Klimato poveikio pasėliams ir kenkėjams modeliavimas

LŽŪKT informacija

2015-04-30

Klimato pokytis – naujas iššūkis ūkininkams ir mokslininkams, kurie mėgina numatyti jo pasekmes. Europos Sąjungai (ES) skirus paramą, mokslininkai sukūrė aplinkos poveikio pasėliams ir juose plintantiems kenkėjams tikslesnio prognozavimo kompiuterinį modelį, numatantį šių pasikeitimų sąlygojamą poveikį Viduržemio jūros baseino kraštams.

Buhalterinė apskaita. Horizontali. Straipsnių viduje.

„Siekdami išsiaiškinti besikeičiančios aplinkos poveikį invazinių kenkėjų rūšims, mokslininkai linkę naudoti „ekologinius nišinius modelius“, – sako Luigi Ponti, Marijos Kiuri mokslinių tyrimų programos narys, įgyvendinantis ES finansuojamą projektą „GlobalChangeBiology“, kurį Italijoje koordinuoja Ente per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente (ENEA).

„Lauke matyti, kur plinta konkrečios rūšies kenkėjai, o aplinkos sąlygos – dažniausiai temperatūra ir krituliai – yra ta vadinamoji „ekologinė niša“, kurioje ta rūšis jaukiai jaučiasi“, – sako Luigi Ponti.

Deja, pasirinkus tokį prognozavimo būdą sunku numatyti, kaip į pokyčius reaguos kenkėjai, kurių šiuo metu dar nėra tam tikroje geografinėje zonoje.

„Bet jeigu pradėsime nuo biologinių procesų, galima numatyti klimato kaitos modelius, kurių dar nėra ten, kur egzistuoja konkreti rūšis ir gamtos ar žemės ūkio ekosistemos“, – sako Luigi Ponti.

Pasėlis, kenkėjas ir jo naikintojas

Projekte pirmą kartą panaudotas fiziologiškai pagrįstas demografinis modelis, kurio esmė – klimato sąlygojama rūšies biologija ir jos maisto grandinė.

„Tyrimų tikslas yra apibūdinti kiekvieną organizmą kaip tam tikrų maisto medžiagų vartotoją, nepaisant, ar tai augalas, žolėdis ar mėsėdis“, – sako Luigi Ponti. Taikant šį modelį, kiekviena rūšis apibūdinama pagal maisto medžiagų poreikį ir tai, kaip juos paskirsto. Visi organizmai daro tai panašiai. Taigi juos galima apibūdinti, naudojant analogišką schemą.

„Mes daugiausia dėmesio skiriame terminei biologijai, t. y. žiūrime, kaip organizmai elgiasi esant įvairiai temperatūrai, atsižvelgdami į minimalias ir maksimalias ribas, tarp kurių organizmas jaučiasi geriausiai,“– aiškina Luigi Ponti.

„Mes orientuojamės į pagrindines žemės ūkio-ekologinės sistemos rūšis, t. y. pasėlis, kenkėjas ir, jeigu yra, tuo kenkėju mintantis jo naikintojas. Tada gaunamas išsamesnis vaizdas, nes jų prisitaikymo lygis gali būti skirtingas, o tai ypač svarbu, kai naujos rūšys atsiduria naujoje aplinkoje, tarp jų ir invazinės,“ – sako mokslininkas.

Nugalėtojai ir pralaimėtojai

Naudojantis modeliu, jau įvertintas ekologinis ir ekonominis prognozuojamo 1,8 °C klimato atšilimo poveikis alyvmedžiams tokiu atveju, jei pasėlius užpuola alyvmedžių muselė Bactrocera oleae. Gauti duomenys skelbiami Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), JAV.

„Pranešime bandoma išsamiau apžvelgti situaciją, kai vykstant klimato pokyčiams ir modeliuojant rūšių tarpusavio sąveiką, labai keičiasi gaunami rezultatai,“ – sako Luigi Ponti. Pavyzdžiui, nustatyta, kad alyvmedžiai pakantesni temperatūrų svyravimui negu alyvmedžių muselės. Taigi, nors aliejaus kokybė gali suprastėti, derlius gali padidėti, nes vidutinė temperatūra bus aukštesnė.

„Jeigu temperatūra aukštesnė, nei muselės gali ištverti, pavyzdžiui, kaip Šiaurės Afrikoje arba Viduriniuosiuose Rytuose, poveikis bus toks pat, kaip nupurškus lauką insekticidais“, – aiškina mokslininkas.

„Mes sumodeliavome Viduržemio jūros regiono alyvmedžių situaciją. Čia šie augalai yra svarbūs ekologiškai, ekonomiškai ir socialiai – net nedidelis neigiamas poveikis turės įtakos mažiems ūkiams. Tokie ūkiai yra labai svarbūs dėl dirvožemio kokybės palaikymo, bioįvairovės ir gaisrų pavojaus mažinimo. Jei ūkiai būtų apleisti, atsirastų daug neigiamų faktorių, turinčių įtakos bendrai aplinkos situacijai“, – teigia Luigi Ponti.

Pagrindinis PNAS pranešimo autorius Luigi Ponti susilaukė didelio dėmesio iš žiniasklaidos ir buvo pakviestas skaityti pranešimą svarbiausiose organizacijose, tarp jų Europos maisto saugos agentūra (European Food Safety Agency) ir Europos augalų apsaugos organizacija (European Plant Protection Organisation). Mokslininkas tikisi, kad modelį galima integruoti sudarant minėtų organizacijų rizikos analizes ir tokiu būdu prisidėti prie ES bendrosios žemės ūkio politikos formavimo.

Dirbdamas su šios srities mokslinių tyrimų pradininku Endriusu Gutieresu (Andrew Gutierrez) Kalifornijos universitete Berklyje, JAV, Ponti atliko savo tyrimus ENEA, gaudamas paramą iš ES Marijos Kiuri fondo. Dabar jis tobulina programinę įrangą, kad ji būtų lengviau pritaikoma naujoms rūšims ir situacijoms.

„Mes bandome pritaikyti tokį patį metodą invazinei vabzdžių pernešamai bakterijai Xylella fastidiosa, kuri puola labai senas alyvmedžių giraites Pietų Italijoje,“ – sako Luigi Ponti.

Parengta pagal užsienio spaudą