temperaturu od 26 stupnjeva rezultirao povećanjem dubine čak oko 3 cm. Taj podatak dalje vodi do izračuna da će zbog porasta temperatura do godine otapanje ledenjaka uzrokovati porast razine svjetskih mora za 20 cm (Houghton, 1994). Ti podaci mogu djelovati zbunjujuće ukoliko ne podijelimo ledenjake na one koji plutaju na površini oceana i one koji se nalaze na čvrstoj površini Zemlje. Automatsko razmišljanje mnogih je ako led pluta na oceanu njegovo otapanje neće prema Arhimedovom zakonu 3 imati utjecaja na podizanje razine oceana. Međutim Arhimedov zakon bi zaista vrijedio ukoliko bi oceani bili slatkovodni kao i led. Sol iz oceana ne ulazi u kristalnu strukturu pa njegovim otapanjem dolazi tek do ''osvježavanja'' oceana čime se smanjuje slanost zatim smanjuje gustoća i naposljetku volumen oceana koji se povećava. Taj volumen prema nekim istraživanjima bi prouzročio kružno područje vedrine u središtu sustava. Oko njega su razvijeni snažni 'zidovi' oblaka, a područje je široko od 16 do 80 kilometara i tu su najjače oluje i najjači vjetar. Najveća procijenjena brzina ovih sustava je od 314 km/h. Sami uragani dijele se u pet kategorija. Od najslabije prve do najjače pete. Uragani prve kategorije imaju 10-minutnu srednju brzinu vjetra od 119 do 152 km/h, druge od 154 do 176 km/h, treće od 178 do 209 km/h, četvrte od 211 do 250 km/h, a pete iznad 250 km/h. ( 2012). 3 Arhimedov zakon kaže:,,tijelo uronjeno u tekućinu lakše je za težinu istisnute tekućine. Hidrostatski tlak koji djeluje s gornje strane tijela je manji od hidrostatskog tlaka s donje strane. Razlika tih dvaju tlakova rezultira silom koja tjera tijelo prema gore tj. čini ga lakšim. Tu silu koja djeluje na tijelo uronjeno u tekućinu zovemo uzgon. Masa istisnute tekućine proporcionalna je njenom obujmu. (izvor: Wikipedija) 12

14 godišnje podizanje razine oceana za tek 49 mikrona što bi, doslovno rečeno bilo za dlaku (Sheperd i dr., 2010). No, ono što bi značajno moglo podići razinu oceana jesu ledeni prekrivači na tlu konkretnije led na Grenlandu i Antarktiku. Površina Antarktike je 14 milijuna km 2 i sadrži 30 milijuna km 2 leda i prema geologu Richard S. Williamsu Jr. može povećati razinu mora ukoliko dođe do otapanja za čak 57 m dok bi otapanje leda na Grenlandu Zemlju potopilo za 7 m (Global Greenhouse Warming, 2010). Razine mora će se nesumnjivo povećati i ugroziti obalno stanovništvo, a poznato je da je gustoća naseljenosti u priobalju vrlo velika. U našim krajevima po pitanju podizanja razine mora posebna je zabrinutost za otok Krapanj jer je naš najniži i najmanji naseljeni otok kojemu najviša nadmorska visina ne prelazi 1,25 m. Osim naseljenosti ugroženi su poljoprivreda (dolina Neretve), ali i turizam (dijelovi Kaštelanskog zaljeva, Zadarsko priobalje, obale zapadne Istre i Košljun) Pedosfera Pedosfera je rastresiti dio litosfere, nastao kao rezultat dugotrajnog djelovanja atmosfere, hidrosfere i živih organizama na površinu litosfere. Za pedosferu najveća prijetnja su visoke temperature te manjak ili višak oborine, ali i vjetar. Jedan od problema koji uzrokuju navedeni utjecaji je dezertifikacija koja je postala globalnim problemom jer pogađa trećinu tala na svijetu. Dezertifikacija je proces propadanja biološkog ciklusa, zbog odnošenja organske tvari u tlu u uvjetima stalne izloženosti visokoj temperaturi, pretjerane ispaše i nedostatka vlage. Tlo se stvrdnjava na površini zemlje, stvara se tanak, cementirani sloj neplodan horizont. Erozija je također vrlo raširen problem kad su u pitanju tla, a odnosi se na površinsko odnošenje čestica tla najčešće vjetrom, vodom i čovjekovim utjecajem. Erozijom se uzrokuje gubljenje organskih tvari i nutrijenata s površine tla, a ponekad i dubljih slojeva. Biljke znatno ublažuju eroziju i stabiliziraju padine, što biljke imaju razvijeniji i dublji korijenov sustav to je mogućnost erozije manja. 13

15 Biosfera Biosfera je površinski dio planeta Zemlje i ujedinjava atmosferu (do donjeg dijela mezosfere), hidrosferu i pedosferu, a smatra se da je razvoj biosfere na Zemlji započeo prije otprilike 3,5 milijardi godina. Suma je svih ekosistema i zona je života na Zemlji. Biosferu je prvi definirao geolog Eduard Suess godine i to kao površinu Zemlje na kojoj se nastanjuju živa bića. Kasnije se definicija proširuje i razvija u više ekološkom smjeru pod utjecajem Vladimira I. Vernadskya i Arthura Tansleya. Verdansky na posljetku definira znanost o biosferi koju naziva ekologija i navodi je kao interdisciplinarnu znanost koja ujedinjava među mnogima astronomiju, geofiziku, meteorologiju, biogeografiju, evoluciju i geologiju. 14

16 3. UTJECAJ KLIMATSKIH PROMJENA NA ČOVJEKOVE DJELATNOSTI,,Čovjek nije tvorevina okolnosti, okolnosti su tvorevina čovjeka. Benjamin Disraeli, britanski premijer i pisac, ( ) Djelatnosti čovjeka smatraju se jednim od glavnih uzroka klimatskih promjena. Najveći onečišćivači su sektor energetike, poljoprivreda, industrijski procesi i gospodarenje otpadom, no značajan utjecaj ima i nerazborito korištenje prirodnih dobara poput šuma. S druge strane sve te djelatnosti kao i prirodne vrijednosti kojima gospodari čovjek vrlo su osjetljive na klimatske promjene. Stoga se posljedice loših poteza i odluka iz prošlosti već danas uočavaju. U ovom poglavlju navedene su djelatnosti koje utječu na klimatske promjene Poljoprivreda,,Mi tlo nismo naslijedili od predaka već smo ga posudili od naše djece Mudrost poglavice Bik koji sjedi, ( ) Poljoprivreda pripada primarnom sektoru djelatnosti čovjeka i među najstarijim je djelatnostima čovjeka. Bavi se uzgojem životinja, biljaka, gljiva, odnosno proizvodnjom hrane. Godine jedna trećina stanovništva svijeta je bila zaposlena u poljoprivredi. Dijeli se na konvencionalnu i ekološku poljoprivredu. Konvencionalnu poljoprivredu karakterizira proizvodnja uz mehanizaciju, agrokemikalije kao što su pesticidi i mineralna gnojiva, usko specijalizirani posjedi, nove sorte i pasmine, te ogromne količine energije za što bolje prinose. Poljoprivreda, posebice konvencionalna, uzrokuje unos određenog dijela stakleničkih plinova u atmosferu i onečišćenje podzemnih voda i tla. Međutim, poljoprivredna proizvodnja je ujedno vrlo osjetljiva na klimatske promjene kao što su porast globalne temperature, promjene količine oborine, podizanje razine mora, te povećana učestalost vremenskih nepogoda praćena jakim vjetrom i tučom. 15

17 Utjecaj klimatskih promjena na poljoprivredu Na Sveučilištu Illinois u S.A.D.-u provedeno je ispitivanje o utjecaju povišene razine ugljičnog dioksida, povišene razine ozona i visokih temperatura na bolesti soje u uvjetima prirodnih polja. Biljke koje rastu u okolišima s visokim razinama ugljičnog dioksida imaju tendenciju bržeg i većeg rasta, a imaju i gušće krošnje odnosno gušći gornji dio. Ovi gusti gornji dijelovi biljke pogoduju razvoju nekih bolesti. Zbog smanjenje količine svjetlosti i slabijeg strujanja zraka povećava se relativna vlažnosti zraka, što pomaže rast i sporulaciju mnogih biljnih patogena. (Eastburn, 2010). Također je uočeno da biljke koje rastu uz visoku razinu CO 2 svoje puči zatvaraju puno češće što može spriječiti patogene da ulaze u biljku. Na poljoprivrednu proizvodnju također mogu djelovati i staklenički plinovi sumporni dioksid i dušikovi oksidi koji se skupa s amonijakom nazivaju,,kiseli plinovi jer se njihovi sastojci talože iz atmosfere u obliku mokrog i suhog taloga te uzrokuju kiselost tla i vode. Višak prizemnog ozona s dao je kao rezultat nižu i slabije razvijenu i oštećenu biljku što može omogućiti bolestima lakši ulazak. Osim utjecaja kemijskih spojeva proučavan je i utjecaj promjene temperature zraka. Visoka temperatura s povećanjem Sunčevog zračenja može ubrzati stopu reproduktivnog razvoja što skraćuje vrijeme fotosinteze koja pogoduje produkciji ploda ili sjemena (Hall, 2001). Također povećanje temperature zraka skraćuje vegetacijsko razdoblje i smanjuje prinos. (Vučetić, 2011). Na područjima gdje su izražene promjene temperature biljke već pokazuju i reakciju u vidu migracije prema sjevernim krajevima. Kako biljke migriraju u potrazi za optimalnom temperaturom tako se sa njima ''sele'' i bolesti. Mnoge europske biljne vrste mogle bi biti ugrožene klimatskim promjenama uz pretpostavku da ne migriraju (Thuiller i dr. 2005). U najgorem klimatskom scenariju 22% vrsta biljaka bi bilo ugroženo dok bi njih 2% izumrlo do godine. Uz pretpostavku migracije što je vjerojatniji scenarij 67 76% vrsta bi bilo u kategoriji niske opasnosti (slika 3). 16

18 Slika 3. Udio vrsta u postocima (klasificiranim po IUCN crvenoj listi 4 ) pod ekstremnim uvjetima pri raznim scenarijima i izmijenjenim varijablama koje uključuju migraciju biljaka, populaciju, koncentraciju CO 2 (uključena varijabla migracije i isključena ) EX- izumrla vrsta (extinct); CR kritično ugrožena vrsta (critically endangered); EN ugrožena (endangered); VU osjetljiva vrsta (vulnerable); LR vrste manjeg rizika (lower risk) ili još u literaturi nazivana kao LC - kratica za "least concern", najmanji stupanj zabrinutosti (izvor: Thuiller i dr. 2005) Pretpostavka je da će se na Sredozemlju dogoditi najveće izumiranje vrsta oko 25%, a u nordijskim zemljama najveći prodor novih vrsta oko 35% (Vučetić, 2011). Usko vezane uz migraciju su i invazivne vrste 5, a prema Svjetskoj udruzi za zaštitu prirode (The World Conservation Union IUCN) one na nekom području predstavljaju jedan od glavnih uzroka ugroženosti autohtonih vrsta i druga su najveća prijetnja bioraznolikosti 6, a prva je izravno čovjekovo uništavanje prirodnih staništa. Invazivne vrste mogu ireverzibilno utjecati na sastav prirodnih staništa, prouzrokovati socio-ekonomske štete u poljoprivredi, stočarstvu pa i šumarstvu. U gospodarstvu invazivne vrste vrlo agresivnih korova utječu na prinose i smanjuju protok vodotoka koji nerijetko služe za navodnjavanje. Krajobrazi prepušteni razvojnoj sukcesiji uz prisustvo agresivne invazivne vrste rezultiraju gubljenjem identiteta i degradaciji krajobraza. Ekstreme količine oborine bilo da je u pitanju manjak ili višak odnosno nedostatak ili višak vlage u tlu je također veliki problem za poljoprivredu. Ekstremno suho tlo, poplavljena tla 4 IUCN-ov crveni popis ugroženih vrsta, crvena lista ili kraće IUCN-ov crveni popis je popis ugroženih biljnih i životinjskih vrsta utemeljen godine. Donosi kriterije o statusu ugroženosti pojedinih životinjskih vrsta na temelju čega su vrste stavljene u određene kategorije. Kategorizirane vrste stavljene su (u suradnji sa stručnjacima za pojedine skupine i područja) na tzv. Crvene liste. Crvena lista ima za glavnu ulogu usmjeravanje pažnje svekolike javnosti, NVO-a, stručnih, vladinih i drugih službi, na vrste koje se smatraju ugroženim, te koje zahtijevaju stanovite programe zaštite ili drugu aktivnost u svrhu njihova očuvanja. Osim Crvenih lista koje donose samo popis vrsta i kategoriju ugroženosti, postoje i tzv. Crvene knjige (Red Data Books) u kojima se nalaze opisi vrsta, podaci o rasprostranjenosti, uzroci ugroženosti i potrebne mjere zaštite. 5 Invazivnom vrstom smatramo stranu vrstu čije naseljavanje ili širenje negativno utječe na biološku raznolikost, zdravlje ljudi ili pričinjava ekonomsku štetu na području na koje je unesena. 6 Bioraznolikost ili biološka raznolikost je sveukupnost svih živih organizama koji su sastavni dijelovi ekoloških sustava, a uključuje raznolikost unutar vrsta, izmjenu vrsta te raznolikost izmjenu ekoloških sustava. 17

19 ili pak isprana i uništena tla erozijom zbog poplavnih voda nanijet će veliku štetu poljoprivrednim površinama, a još kad se ubroji i podizanje razine mora i miješanja slatke sa slanom vodom, navodnjavanje u priobalju će doći do dodatnih problema Ekološka poljoprivreda,,ako varaš tlo, budi uvjeren da će tlo prevariti tebe Mudrost iz Kine Negativne posljedice klimatskih promjena na poljoprivredu svakim danom su sve izraženije, a pozitivne strane poput mogućnosti uzgoja mediteranskog bilja u umjerenim pojasevima i nisu utjeha poljoprivrednicima s uništenim usjevima. Bolja pomoć poljoprivrednicima jesu analize stanja, istraživanja, nove strategije proizvodnje i sve veće okretanje ekološkoj poljoprivredi. Ekološka, organska, a još zvana i biološkom, je poljoprivreda kakva je ona zapravo nekoć bila u svojem prvotnom obliku bez mineralnih gnojiva 7, strojeva, hormona, pesticida itd. Neka od načela ekološke poljoprivrede: briga za pravilno održavanje tla, očuvanje plodnosti i biološke aktivnosti, sadržaja organske tvari i hranjiva, poboljšanje strukture tla i borba protiv erozije, smanjivanje ovisnosti o industriji i njenim proizvodima, proizvodnja kvalitetnijih i zdravih namirnica, smanjivanje potrošnje energije, zaštita zdravlja i života ljudi te zaštita prirode i okoliša. Ocem i osnivačem ekološke poljoprivrede smatra se Albert Howard koji je razvija 40-ih godina prošlog stoljeća u Engleskoj kao reakciju na sve veći rast upotrebe mineralnih gnojiva u post industrijskoj revoluciji. Prva mineralna gnojiva stvorena su u 18. stoljeću, a njihova masovna proizvodnja započinje tijekom Drugog svjetskog rata zajedno s 7 Mineralna gnojiva su vrlo često neispravno zvana umjetnim gnojivima. 18

20 pesticidima koji su poput gnojiva također bili vrlo dostupni, lako prenosivi, jeftini i učinkoviti, no unatoč tome nisu ih svi smatrali najboljim rješenjem. Temeljna usmjerenja u ekološkoj poljoprivredi su: biodinamička poljoprivreda, organska poljoprivreda i biološka poljoprivreda. Biodinamička poljoprivreda je nastala oko godine u Njemačkoj pod idejnim vodstvom Rudolfa Steinera, a podloga je za razvoj biološke nastale oko godine pod vodstvom Hans-Petera Ruscha i Hansa Mülera. Ekološku poljoprivredu i proizvodnju prirodnijih namirnica su zagovarali i sljedbenici u SAD-u. Danas je ekološka poljoprivreda rasprostranjena po nekim izračunima iz godine u 0,9% poljoprivrednih zemljišta. Australija slovi kao zemlja sa najvišim postotkom zemljišta pod ekološkom proizvodnjom, slijedi Argentina, a zatim SAD. U Europi zabilježeno je 10 milijuna ha pod ekološkom proizvodnjom odnosno 2.1% od ukupne europske površine. Najviše zasluga u Europi imaju Liechtenstein s čak 27,3% zemljišta pod ekološkim uzgojem, a Španjolska je na prvom mjestu po pitanju površina s ha obuhvaćenim ekološkom proizvodnjom Permakultura Permakultura je razvijena u Australiji i zapravo je metoda odnosno skup znanja o dizajniranju održivih ljudskih zajednica prema uzorcima iz prirode koje kopira. Principe permakulture osmislili su Bill Mollison i David Holmgren šezdesetih godina prošlog stoljeća, a temelje se na spoju tradicijskih tehnika obogaćenim novim znanjima poput sociologije, arhitekture, poljoprivrede, šumarstva, kemije, biologije, urbanizma, ekologije, ekonomije, energetike itd. bez da se narušava prirodni poredak, a ujedno zadovolje potrebe čovjeka. Koriste se odnosno kopiraju uzorci iz prirode kako bi se optimalno iskoristili svi prirodni potencijali spajajući ih u međusobno podupiruće elemente. U obzir se uzimaju klima, flora i fauna, insolacija, voda pa čak i lokalna kultura, navike i uzorci kako bi se stvorio održiv dizajn prilagođen korisnicima uz načela koja uključuju brigu za ljude, za Zemlju i pravednu raspodjelu resursa. 19

21 3.2. Šumarstvo,,Drveće je pjesma koju Zemlja zapisuje po nebu. Mi ga rušimo i pretvaramo u papir, da bismo mogli zabilježiti vlastitu prazninu. Khalil Gibran, libanonski pjesnik, ( ) Šumarstvo je znanost i umijeće gospodarenja, uzgajanja, očuvanja, upotrebe šuma i resursa vezanih uz šumu kako bi se zadovoljile potrebe čovjeka. Šume su od posebne važnosti za stanovnike planete Zemlje te su načini na koji se gospodari njima od velike važnosti jer značajno utječu na kvalitetu života, zdravlje, dobrobit ljudi, bioraznolikost pa i ljepotu krajobraza. Pluća planete Zemlje, kako su šume prozvane, pohranjuju i troše poput oceana velik dio Zemljinih zaliha ugljika čime reguliraju lokalne, regionalne i globalne klimatske prilike. Jedan hektar listopadne šume na godinu oslobađa približno L kisika (Rastovčan- Mioč, 2009). Šume ujedno štite tlo od erozije, utječu na kvalitetu zraka i voda, reguliraju slivna područja i hidrološke sustave. Vrlo važan podatak, također je da jedan hektar šume dnevno ispari do L vode čime utječe na klimu u krugu od 60 kilometara, godišnje pohrani i profiltrira 2 milijuna L vode, a za velikih kiša sprječava bujice i poplave vezanjem vode, te godišnje filtrira 68 t prašine Utjecaj klimatskih promjena na klasično i urbano šumarstvo Dođe li i do promjena u šumi poput sječe, požara, izloženosti ekstremnim temperaturama, oborinama i olujama mogući su poremećaji u ciklusima hranjivih tvari i bioraznolikosti. Prema izračunima nekih znanstvenika sječa šuma na globalnoj razini može povećati za dva do četiri puta CO 2 u atmosferi dok pošumljavanje svih tih područja ne bi imalo učinak oduzimanja iste te količine i uključivanje u ugljikov ciklus. S druge strane povećanje CO 2 utječe povoljno na fertilizaciju što se može povezati sa otkrićem znanstvenika koji tvrde da šume u odnosu na početak 20. stoljeća, ubrzano rastu i proširuju odnosno migriraju i udomaćuju na područjima središnje Europe i polako napreduju dalje prema sjeveru gdje ih do tada nije bilo. 20

22 Razlog zabrinutosti jest podatak da snijegom prekrivena površina u konkretnom slučaju šuma upija više Sunčeve svjetlosti, točnije pola dok tlo prekriveno samo snijegom na kojem nema šuma upija tek trećinu Sunčeve svjetlosti. Kao rezultat kompjuterske simulacije i provedenih testova dobivena je i do 10 C niža temperatura na predjelima prekrivenih samo snijegom. To otkriće može djelomično objasniti porast temperature, topljenje snijega i raniji početak proljetne temperature u sjevernim geografskim širinama. Zbog sve većih temperaturnih ekstrema posebno u središnjoj i južnoj Europi opasnost od šumskih požara će biti produljena s ljetnih na proljetne i jesenske mjesece. To je zabrinjavajući podatak jer je revitalizacija požarišta dugotrajan proces ne samo zbog uništenog biljnog pokrova nego i značajne štete koju je pretrpjelo i tlo, točnije šumsko stanište. Ukoliko će u Hrvatskoj klimatske promjene biti intenzivne imat će utjecaj na rasprostranjenost pojedinih šumskih zajednica i njihovih glavnih vrsta. U ekološkom i gospodarskom smislu vrijedne šume obične bukve i obične jele u Gorskom kotaru mogle bi pretrpjeti ozbiljne štete sušenjem obične jele. Nadalje, u urbanom šumarstvu promjene bi se mogle odnositi na izbor i korištenje vrsta u gradskim drvoredima i nasadima gdje bi pojedine vrste mogle biti ugrožene sušnim razdobljima i slabljenjem zdravstvenog stanja. U svakom slučaju situacija nije toliko ozbiljna radi većeg izbora vrsta u rasadničarskoj proizvodnji te mogućnosti navodnjavanja. 21

23 4. KLIMATSKE PROMJENE U HRVATSKOJ,,Mi trebamo postati ta promjena koju očekujemo da vidimo. Mahatma Gandhi, indijski političar i vođa, humanist ( ) Hrvatska se nalazi u sjevernom umjerenom pojasu, točnije između i sjeverne geografske širine, te i istočne geografske dužine. Klimatologija, najstarija grana meteorologije, proučava srednje stanje atmosfere, polazeći od raznih podjela klime. U Hrvatskoj prevladava C tip klime odnosno umjereno topla i kišna klima, a zanemarivi dio Hrvatske iznad nadmorske visine od 1200 m ima D tip klimu, odnosno snježno-šumsku klimu (slika 4). Prema tome za Hrvatsku vrijede slijedećih 5 klimatskih tipova: Cfa umjereno topla vlažna klima s vrućim ljetom Cfb umjerena topla vlažna klima s toplim ljetom Csa sredozemna klima s vrućim ljetom Csb sredozemna klima s toplim ljetom Df vlažna borealna klima S time da,,a predstavlja vruće ljeto gdje je srednja temperatura zraka najtoplijeg mjeseca veća ili jednaka 22 C, a oznaka,,b znači toplo ljeto i srednju temperaturu zraka najtoplijeg mjeseca nižu od 22 C (Šegota i Filipčić, 2003). 22

24 Slika 4. Geografska raspodjela klimatskih tipova po W. Köppenu u Hrvatskoj u standardnom razdoblju : Csa - sredozemna klima s vrućim ljetom, Csb - sredozemna klima s toplim ljetom, Cfa - umjereno topla vlažna klima s vrućim ljetom, Cfb - umjerena topla vlažna klima s toplim ljetom, Df - vlažna borealna klima. (Šegota i Filipčić, 2003). Ustanove koje u Hrvatskoj održavaju motriteljske sustave na područjima atmosfera, mora i kopna su: - Državni hidrometeorološki zavod, - Ministarstvo mora, turizma, prometa i razvitka (zračne luke i cestovni promet), - Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, - Ministarstvo zdravstva, Institut za medicinska istraživanja, Zavod za zaštitu zdravlja - Institut za oceanografiju i ribarstvo, - Hidrografski institut, - Institut Ruđer Bošković Centar za istraživanje mora, - Geofizički zavod Andrija Mohorovčić, - Prirodoslovno matematički fakultet. 23

25 Rizik od klimatskih promjena i mogući scenariji se dobivaju na temelju globalnih klimatskih modela no te rezultate nije moguće koristiti za manje regije, na primjer za Hrvatsku, jer su podaci pregrubi i ne mogu dovoljno dobro opisati tako malo područje. Kako bi se ustanovile buduće promjene u našoj regiji Državni hidrometeorološki zavod koristi regionalni klimatski model RegCM i jedan od četiri klimatskih scenarija u kojem se predviđa neprekidan porast koncentracije CO 2 u 21. stoljeću s najvećom stopom povećanja u drugoj polovici stoljeća da bi dobila simulaciju buduće klime Utjecaj globalnih klimatskih promjena na vremenske prilike u Hrvatskoj Vrijeme je trenutno stanje atmosfere na određenom mjestu. Meteorologija 8 (vremenoslovlje) je znanost koja proučava fizičke pojave u atmosferi i promjene vremena. Prikupljanje potrebnih meteoroloških podataka provodi se pomoću organizirane mreže meteoroloških postaja, a podaci s oceana i nepristupačnih predjela dobivaju s meteoroloških satelita. U Hrvatskoj su se prva sustavna meteorološka mjerenja provodila u Dubrovniku godine, u Zagrebu od i u Zadru od iako su se i prije tih godina povremeno očitavale vrijednosti. Danas kod nas postoji oko 40 glavnih meteoroloških i oko 100 klimatoloških postaja, te oko 500 kišomjernih postaja u sklopu Državnog hidrometeorološkoga zavoda. Nastave li se emisije stakleničkih plinova u atmosferu do godine očekuje se porast temperature i promjene u količini oborine. Vezano uz prethodno navedeno dogodit će se promjene u procesu evapotranspiracije i promjene intenziteta godišnjih doba. Prema nekim izvorima pretpostavka je da će do godine ljeta biti sve toplija, a hladne zime bi mogle u potpunosti nestati Temperature zraka Iz godine u godinu u Državnom hidrometeorološkom zavodu se rade mjesečne, sezonske i godišnje ocjene tekuće godine. Tako primjerice godina je bila u većem dijelu topla 8 potječe od grč. meteoron - sve pojave na nebu 24

26 izuzev područja oko Bjelovara, Poreča, Gospića i Zadra za koju je dodijeljena ocjena vrlo toplo i područja normalnih vrijednosti temperature šira okolica Daruvara, dio Istre u području Pazina i na područje Zavižana. Godina ocijenjena je već kao ekstremno topla za područje Jadrana uključujući Dalmatinski Zagoru, Liku i Gorski kotar (slika 5). Vrlo topla je bila Banovina i Slavonija dok je kao topla ocjenjena okolica Daruvara. Anomalije u temperaturama su bile u rasponu od 0,5 C za Daruvar do 1.7 C za Rijeku, Split-Marjan, Zagreb-Grič i Zavižan. Slika 5. Prikaz ocjena temperatura za Hrvatsku u 2011.godini (izvor: DHMZ, Za godinu je još rano dati ocjenu no za ljeto toplinske prilike su opisane kao ekstremno tople. Srednje temperature zraka za lipanj, srpanj i kolovoz su bile od 2,8 C u Daruvaru do 4,3 C u Slavonskom Brodu veće od višegodišnjeg prosjeka u standardnom razdoblju Temperature se vrlo brzo mijenjaju posljednjih godina te je sve više ekstrema, a time i problema poput toplinskog stresa. Toplinski stres su temperature visoke dovoljno dugo vremena da nanesu nepopravljivu štetu funkciji biljke ili njezinom razvoju. U razdoblju od posljednja tri desetljeća ugroženost od toplinskog stresa u Hrvatskoj se širi od Jadranskog mora prema unutrašnjosti odnosno od juga prema sjeveru i od istoka prema zapadu (Feist, 2011). 25

27 Prema regionalnom klimatskom modelu DHMZ budućnost koja nas čeka od do godine bit će zimi toplija za oko 0,6 C, a ljeti 1 C. Poslije zime na kontinentalnom dijelu Hrvatske će biti toplije za maksimalnih 2 C,a na jugu do 1,6 C. Ljeta će biti toplija za maksimalno 2,4 C u kontinentalnom dijelu i 3 C u priobalnom pojasu Količina oborine Povećanje temperature uz povećanje ugljičnog dioksida će također značiti i veće isparavanje vode na Zemlji što ne znači i veće količine oborine. Količine i učestalost oborina će se mjestimice povećati, a mjestimice smanjiti. U planinskim predjelima se očekuje više kiše nego snijega, a time povećanje vlažnost tla i mogućnost erozije. Očekuje se da će sjeverna Europa imati veće količine oborina, a južna manje, moguće i 10% manje. Promijeniti će se i snježna granica na više nadmorske visine. Postoje izračuni prema kojima je izrazito mjestimično povećanje oborina zimi za 5 15% dok je ljeti do godine moguće smanjenje vlažnosti tla za čak 15 25% uz povećanje olujnih nevremena (IPCC,1990). 9 No, to je samo još jedna od pretpostavki jer trenutno stanje, sad u počecima 21. stoljeća, količine oborine imaju tendenciju pada uz izuzetak godine koja je ocjenjena u nekim krajevima Hrvatske kao ekstremno kišna (DHMZ, U cijeloj Hrvatskoj godine, izuzev Komiže, bile su manje količine oborine od prosjeka (slika 6). Veći dio kontinentalne Hrvatske kao i Jadrana nalazi se u kategoriji ekstremno sušno dok se u kategoriji vrlo sušno nalazi dio Istre, Like i Gorskog kotara, te zaleđe Splita i Dubrovnika. Kategorija sušno obuhvaća okolicu Hvara i Senja, a u kategoriji normalno nalaze se Vis i Lastovo. 9 International Panel on Climate Change 26

28 Slika 6. Prikaz ocjena vezanih uz količine oborina godine (izvor DHMZ, Posljedice promjena temperature i količine oborine Abusus abusum invocat. Jedna greška vuče drugu za sobom. Latinska izreka Povećanjem velikih količina oborine i češćih oluja na područjima uz rijeke očekuje se porast opasnosti od poplava. Poplave će na tim područjima pospješiti eroziju koja se očekuje zbog intenzivne oborine i na nagnutim obrađenim terenima. U prvom redu najveći primarni krivac za eroziju je,,čovjek zbog neprimjerenog gospodarenja tlom. Sužen plodored, velika zastupljenost okopavina rijetkog sklopa, neodgovarajući i agroekološkim prilikama neprilagođeni način obrade, stalna obrada na jednaku dubinu, obrade u smjeru nagiba, učestale obrade i obradom prouzročena antropogena zbijanja i kvarenje strukture, te pad sadržaja humusa. Usitnjenost parcela i prisiljenost poljodjelaca da obradu na nagnutim terenima provode uz odnosno niz nagib (Kisić i dr., 2003). 27

29 S druge strane povećanje temperatura zraka i istovremeno smanjene količine oborine u nekim predjelima uzrokuju suše čime se povećava evapotranspiracija i opasnost od požara. Prosječno godišnje se u Hrvatskoj javlja oko 470 požara spaljene površine oko ha. Posebno osjetljivi na požare su šumski ekosustavi na kršu u obalnom i otočnom području gdje prevladava Pinus halepensis (alepski bor) i makija. U posljednjih 10-ak godina najveći broj šumskih požara, njih 730, zabilježeno je godine kada je izgorjelo ha (DHMZ, 2009). U ekstremno toplim i sušnim godinama i također je zabilježen iznadprosječni broj šumskih požara na jadranskom području. Požari utječu na kemiju tla odnosno organske tvari, hidrofobnost i ph vrijednost tla. Na površini tla fronte plamena proizvode temperaturu od oko 500 C od čega se u tlu uništi flora i fauna i dolazi do pougljena tla te stvaranja hidrofobnog sloja što uvelike pospješuje stvaranje klizišta i opet eroziju, jednu od najgorih posljedica požara (Clark, 2001). Mogućnost erozije vjetrom, vodom i ovisno o nagibu erozija uzrokovana silom težom se često povećava nakon požara. Jačina i trajanje erozije poslije požara ovisi o nekoliko čimbenika poput teksture tla, nagiba terena, sposobnosti regeneracije slojeva i intenzitetu oborine. Nije rijetkost da se erozija zbog preostalog korijenja u tlu pojavi s odgodom tek nakon nekoliko godina. Tijekom vremena to preostalo korijenje istrune i izgubi se postojanost tla te dolazi naknadno do ekscesivne erozije Utjecaj djelatnosti u Hrvatskoj na promjenu klime Najveću emisiju stakleničkih plinova u godini u Hrvatskoj ima sektor energetike sa 74,9%, slijedi poljoprivreda sa 12,1%, industrijski procesi 10,8% i gospodarenje otpadom 2,2%. (Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, 2007) U sektoru energetike većinu emisija stakleničkih plinova (90%) čini CO 2 koji nastaje izgaranjem, zatim slijede emisije metana (CH 4 ) i didušikovog oksida N 2 O. Pod energetikom se podrazumijevaju sve djelatnosti koje uključuju upotrebu fosilnih goriva. U podsektore energetike se ubraja industrija građevinskog materijala, industrija željeza, čelika, obojenih materijala, kemijska industrije, industrija celuloze i papira, proizvodnja električne energije i topline u pogonima, hrane, pića, duhana i slično. Prema podatcima Državnog zavoda za statistiku za godinu, poljoprivredne površine u Hrvatskoj iznosi milijuna ha što je 55,6% od ukupne kopnene površine Hrvatske. Emisije stakleničkih plinova u poljoprivredi se smanjuju od godine pa su u

30 godini u odnosu na 1990-u godinu bile i do 25,5% niže. Prema tome izračunu ukupna emisija stakleničkih plinova u poljoprivredi godine iznosila je 11,4%. Poljoprivredne djelatnosti i proizvodnja dušičnih mineralnih gnojiva najveći su izvori didušikovog oksida, a emitiraju i emisije ugljikovog dioksida te metana. Najznačajniji izvori didušikovog oksida u poljoprivredi su izravna emisija iz tla i stočarstva te neizravne emisije proizvedene različitim poljoprivrednim aktivnostima. Metan u poljoprivredi najviše nastaje unutrašnjom crijevnom fermentacijom u procesu probave kod mliječnih krava te različitim postupcima vezanim uz spremanje i primjenu organskih gnojiva. (Hublin i dr., 2010) Utjecaj klimatskih promjena na djelatnosti primarnog sektora u Hrvatskoj U primarni sektor se ubrajaju isključivo djelatnosti proizvodnje hrane, a to su: poljoprivreda, šumarstvo i ribarstvo i marikultura. Svaka od djelatnosti je specifična i na svaku od njih na drugačiji način utječu klimatske promjene. Mjere koje treba poduzeti da se smanje negativni utjecaji promjene klime su u svojoj suštini vrlo slične, a to je vraćanje starim načinima proizvodnje i traženje povoljnijih i manje štetnih alternativa Poljoprivreda U Hrvatskoj je u prosjeku 56,4% pod poljoprivrednim površinama a najvažnije kulture su kukuruz koji zauzima 32% i pšenica 21% zasijane površine. Promjene u količini i raspodjeli količine oborine, visokoj temperaturi, povećanje evapotranspiracije, učestalost ekstremnih meteoroloških prilika, te podizanje razine mora uvelike utječu na poljoprivrednu proizvodnju te se u bliskoj budućnosti očekuju sve veće štete. Zbog pretpostavljenih klimatskih promjena koje prijete poljoprivrednoj proizvodnji, kao predmet interdisciplinarnog istraživanja utjecaja klimatskih promjena na razvoj biljne mase i prinosa poslužila je poljodjelska kultura kukuruz. Istraživanje s meteorološkog aspekta je provedeno po prvi puta kod nas primjenom agrometeorološkog modela. Očekivani krajnji rezultati su djelovanje klimatskih promjena,,na duljinu vegetacijskog razdoblja kukuruza i njegovu produktivnost (Vučetić, 2011).,,Projekcije scenarija klimatskih promjena do polovice 21. st. pokazuju skraćivanje vegetacije kukuruza do mjesec dana uz smanjenje 29

31 prinosa za 9 13 %. Do kraja stoljeća moguća je ranija berba kukuruza i do mjesec i pol dana uz pad prinosa zrna za 14 25% u odnosu na sadašnje klimatske uvjete na zagrebačkom području ako bi se zadržale jednake agrotehničke mjere i hibridi kukuruza kao što su danas (Vučetić, 2011). Dobiveni rezultati dakle sugeriraju pomicanje datuma sjetve i sijanje hibrida kukuruza koji su otporniji na sušu i s duljim vegetacijskim razdobljem što postepeno već postaje praksa u Hrvatskoj. Uz probleme produktivnosti usjeva, specifična situacija prijeti u budućnosti na područjima Neretve, Krke i Vranskog jezera pored Biograda. Na tim područjima se predviđaju velike nenadomjestive štete zbog porasta razine mora koje bi uzrokovalo brisanje tih predjela. Područja koja ne bi bila u potpunosti potopljena imala bi probleme sa zaslanjivanjem tla, posebice vode što bi negativno utjecalo na vodoopskrbu te na sustav navodnjavanja u priobalju. U današnje vrijeme problem koji već ostavlja posljedice u svim granama poljoprivrede i na gotovo svim kulturama u našoj zemlji jest suša. Ove godine suše su utjecale na mnoge kulture posebice na kukuruz, soju i šećernu repu kod kojih se štete mjere u stotinama milijuna kuna. Nastala je i ogromna šteta na kulturama za prehranu stoke. Stočarima jer je zbog tih dugotrajnih suša smanjena proizvodnja, a ujedno i kvaliteta krmiva. Slijedi lančana reakcija poskupljenja hrane za stoku od utvrđenih 30% što vodi poskupljenju uzgoja. Uložen trud na kraju daje poražavajuće malu proizvodnju mlijeka koja nije isplativa ponudom aktualne otkupne cijene mlijeka od 2,40 kuna/l. Trenutno jedna od rijetkih pozitivnih vijesti iz poljoprivrede bila je ona vezana uz masline čiji je urod ove godine bio rekordan no radman 10 je nešto slabiji. 10 postotak dobivenog ulja iz masline 30

32 Problem invazivnih vrsta u poljoprivredi "Ne preživljavaju ni najjači, ni najpametniji. Preživljavaju oni koji se najbolje prilagođavaju promjenama! Charles Darwin, engleski znanstvenik i prirodoslovac, ( ) S obzirom na utjecaj klimatskih promjena na biološku raznolikost, projekcije do kraja 21. st. pokazuju da Hrvatska pripada u skupinu najugroženijih područja u Europi osobito njezin primorski dio (Vučetić, 20112). U flori Hrvatske trenutno se bilježi 64 invazivnih vrsta i podvrsta iz 27 porodica. Najbrojnije su vrste iz porodica glavočika (Asteraceae), trava (Poaceae) i pomoćnica (Solanaceae), a većina ih potječe iz Amerike. Najveće štete u poljoprivredi prouzrokuju Srebrnolisna pomoćnica (Solanum elaeagnifolium Cav.) i Europski mračnjak (Abutilon theophrasti). Srebrnolisna pomoćnica posebno je opasna invazivna vrsta jer može prenositi niz biljnih bolesti poput virusa krumpira i žutog uvijača lista rajčice. Porijeklom je iz Sjeverne Amerike, a rasprostranjena je također i u Južnoj Americi. Osim utjecaja na poljoprivredu opasna je i za ljude jer su svi dijelovi biljke otrovni, a ukoliko dođe do konzumacije plodova biljke i smrtonosni. Zabilježena je na otocima Plavniku i Visu te oko Šibenika osim na tim predjelima nema novijih podataka o njenoj rasprostranjenosti van tih područja. Europski mračnjak, porijeklom iz Kine, jedan je od najagresivnijih invazivnih korova okopavina zabilježen još početkom 80-ih godina 20 stoljeća. Vrlo se brzo širi te je zabilježen u svim županijama kontinentalnog područja, a pronađen je u manjem obujmu na obali i gotovo se smatra nerješivim problemom Mjere ublažavanja posljedica klimatskih promjena u poljoprivredi Rješenja za ublažavanje posljedica klimatskih promjena u Hrvatskoj vide se u smanjenju stakleničkih plinova kako u poljoprivredi tako i u industriji i kućanstvima. Dogovoreno je smanjenje emisije plinova za 5% do protokolom iz Kyota 11 koji je Hrvatski sabor 11 Protokol iz Kyota ili Kyotski protokol uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih naroda o promjeni klime dodatak je međunarodnom sporazumu o klimatskim promjenama, potpisan s ciljem smanjivanja emisije ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova. 31

33 ratificirao 27. travnja Poljoprivreda može doprinijeti ublažavanju klimatskih promjena smanjivanjem odnosno kontroliranjem upotrebe mineralnih gnojiva, smanjivanjem broja preživača ili njihovom zamjenom drugim vrstama stoke, upotreba stočne hrane s manjim udjelom dušika i smanjivanjem spaljivanja ostataka usjeva. Kao mjeru ublažavanja posljedice klimatskih promjena, npr. suše, potrebno je povećati udio poljoprivrednih površina pod navodnjavanjem. Prema veličini navodnjavanih površina Hrvatska se nalazi na jednom od posljednjih mjesta u Europi, a ima velike potencijale za navodnjavanje. Hrvatska raspolaže s ukupno oko 2,9 milijuna ha poljoprivrednog zemljišta od čega je ha povoljno za navodnjavanje, sa nešto manjim ali ipak mogućim potencijalom za navodnjavanje smatra se 600,000 ha (slika 7). Cilj je do povećati površine navodnjavanja na ha. Pozitivne učinke bi također imale analize trenutnih poljoprivrednih kultura uz suradnju stručnjaka iz područja agroklimatologije i poljoprivrede. U analize bi bilo uključeno utvrđivanje utjecaja klimatskih promjena na najrasprostranjenije i najugroženije poljodjelske kulture, a dobiveni rezultati poslužili bi stvaranju budućih strategija i mjera prilagođavanja i ublažavanja poljoprivredne proizvodnje na klimatske promjene. Slika 7. Karta prioritetnih područja za navodnjavanje u RH (izvor: vlada.hr) 32

34 Krajnji produkt bi bile poljoprivredne površine s novim hibridima ili čak novim kulturama (moguće tropskim) koje se do tada nisu uzgajale na tim područjima, a otpornije su na vremenske neprilike, te im pogoduje trenutno i potencijalno stanje područja. Poželjno bi bilo ponuditi i poticaje poljoprivrednicima za uzgajanje novo predloženih kultura Ekološka poljoprivreda,,svrha je ekološke proizvodnje zaštita zdravlja i života ljudi, zaštita prirode i okoliša i zaštita potrošača. Zakon o ekološkoj proizvodnji poljoprivrednih i prehrambenih proizvoda U Hrvatskoj se ekološka poljoprivreda počinje razvijati osamdesetih godina prošlog stoljeća, a među začetnicima je znanstvenik Pavao Krišković:,,..ekološka proizvodnja, ( organska, biološka ) poseban je sustav održivoga gospodarenja u poljoprivredi i šumarstvu koji obuhvaća uzgoj bilja i životinja, proizvodnju hrane, sirovina i prirodnih vlakana te preradu primarnih proizvoda, a uključuje sve ekološki, gospodarski i društveno opravdane proizvodno-tehnološke metode, zahvate i sustave, najpovoljnije koristeći plodnost tla i raspoložive vode, prirodna svojstva biljaka, životinja i krajobraza, povećanje prinosa i otpornosti biljaka s pomoću prirodnih sila i zakona, uz propisanu uporabu gnojiva, sredstava za zaštitu bilja i životinja, sukladno s međunarodno usvojenim normama i načelima, (Zakon o ekološkoj proizvodnji poljoprivrednih i prehrambenih proizvoda, 2001). Spas od daljnjeg onečišćenja se vidi u ekološkoj poljoprivredi koja bilježi stalni porast (slika 8). 33

35 Slika 8. Rast ekološke poljoprivrede u Hrvatskoj (izvor: Kako bi se i dalje povećavao taj trend godine ekološka poljoprivreda ulazi u državni sustav novčanih potpora donošenjem Zakona o državnoj potpori u poljoprivredi, ribarstvu i šumarstvu (Ministarstvo poljoprivrede, 2012). U studenom godine postoji ha pod ekološkom poljoprivredom što je 0,1% od ukupnih poljoprivrednih površina (Kisić, 2004). Godine zabilježeno je ,6 ha pod ekološkom proizvodnjom dok se već godine je ha pod ekološkom proizvodnjom (Kučar i dr., 2007) Šumarstvo,,Šuma je najveći dar koje ima čovječanstvo. Gaj Plinije Sekunda, antički pisac i znanstvenik, ( ) Šume u Hrvatskoj su međunarodno priznate i najvrednije u Europi zbog svoje velike biološke raznolikosti i činjenice da je 95% šumskog područja prirodnog sastava, a što je rezultat duge šumarske tradicije održivog gospodarenja. Prema Državnom zavodu za statistiku u godini zabilježeno je ukupno ha pod šumama što je oko 44% od ukupnog kopnenog dijela zemlje. Prema podacima iz Šumsko-gospodarske osnove područja za razdoblje godine 78% ukupne površine šuma i šumskog zemljišta je u državnom vlasništvu, a privatni šumoposjednici gospodare s 22 % ukupne površine šuma i šumskog zemljišta. 34