Fenntartható Fejlődés és Erőforrások Kutatócsoport

A rendszerműködést most elsődlegesen az erdők példáján a rendszerek felépülése felől közelítjük meg. Az erdők kialakulásának folyamatát szukcessziónak nevezzük. E folyamat megértése több szempontból is lényeges. Ha készítünk egy elvi folyamatábrát, melyben az anyag és energia felhasználást helyezzük a középpontba, azt látjuk, az első lépés mindig energia- és anyagigényes, ugyanakkor ez a lépés az adott esetben hihetetlen nagy biológiai produktumot, biomassza tömeget alkot. Gondoljunk csak a felhagyott szántón megjelenő gyakorta embermagas gyomok összességére, vagy a hasonló terjedelmű, szinte áthatolhatatlannak tűnő parlagfű-dzsungelre. Az első lépcső addig tart, amíg meg nem teremti a következő lépcső feltételeit. Az ökológiai-niche elmélet lényege, hogy egy-egy fülke elfoglalásával újabb fülkék nyílnak meg. Itt is hasonló jelenségről van szó. A példaként kiválasztott parlagfű mindaddig marad egyeduralkodó a területen, míg elő nem készíti a terepet a következő társulás, a zárt gyeptakaró számára. Kedvező adottságok mellett ez néhány éven belül bekövetkezhet. A folyamat természetes itt nem áll meg. A kiindulási ponttól számítva néhány, 5-7 éven belül megjelennek az első cserjék a gyepeken, s húsz-harminc éven belül egy összetett cserjés-, s pionírfa fajokból álló társulás jelenik meg az adott területen. Látni kell, hogy a szukcesszió egyes lépcsői addig tartanak, amíg elő nem készítik a terepet a következő lépcső számára. Ha valamely elem, akár a víz, akár a talaj szerves anyagtartalma, akár a növények szaporító anyaga nem áll kelő mennyiségben rendelkezésre, a folyamat megreked az adott lépcsőnél. Továbblépésre csak azt követően lesz lehetőség, ha a természeti rendszer működése során ezeket a lehetőségeket létre tudja hozni. Ha nem, akkor ún. klimatikus gyep alakul ki a területen. A feltételek változásával, melyek egyaránt következhetnek a rendszer belső építkezéséből, illetve a külső körülmények alakulásából a rendszer tovább tud lépni, és létrejöhet a következő lépcső, amely ugyanúgy egy kiugrással kezdődik (48. ábra). Természetszerűen ez a lépcső is csak addig tart, ameddig a következő lépcső számára elő nem készíti a feltételeket. Látnunk kell, hogy a szukcesszió egyes lépcsőinek növényzete nem szorul ki a területről, megtalálja a helyét a rendszer egészében. Maga a természeti rendszer, ez esetben a kialakuló erdő olyan szegélyt alakít ki és tart fenn maga körül, illetve belső, zárt tisztásain, melyben a korábbi lépcsők minden növénye helyet talál magának. E szegély jelenség kiemelten fontos a rendszer életében. A példaként választott parlagfű megmaradását annak köszönheti, hogy hihetetlen mennyiségű szaporító anyagot termel, és jutatta a levegőbe. Termései ráadásul hosszabb ideig megőrzik csíraképességüket. Így a szél szárnyán messzire jutnak, és minden zavart területen megtelepednek. Ha valamilyen nem várt esemény — erdőtűz, tarvágás, vagy csak a szántás felhagyása — miatt nagy területek válnak fedetlenné, pillanatok alatt megtelepülnek és beborítják a földet, őrizve annak szerkezetét és vízkészletét a széltől és a tűző naptól. Szerepük olyasmi, mit az emberi testen a varnak, betakarni a sebeket, és lehetővé tenni az állandó fedőanyag a bőr — itt zárt gyeptakaró — megtelepedését. Végig tekintve a folyamaton láthatjuk, a természeti rendszerek anyag és energia felhasználása a kezdetekben a legnagyobb. A rendszer építkezési szakában (ez egy erdő esetében legkevesebb 600 év) az anyag- és energiaforgalom ugrásszerűen nő, egészen a klíma-maximumot jelentő záró társulás megjelenéséig. (Ez az adott táj erőforrásainak függvényében lehet gyep, különféle erdő, vagy akár vízkedvelő növények összessége.) Ettől kezdve a folyamat megfordul. A rendszer a felhasznált erőforrásokat visszaforgatja. Tulajdonképpen e visszaforgatás révén alakulhatnak ki a szukcesszió egyes lépcsői. Az első szárazföldi növény megjelenésétől évmilliók telhettek el az összefüggő növénytakaró kialakulásáig, ám e pillanattól kezdve e növénytakaró egyre nagyobb anyag- és energiaigényű társulások megtelepedésének a feltételeit teremtette meg. A folyamat természetesen nem lineáris, számos ponton visszaesést, lepusztulást is tapasztalhatunk. Ezek egy része egyértelműen az ember ellenműködésével magyarázható. Vegyük akár az erdők véghasználatát, akár a szántók érdekében kialakított irtásföldeket, az emberi beavatkozás ugyanarra az alapra épül. Adott helyen elpusztítja a rendszert, lenullázza annak működését, és ezzel az építkezés, a szukcesszió első lépésére kényszeríti azt. Az eredmény a lehető legnagyobb biomassza produktum létrehozása lesz. Az ember azonban nem engedi meg, hogy az első lépcső növényei visszaforgassák a rendszerbe a továbblépéshez szükséges anyag- és energia-, mi több információmennyiséget. Mindezt kivonja a rendszerből, majd a szántással újból visszaállítja a nulla állapotot. A folyamat addig ismételhető, amíg a föld termőképessége ki nem merül, tehát amíg az ember fel nem emészti mindazt az anyag-, energia- és információmennyi¬séget, amit az adott természetes rendszer évmilliók, esetenként évmilliárdok alatt felhalmozott. Az erdő véghasználata annyiban különbözik az irtásföldek használatától, hogy nagyobb időléptékben dolgozik. A telepítés módja eleve lehetetlenné teszi, hogy a rendszer a szukcesszió adta egymásra épülés lehetőségeit kihasználva alakuljon ki. Az egyes lépcsők kimaradása miatt nincs elég erőforrás a rendszer teljes kiépüléséhez. Emiatt csökken a fák várható élettartama. Olyan fajok, melyek természetes körülmények között több száz évet is élhetnek, nyolcvan száz éves korukra vágás érettek lesznek. A folyamat más oldalról is megközelíthető. Az erdészeti iratok tanúsága szerint valamikor az erdőgazdálkodás, mint önálló művelési ág elkülönülése idején a kivágandó szálfák törzsátmérője 1 m körül alakult, volt ahol meg is haladta ezt. A XIX. század végéig még nem igen vágtak ki olyan fákat, melyek törzsátmérője nem érte el a 0,5 m-t. Ma odáig jutottunk, hogy alig találni a kitermelt fák között olyat, melynél ez az értek meghaladná a 0,3 m-t. Vagyis az egyes fák hozama e folyamat következtében 50-60%-kal esett vissza és még közel sem értünk a folyamat végére.