Projekti / Programi
Aplikativna fizika in statistika v kmetijstvu
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P500 |
Naravoslovno-matematične vede |
Geofizika, fizična oceanografija, meteorologija |
| P510 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizična geografija, geomorfologija, pedologija, kartografija, klimatologija |
| B410 |
Biomedicinske vede |
Veda o zemlji, poljedeljska hidrologija |
| P160 |
Naravoslovno-matematične vede |
Statistika, operacijsko raziskovanje, programiranje, aktuarska matematika |
| T420 |
Tehnološke vede |
Agrotehnika, kmetijski stroji, gradnja kmetij |
| B270 |
Biomedicinske vede |
Rastlinska ekologija |
geofizika, agrometeorologija, agrohidrologija, kmetijsko strojništvo, klimatološka statistika, vpliv klimatskih sprememb na agroekosisteme, alternativni viri energije, dinamieno modeliranje, ekologija rastlin
Raziskovalci (10)
Organizacije (1)
Povzetek
Okolje na našem planetu doživlja globalne spremembe, od katerih so verjetno najpomembnejše spremembe podnebja. Poglavitni razlog zanje je povečan učinek tople grede, ki je s teoretičnega vidika utemeljen in z meritvami potrjen, ter z njim povezane spremembe splošne cirkulacije atmosfere v naših geografskih širinah, ki so manj raziskane. Delovanje naravnih in še zlasti agro- in forestičnih ekosistemov je v veliki meri vezano na klimatske razmere. Preučevanje te odvisnosti bo osrčje naših raziskav skupaj z vprašanjem kako bodo časovno in prostorsko spremenjene vremenske razmere vplivale na kmetijsko pridelavo. Podrobnejši znanstveni problemi, ki bodo v osrčju raziskovanja so:
· Statistična analiza variacij temperature, padavin, sončnega obsevanja, trajanja snežne odeje, hidroloških informacij ter fenoloških faz za obdobje meritev v Sloveniji ter prek metode "downscalinga" priprava različnih scenarijev spremembe podnebja za klimatsko različne regije v Sloveniji (v kratkoročnem, srednjeročnem in dolgoročnem časovnem horizontu) na osnovi rezultatov globalnih modelov splošne cirkulacije zraka.
· Kvantitativna ocena spremembe vodne bilance kmetijskih tal zaradi spremenjenega padavinskega režima in evapotraspiracije ter izračun pričakovanega primanjkljaja/viška vode za posamezne regije ter izhodišča za dodatne potrebe po namakanju/osuševanju. Ocena spremembe in uporabe alternativnih virov energije v kmetijstvu (sončna energija, energija vetra) in različnih inženirskih tehnik (načini obdelave tal, mehanizacija ipd.). Poseben poudarek bo tudi na povečani pogostnosti ekstremnih hidroloških pojavov, kot sta suša in močni nalivi, ki povečujejo poplavno ogroženost.
· Razvijanje in uporaba dinamičnih modelov rasti in razvoja kmetijskih rastlin za kvantitativno oceno današnjih pridelkov in spremembe pridelkov nekaterih značilnih kultur na kmetijsko pomembnejših področjih pri nespremenjenem načinu kmetovanja in z vpeljanimi ukrepi za prilagoditev. Pri delu z modeli bomo upoštevali najverjetnejše klimatske scenerije, ki dobo upoštevali povečanje koncentracije CO2, višjo temperaturo zraka in spremenjen padavinski režim. Priprava ocene spremembe produkcije biomase značilnih gozdnih sestavov in prve ocene površin ogroženih značilnih gozdnih sestavov z analizo prilagoditvenih možnosti.
· Opredelitev možnih prilagoditvenih ukrepov v kmetijstvu (namakanje/ osuševanje, sprememba kultur po posameznih območjih, uvajanje prilagojenih sort, agrotehnični posegi, povečana raba alternativnih virov energije ipd.) in ocena njihove učinkovitosti ter morebitnih preprek za izvajanje ukrepov ter določitev prednostnih ukrepov. S študijem časovne in prostorske variabilni klime ter simulacijskih dinamičnih modelov, ki so glavno orodje za določanje odvisnost rasti in razvoja izbrane rastlinske odeje od vremenskih razmer, smo se že ukvarjali v preteklih letih v okviru temeljnih raziskovalnih projektov in imamo zato izkušnje za uspešno delo.
Pomen za razvoj znanosti
V zadjem desetletju prav vse države, še posebej pa razviti svet, namenjajo študiju podnebnih razmer izjemno veliko pozornost in tudi velika finančna sredstva. Deloma jih k temu zavezuje v Riu sprejeta Konvencija o spremembi podnebja, še bolj Kyotski protokol, najbolj pa zavest, pa so spremembe klime globalen problem, ki s svojimi vplivi sega na vsa področja človekovega delovanja. Znanost zato intenzivno razvija tako globalne cirkulacijske modele za kvantitativno napoved bodoče klime, kakor tudi druga orodja za študij posledic klimatskih sprememb na ekosisteme. Ker pa globalni cirkulacijski modeli še ne dajejo regionalnih klimatskih scenarijev, mora vsako območje (država) na osnovi lastnih podatkov in znanja opraviti regionalno analizo ("downscaling") bodoče klime. Rezultati takih analiz, ki so predmet predlaganega raziskovalnega programa, so pomemben prispevek za znanost v širšem smislu. Zelo podobno velja za študij ranljivosti kmetijstva, ki poteka prek dinamičnih simulacijskih modelov. Razvijanje modelov rasti in razvoja rastlin ali prilaganje tujih modelov našim razmeram služi ne le eni, temveč tudi tujim raziskovalnim sferam. Še posebej pomembne za znanost v širšem smislu pa so ocene prilagoditvenih ukrepov, ki so sicer lahko zasnovani podobno, pa vendar pogosto povsem regionalno pogojeni. Zaključimo lahko, da je študij klimatskih sprememb in njihovih vplivov globalna svetovna raziskovalna usmeritev, in da tudi raziskave v slovenskih razmerah lahko prispevajo v svetovno zakladnico znanja.
Pomen za razvoj Slovenije
Klima se v zadnjih desetletjih tudi v Sloveniji spreminja in predvideni scenariji bodočih klimatskih razmer kažejo na relativno velike spremembe mnogih meteoroloških elementov, predvsem povprečne temperature zraka in količine padavin pri nas. Ker je Slovenija majhna država in je kmetijstvo prostorsko omejeno, bodo lahko že relativno majhne spremembe podnebja imele usodne posledice, tako za rastlinsko pridelavo kot za ostale sektorje kmetijstva. Tudi naravni ekosistemi, ki so že brez klimatskih sprememb podvrženi različnim stresom (onesnaženje zraka, kisel dež, nesmotrna raba prostora ipd.), se bodo novim podnebnim pogojem različno prilagajali, tudi na račun izgubljene biološke pestrosti. Ocena vplivov spremenjenih klimatskih razmer je še toliko bolj pomembna, ker je Slovenija že zdaj klimatsko raznolika in tudi predvidene spremembe podnebja ne bodo povsod enake, še manj pa vplivi sami. Posebej pomembno je, da raziskave opravimo dovolj zgodaj, in si tako zagotovimo čas za čim racionalnejše prilagajanje vseh področij kmetijstva novim podnebnim razmeram. Pravočasni ukrepi bodo na primer prostorski premiki kmetijske proizvodnje, izbor novih kultivarjev, spremenjeni načini varstva rastlin, sprememba ustaljenega časa in načina agrotehničnih ukrepov, prilagajanje na večjo pogostnost ekstremnih vremenskih dogodkov, ki bodo povzročali suše, poplave, gozdne požare ipd. Za razvoj Slovenije je torej nujna pravočasna, znanstveno podprta kvantitativa ocena bodočih klimatskih razmer in ob tem ocena ranljivosti najbolj izpostavljenih sektorjev rastlinske proizvodnje, kakor tudi zasnova strategije prilagajanja vplivom spremembe podnebja pri nas. Pri tem ne gre pozabiti, da je priprava ukrepov za prilagoditev vplivom podnebnih celo obveznost Slovenije do Okvirne konvencije Združenih narodov o spremembi podnebja. Ocena ranljivosti in strategija prilagajanja spremembi podnebja bosta nujni v procesih načrtovanja in odločanja, saj bi lahko pravočasno ukrepanje znatno omililo posledice vplivov spremembe podnebja.
