Table Of ContentGlobali
aplinkos
kaita
G l o b a l i
a p l i n k o s
k a i t a
Vilnius, 2007
UDK 551.5
GL-117
Mokomoji knyga II ir III pakopos studentams parengta pagal 2004-2006 metų Bendrojo programavi-
mo dokumento 2.5 priemonę „Žmogiškųjų išteklių kokybės gerinimas mokslinių tyrimų ir inovacijų
srityje“ vykdomą projektą „Mokymų organizavimas bei tyrėjų mokslinės kompetencijos didinimas
sudarant prielaidas ES teisės aktų, susijusių su globalios kaitos ir antropogeninio poveikio ekosiste-
mos tyrimu bei monitoringu, įgyvendinimui“.
Apsvarstė ir rekomendavo spausdinti VU Gamtos mokslų fakulteto taryba
(2007-03-14; protokolo Nr. 2).
Autoriai
Aušrys Balevičius
Arūnas Bukantis
Egidijus Bukelskis
Gytautas Ignatavičius
Ernestas Kutorga
Pranas Mierauskas
Egidijus Rimkus
Jonė Rukšėnienė
Stanislovas Sinkevičius
Gintautas Stankūnavičius
Gintaras Valiuškevičius
Petras Zemlys
Rimas Petras Žaromskis
Atsakingieji redaktoriai:
Egidijus Rimkus, Stanislovas Sinkevičius
Recenzavo:
prof. Vytautas Juodkazis, dr. Zigmantas Gudžinskas
Redaktorė:
Danutė Griniūtė
Išleido ir spausdino:
UAB „Petro ofsetas“, Žalgirio g. 90, 09303 Vilnius
ISBN 978-9955-668-77-0 © Vilniaus universitetas, 2007
Globali aplinkos kaita 3
Turinys
ĮVADAS ......................................................................................................................................7
E. Rimkus (Vilniaus universitetas)
1. GLOBALI EKOSISTEMŲ KAITA............................................................................................ 10
S. Sinkevičius (Vilniaus universitetas)
1.1. Globalios kaitos ekosisteminiu lygmeniu samprata ................................................................... 10
1.2. Globalus fzinis poveikis ekosistemoms....................................................................................... 11
1.3 Sinenergetinis globalios antropogeninės veiklos poveikis ekosistemoms ................................ 16
1.4. Kaita ekosistemų struktūrose......................................................................................................... 18
1.5. Ekosistemų ir jų struktūrų vertė ................................................................................................... 25
Literatūra ................................................................................................................................................. 27
2. GAMTINIŲ EKOSISTEMŲ MONITORINGAS .................................................................. 29
G. Ignatavičius (Vilniaus universitetas)
2.1. Gamtinių ekosistemų monitoringo samprata.............................................................................. 29
2.2. Integruotas aplinkos vertinimas.................................................................................................... 32
2.3. Buveinių ir paukščių apsaugai svarbių teritorijų monitoringas ................................................ 49
Literatūra ................................................................................................................................................. 51
3. ATMOSFEROS IR HIDROSFEROS MONITORINGAS ..................................................... 54
G. Stankūnavičius (Vilniaus universitetas)
3.1. Meteorologijos informacijos rūšys................................................................................................ 54
3.2. Meteorologijos informacija skaitmeniniams modeliams........................................................... 56
3.3. Atmosferos radiozondavimo sistemos ......................................................................................... 64
3.4. Pasaulinės ir regioninės monitoringo sistemos........................................................................... 66
3.5. Sausumos vandenų ir oro kokybės monitoringas ....................................................................... 71
3.6. Pasauliniai monitoringo duomenų centrai .................................................................................. 73
Santrumpos.............................................................................................................................................. 75
Literatūra ................................................................................................................................................. 76
4. KLIMATO KAITOS INDIKACIJA IR PRIEŽASTYS........................................................... 77
A. Bukantis (Vilniaus universitetas)
4.1. Klimato sistemos struktūra............................................................................................................ 77
4.2. Klimato kaitos tyrimų kryptys ir metodai ................................................................................... 77
4 Globali aplinkos kaita
4.3. Netiesioginiai klimato indikatoriai ............................................................................................... 78
4.4. Instrumentinių meteorologinių matavimų rezultatai ................................................................ 89
4.5. Klimato kaitos priežastys ............................................................................................................... 92
4.6. Atmosferos sudėties evoliucijos poveikis klimatui ..................................................................... 93
4.7. Vandenyno vaidmuo klimato kaitoje............................................................................................ 95
4.8. Litosferos plokščių mobilizmo teorijos taikymas paleoklimatinėse rekonstrukcijose........... 96
4.9. Astronominės klimato svyravimų teorijos................................................................................... 97
4.10. Heliofzinių veiksnių poveikis klimatui...................................................................................... 99
4.11. Antropogeninių veiksnių poveikis klimatui ............................................................................ 102
Literatūra ............................................................................................................................................... 105
5. KLIMATO KAITOS PROGNOZĖS.......................................................................................107
E. Rimkus (Vilniaus universitetas)
5.1. Klimato modeliai........................................................................................................................... 107
5.2. Klimato sistemos modeliavimas bei grįžtamieji ryšiai ............................................................ 109
5.3. Teršalų emisijos scenarijai ir šiuolaikiniai klimato modeliai................................................... 113
5.4. Klimato prognozės ........................................................................................................................ 118
5.5. Gamtinių ir socialinių sektorių jautrumas klimato kaitai ir pažeidžiamumas ..................... 125
5.6. Klimato kaitos švelninimo priemonės ....................................................................................... 127
5.7. Gamtinių ir socialinių sferų adaptacija prie kintančio klimato .............................................. 130
5.8. Tarptautinė klimato kaitos švelninimo bei adaptacijos priemonių politika.......................... 131
Literatūra ............................................................................................................................................... 132
6. PASAULIO VANDENYNAS GLOBALIOS KAITOS FONE .............................................133
R. Žaromskis (Vilniaus universitetas)
6.1. Bendros žinios ............................................................................................................................... 133
6.2. Vandenyno pažinimo istorija....................................................................................................... 136
6.3. Vandens masės ypatybės .............................................................................................................. 139
6.4. Vandens dinamika vandenyne..................................................................................................... 143
6.5. Vandenynas kaip gyvybinė erdvė ................................................................................................ 146
6.6. Vandenyno pokyčiai, susiję su globalia klimato kaita .............................................................. 149
6.7. Globali vandenyno kaita, susijusi su tiesiogine žmonių veikla ............................................... 151
6.8. Globalios krantodaros tendencijos visuotinės klimato kaitos ir antropogeninės
veiklos kontekste............................................................................................................................ 153
6.9. Antropogeninės veiklos ir technologijų kaita Pasaulio vandenyne........................................ 155
6.10. Klimato kaitos poveikis Baltijos jūros regionui....................................................................... 157
6.11. Kuršių marios globalios kaitos kontekste................................................................................. 160
Globali aplinkos kaita 5
6.12. Lietuvos jūros krantų raida veikiant gamtiniams ir antropogeniniams procesams ........... 161
Literatūra ............................................................................................................................................... 163
7. GLOBALIOS KAITOS POVEIKIS SAUSUMOS VANDENIMS ......................................165
G. Valiuškevičius (Vilniaus universitetas)
7.1. Svarbiausi sausumos vandenų režimą bei savybes lemiantys svertai ..................................... 165
7.2. Globalios kaitos poveikis upėms ................................................................................................. 167
7.3. Globalios kaitos poveikis ežerams ir tvenkiniams.................................................................... 171
7.4. Visuotinė kaita ir pelkės ............................................................................................................... 174
7.5. Klimato kaitos poveikis ledynams .............................................................................................. 177
7.6. Globalios kaitos reikšmė požeminio vandens ištekliams ir būklei ......................................... 180
7.7. Globalios kaitos sukeltų sausumos vandenų pokyčių raida ir prognozės.............................. 184
Literatūra ............................................................................................................................................... 187
8. BIOLOGINĖ KAITA SAUSUMOS VANDENYSE .............................................................188
E. Bukelskis, A. Balevičius (Vilniaus universitetas)
8.1. Gėlųjų vandens telkinių funkcinės zonos, jų hidrobiontai ir kaita......................................... 189
8.2. Žuvų bendrijų kaita ežeruose ...................................................................................................... 196
8.3. Žuvų ištekliai Lietuvos ežeruose bei tvenkiniuose ir jų naudojimas...................................... 202
8.4. Upių deltų ir estuarijų biologinės įvairovės kaita...................................................................... 203
Literatūra ............................................................................................................................................... 206
9. AUGALIJOS IR GRYBIJOS BŪKLĖ BEI KAITA ...............................................................207
E. Kutorga, J. Rukšėnienė (Vilniaus universitetas)
9.1. Augalijos ir augalų bendrijos samprata...................................................................................... 207
9.2. Sąlygos augalų bendrijų susidarymui: augalų rūšys ir ekologiniai veiksniai......................... 208
9.3. Savaiminė augalijos kaita ............................................................................................................. 214
9.4. Žmogaus poveikis augalijai.......................................................................................................... 215
9.5. Adventyviniai ir invaziniai augalai ............................................................................................. 218
9.6. Grybijos funkcionavimas ekosistemose ..................................................................................... 219
9.7. Grybijos kaitos istoriniai aspektai............................................................................................... 219
9.8. Grybų migracija ir invazijos ........................................................................................................ 220
9.9. Grybų rūšių įvairovė ir paplitimas.............................................................................................. 222
9.10. Toksinių metalų ir radionuklidų taršos poveikis grybams.................................................... 222
9.11. Grybų reakcija į aplinkos pokyčius........................................................................................... 223
9.12. Grybų nykimas ir apsauga ......................................................................................................... 230
Literatūra ............................................................................................................................................... 232
6 Globali aplinkos kaita
10. FAUNOS BŪKLĖ DABARTIES ANTROPOSFEROJE.................................................233
S. Sinkevičius (Vilniaus universitetas)
10.1. Kas žinoma apie biosferos biologinę įvairovę? ........................................................................ 233
10.2. Rūšių pasiskirstymas biosferoje ................................................................................................ 234
10.3. Biologinės įvairovės pagrindinės savybės ................................................................................ 238
10.4. Planuojamos rūšių apsaugos strategijos lygiai ........................................................................ 244
10.5. Globali paukščių klasės biologinės įvairovės šiandieninės būklės analizė .......................... 246
10.6. Biologinės įvairovės išsaugojimo programos .......................................................................... 249
Literatūra ............................................................................................................................................... 250
11. EKOSISTEMŲ POKYČIŲ MODELIAVIMAS .............................................................251
P. Zemlys (Klaipėdos universiteto Baltijos pajūrio aplinkos tyrimo ir planavimo institutas)
11.1. Modeliavimo teorija.................................................................................................................... 251
11.2. Ekologinis modeliavimas valdyme ir moksliniuose tyrimuose ............................................ 259
11.3. Vandens kokybės modeliai ........................................................................................................ 261
11.4. Nuolat išsimaišančio reaktoriaus modelis ............................................................................... 262
11.5. Nevisiškai išsimaišančios sistemos ........................................................................................... 265
11.6. Segmentų modeliai ..................................................................................................................... 266
11.7. Vandens kokybės modelis WASP.............................................................................................. 268
Literatūra ............................................................................................................................................... 274
12. APLINKOSAUGOS POLITIKA IR VALDYMAS .........................................................275
P. Mierauskas (Vilniaus universitetas)
12.1. Aplinkosaugos politikos formavimas ...................................................................................... 275
12.2. Globalios aplinkosaugos politikos apžvalga ............................................................................ 276
12.3. Europos Sąjungos aplinkosaugos politika ............................................................................... 277
12.4. Poveikio aplinkai vertinimas ..................................................................................................... 284
12.5. Europos Sąjungos gamtos ir biologinės įvairovės apsaugos politika.................................... 289
12.6. Europos Sąjungos atliekų tvarkymo politika........................................................................... 290
12.7. Europos Sąjungos paramos fondų apžvalga ............................................................................ 291
Literatūra ............................................................................................................................................... 297
INFORMACIJA APIE AUTORIUS...............................................................................................298
Globali aplinkos kaita 7
Įvadas
Jei kaip Herberto Velso herojus turėtu- pavojais. Beatodairiškai eikvojami gamtiniai
me galimybę bent akies krašteliu žvilgtelėti resursai siekiant patenkinti sparčiai augantį
į praeities Pasaulį, būtume priblokšti. Ir ne- didėjančios žmonijos apetitą, ūkinei veiklai
reikia laiko mašinos siųsti toli į praeitį: net ar gyvenviečių plėtrai atplėšiami vis didesni
per penkiasdešimt metų įvykę pokyčiai yra jau ir taip retų natūralios gamtos likučių plo-
išties stulbinantys. Ką jau kalbėti apie kelis tai – tai grėsmė ne tik Žemės veidui. Nyks-
šimtmečius... Nuo pat to laiko, kai suvokėme tančios gyvūnų ar augalų rūšys, besikeičian-
galį palengvinti savąją būtį keisdami artimą tis klimatas, užteršti vandenys – pavojus ir
aplinką, neabejotinai tapome pagrindine po- ekosistemoms, ir visai žmonių civilizacijai.
kyčių varomąja jėga. Iš pradžių šie pokyčiai Labai klysta tas, kuris mano, jog Lietuvą
ėmė ryškėti tik kur ne kur: didžiųjų upių slė- šie pavojai aplenks. Kaita yra globali ir po-
niuose, jūros pakrantėje. Buvome nedrąsūs, veikis taip pat visuotinis. Galingam uraga-
nuolat jausdavome gaivališkų gamtos jėgų nui smogus Amerikos pakrantei, kuro kainų
alsavimą už nugaros. Vėliau potėpiai Žemės šoktelėjimą pajunta ir nuošalaus Lietuvos
veide darėsi vis margesni ir sodresni. Pasiju- miestelio degalinės klientas. Kovos su dyku-
tome galintys valdyti ne tik vienas kitą, bet mėjimu išsekinti Afrikos gyventojai keliasi į
ir mūsų aplinką. Net ir Žemės drebėjimai, Europą, o tai jau smūgis Europos Sąjungos
sekinančios sausros ar niokojantys potvyniai mokesčių mokėtojų kišenėms. Žmonija vis
gąsdino daug mažiau: mokėmės su tuo gy- glaudžiau jungiasi, tampa vienu organizmu,
venti, apsisaugoti, kovoti. Galų gale – mūsų ir bet kuri gamtinė, socialinė ar ekonominė
juk daug: kritusius tuoj pat pakeisdavo kiti... katastrofa sukelia reakciją (ne tik emocinę)
Jau daugiau nei šimtmetis jaučiamės nugalė- visame Žemės rutulyje.
tojais – valdovais, galinčiais kurti ir griauti, Šis leidinys yra skirtas įvairiems visuoti-
išsaugoti ir sunaikinti. Tačiau ar mes sugeba- nės kaitos bei jos poveikio aplinkai aspek-
me tinkamai ta valdžia naudotis? Ir ar išties tams. Visų pirma tai mokymo priemonė
mes valdome? Vilniaus universitete vykusių mokymų klau-
Daugelį aplinkos pokyčių per pastaruo- sytojams – įvairių aukštųjų mokyklų magis-
sius kelis šimtmečius ar net tūkstantmečius trantams bei doktorantams. Tačiau autoriai
galime neabejodami priskirti žmogaus vei- tikisi, kad ji bus įdomi ir visiems kitiems
klai. Be abejo, egzistuoja ir natūralios kaitos skaitytojams, besidomintiems globalios kai-
priežastys: galingi vulkanų išsiveržimai ar tos poveikiu aplinkai.
Žemės drebėjimai gali neatpažįstamai pa- Mokymų programa lėmė ir leidinio turinį,
keisti didelės teritorijos veidą; Žemės orbitos ir jo struktūrą. Leidinys sudarytas iš dvylikos
parametrų pokyčiai lemia ciklišką ledyn- skyrių, kurių kiekvienas skirtas vienam glo-
mečių kartojimąsi. Tačiau natūralūs kaitos balios kaitos aspektui. Išdėstant skyrius buvo
ciklai apima dešimtis tūkstančių metų ir tik atsižvelgiama į bendrą medžiagos pateikimo
retais atvejais pokyčiai yra greitesni. Tuo nuoseklumą bei pačių mokymų tvarką.
tarpu pastaraisiais dešimtmečiais žmonija Pirmasis įvadinis skyrius skirtas ben-
susiduria su naujais ir greitai ryškėjančiais driems globalios ekosistemų kaitos ypatu-
8 Globali aplinkos kaita
mams atskleisti. VU Ekologijos ir aplinkoty- vandens masės savybes bei jos dinamiką,
ros centro docentas S. Sinkevičius supažin- supažindina su pagrindinėmis antropoge-
dina su ekosistemų samprata, jų natūralia bei ninės kilmės grėsmėmis vandenynui bei jo
žmogaus sukelta kaita, pateikia įvairiapusę pakrantėms. Baigiamojoje skyriaus dalyje
skirtingo tipo ekosistemų jautrumo analizę, pateikta išsami informacija apie problemas,
įvertina ekosistemų savireguliacijos galimy- iškilusias Baltijos jūrai bei Kuršių marioms.
bes. Toje pačioje katedroje dirbantis docentas
Dvi leidinio dalys skirtos aplinkos moni- G. Valiuškevičius analizuoja globalios kaitos
toringui. VU Ekologijos ir aplinkotyros cen- poveikį visoms sausumos vandenų rūšims:
tro docento G. Ignatavičiaus parašytame sky- upėms, ežerams, pelkėms, ledynams bei po-
riuje pateikiama informacija apie ekosistemų žeminiam vandeniui. Didelis dėmesys ski-
monitoringą Lietuvoje. Pristatomi aplinkos riamas pokyčiams Lietuvoje. Sausumos van-
oro ir vandens kokybės, dirvožemio būklės, denų temą plėtoja VU Zoologijos katedros
gyvosios gamtos ir kitų ekologinio monito- docentas E. Bukelskis bei dr. A. Balevičius.
ringo sistemos dalių tyrimai. Tuo tarpu VU Autoriai nagrinėja ežerų eutrofkacijos prie-
Hidrologijos ir klimatologijos katedros do- žastis ir tempus, jos poveikį ekosistemoms.
cento G. Stankūnavičiaus skyriuje, skirtame Aptariamas upių ir ežerų ftoplanktono vys-
atmosferai ir hidrosferai, didžiausias dėme- tymasis. Ypač išsamiai aprašomos ežerų žuvų
sys kreipiamas į globalius klausimo aspektus. bendrijos ir jų kaita.
Skaitytojai supažindinami su didele hidro- Du leidinio skyriai skirti trim organiz-
meteorologinių duomenų šaltinių įvairove, mų karalystėms. VU Botanikos ir genetikos
pasaulinėmis ir regioninėmis monitoringo katedros docentai E. Kutorga ir J. Rukšėnie-
sistemomis. nė apibūdina augalijos ir grybijos būklę bei
Kituose dviejuose skyriuose pristatomos kaitą. Pirmoje skyriaus dalyje nagrinėjami
klimato kaitos priežastys bei klimato pro- augalų bendrijas veikiantys biotiniai ir abi-
gnozės. VU Hidrologijos ir klimatologijos otiniai aplinkos veiksniai, žmogaus poveikis
katedros profesorius A. Bukantis supažindi- augalijai. Antroje – grybijos įvairovė bei rai-
na su praeities klimato indikatorių įvairove, da, o taip pat jos reakcijos į gamtinį ir an-
įvertina globalaus bei Lietuvos klimato po- tropogeninį poveikį. Gyvūnijai skirtas jau
kyčius, įvykusius per instrumentinių mata- antras docento S. Sinkevičiaus parašytas sky-
vimų laikotarpį, analizuoja klimato kaitos rius. Autorius apibūdina biosferos biologinę
priežastis. Tos pačios katedros docentas įvairovę, skirtingų rūšių populiacijų būklę
E. Rimkus trumpai pristato šiuolaikinius reguliuojančius veiksnius nuolat kintančioje
klimato modelius, šiltnamio dujų emisijų globalioje aplinkoje. Analizuojamos galimos
scenarijus, globalaus ir regioninio klimato rūšių apsaugos priemonės.
prognozes XXI amžiui. Antra skyriaus dalis Apie ekologinį modeliavimą rašo Klaipė-
skirta gamtinių ir socialinių sferų jautrumo, dos universiteto Baltijos pajūrio aplinkos ty-
pažeidžiamumo bei adaptacijos galimybių rimo ir planavimo instituto vyresnysis moks-
vertinimui. Taip pat apžvelgiamos ir klimato lo darbuotojas P. Zemlys. Skyriaus pradžioje
pokyčių švelninimo galimybės. pateikiama trumpa modeliavimo teorija,
Po to seka skyriai, skirti Pasaulinio vande- vėliau aprašomi vandens kokybės modelių
nynui bei sausumos vandenims. VU Hidro- tipai. Didžiausias dėmesys skiriamas dina-
logijos ir klimatologijos katedros profesorius miniam segmentiniam WASP modeliui.
R. Žaromskis išsamiai pristato vandenyno Paskutinis leidinio skyrius skirtas aplin-
Globali aplinkos kaita 9
kosaugos politikai ir valdymui. VU Ekolo- šaltinius nėra (išskyrus nuorodas į paveiks-
gijos ir aplinkotyros centro docentas P. Mie- lų, lentelių ar nuotraukų autorius). Leidinio
rauskas skaitytojus supažindina su aplinkos pabaigoje pateikta trumpa informacija apie
politikos formavimu. Ypač didelis dėme- skyrių autorius.
sys skiriamas teisiniams Europos Sąjungos Mokomosios knygos autoriai nuoširdžiai
aplinkosaugos politikos aspektams, apžvel- dėkoja recenzentams Vilniaus universiteto
giami ES paramos fondai. profesoriui Vytautui Juodkaziui bei Botani-
Visa ruošiant leidinį panaudota litera- kos instituto vyresniajam mokslo darbuoto-
tūra pateikta kiekvieno skyriaus pabaigoje. jui Zigmantui Gudžinskui. Taip pat norėtųsi
Atsižvelgiant į leidinio pobūdį (tai glausta padėkoti Danutei Griniūtei, redagavusiai šį
studijų priemonė mokymų klausytojams) išties teminiu ir stilistiniu požiūriu įvairialy-
pačiame tekste nuorodų į atskirus literatūros pį leidinį.
