La nivel de Terra, pajiştile ocupă 3,4 miliarde de hectare, reprezentând 30% din suprafaţa totală şi 70% din cea agricolă, având un rol important în adaptarea şi reducerea vulnerabilităţii la schimbările climatice pentru peste un miliard de persoane care depind de creşterea animalelor.

Cel mai bun depozit de dioxid de carbon
Pajiştile stochează peste 30% din cantitatea totală de carbon (C) existentă în solurile Terrei. În condiţiile aplicării unui sistem de gestionare durabilă a acestor suprafeţe (prin restaurarea materiei organice din solurile pajiştilor, de reducere a eroziunii şi diminuare a pierderilor provenite din incendii şi a suprapăşunatului), contribuţia la depozitarea cantităţilor de carbon va creşte la peste un miliard de tone pe an.
Conţinutul de CO2 în atmosferă a crescut cu 30% în ultimii o sută de ani şi se va dubla până la sfârşitul acestui secol. Dacă în anul 1960, concentraţia medie de dioxid de carbon a fost de 316 ppm, în anul 2000 a crescut la 370 ppm, iar la sfârşitul secolului 21 se estimează o concentraţie de 570-970 ppm. În contextul schimbărilor climatice şi al scenariilor existente, temperaturile medii anuale vor creşte cu 2-4oC, în cele mai multe regiuni ale lumii, în următoarele decenii.
Datele sintetizate de către Grupul Interguvernamental asupra Evoluţiei Climei (GIEC – WorkingGroup, 2001) arată o tendinţă de creştere a regimului pluviometric în Europa de Nord (între 0-3%/deceniu) şi o reducere de la -0,2% la -6%/deceniu, în perioada estivală pentru Europa de Sud şi Africa de Nord.

Producţia vegetală şi bilanţul hidric
În condiţii naturale, între concentraţia de CO2 din atmosferă şi capacitatea fotosintetică a plantelor este o relaţie directă. Astfel, pentru plantele de tip C3 (specii de graminee şi leguminoase de pajişti şi zona temperată), concentraţia actuală de CO2 (circa 350 ppm) nu este suficientă pentru saturarea activităţii fotosintetice, iar o dublare a acesteia (700 ppm) va duce la creşterea cu 30-50% a capacităţii fotosintetice la plantele de tip C3 şi cu 10-25% la plantele de tip C4 (de origine tropicală, cum sunt porumbul, sorgul). Atât la plantele C3 cât şi C4, eficienţa de utilizare a apei (definită ca şi cantitatea de substanţă uscată acumulată pe unitatea de transpiraţie) este dublată de creşterea concentraţiei de CO2.
Producţia vegetală şi bilanţul hidric sunt influenţate puternic de interacţiunile dintre nivelul de temperatură, concentraţia de CO2 şi disponibilitatea pentru apă a plantelor. Astfel, creşterea cu 2oC a temperaturii medii şi dublarea concentraţiei de CO2 din atmosferă, în condiţiile menţinerii unui regim hidric normal (precipitaţii), poate duce la o creştere medie de 20% a producţiei de biomasă a pajiştilor, cu consecinţe benefice în gestionarea acestor suprafeţe: creşterea densităţii animalelor la hectar sau prelungirea duratei de folosire a pajiştilor cu cel puţin 3 săptămâni/an. Însă, impactul acestor schimbări climatice asupra sistemului de creştere este dificil de previzionat, de aceea această problemă, atât de complexă, nu poate fi încă neglijabilă (Soussana et al., 2002).

Influenţa creşterii CO2 în atmosferă asupra florei pajiştilor
Cercetările privind impactul creşterii concentraţiei de CO2 din atmosferă asupra speciilor de plante din flora pajiştilor permanente şi a pajiştilor temporare (semănate) au demonstrat următoarele aspecte:
– reducerea cu 25-30% a conţinutului de azot din frunzele plantelor (mai ales a speciilor de graminee), respectiv cu 15-20% a indicelui de nutriţie cu azot, şi, în consecinţă, scăderea conţinutului de proteine din plantele de pajişti;
– concomitent cu reducerea conţinutului de azot s-a constatat o acumulare accentuată de zaharuri solubile la speciile de graminee şi leguminoase de pajişti şi, deci, creşterea valorii energetice a furajului.
Scăderea disponibilităţii în azot mineral a plantelor, la o concentraţie mai mare de CO2 în atmosferă, se corelează cu o creştere a cantităţii de rădăcini a plantelor. Această situaţie este conformă cu principiul unui echilibru funcţional între creşterea relativă a părţii aeriene şi rădăcini. În consecinţă, creşterea masei de rădăcini duce la acumularea (stocarea) unei cantităţi mai mari de carbon în sol, după moartea acestora.

Refacerea echilibrului între cele două cicluri C şi N
Rezultatele mai multor cercetări, efectuate în ultimele decenii, au demonstrat că în condiţiile creşterii concentraţiei de CO2 în aerul atmosferic, s-a constatat o stimulare a creşterii plantelor de leguminoase şi a capacităţii de fixare biologică a N, prin activarea totală a nitrogenazei şi sporirea numărului de nodozităţi (Dragomir, 2012). În cazul unei pajişti cu o proporţie de peste 10% de specii de leguminoase, o parte din cantitatea de N fixat (circa 30-40%) este transferată speciilor de plante nefixatoare (graminee şi alte specii diverse), fie prin descompunerea ţesuturilor unor părţi din plantele de leguminoase şi al exudatelor rădăcinilor, fie prin dejecţiile animalelor (în timpul păşunatului). În urma acestor studii, se consideră că prin creşterea proporţiei de leguminoase în pajişti şi a activităţii de fixare biologică a azotului, se restabileşte echilibrul între cele două cicluri (C şi N), în condiţiile în care acest echilibru a fost perturbat de creşterea concentraţiei atmosferice în CO2.

Se schimbă structura floristică
Observaţiile şi analizele efectuate o perioadă mai lungă de timp, cu privire la impactul schimbărilor climatice asupra biodiversităţii pajiştilor permanente, au arătat că aceste fenomene nu modifică semnificativ bogăţia specifică (numărul de specii), dar schimbă proporţia speciilor din structura floristică. Astfel, îmbogăţirea aerului atmosferic în CO2 a generat la o creştere semnificativă a proporţiei de leguminoase şi specii de dicotiledonate (specii diverse) şi a redus proporţia de graminee de pajişti. Dintre specii, s-a remarcat creşterea proporţiei de leguminoase, mai ales a trifoiului alb (Trifolium repens) şi a ghizdeiului (Lotus corniculatus) şi a unor specii dicotiledonate (diverse), cum este coada şoricelului (Achileea millefolium). În cazul gramineelor, unele specii au o creştere şi dezvoltare normală (Festuca arundinaceea, Trisetum flavescens, Holcus lanatus), iar în cazul golomăţului (Dactylis glomerata) s-a înregistrat o scădere semnificativă a proporţiei.
Mecanismele care favorizează o specie sau alta de un aport mai mare al concentraţiei de CO2 nu sunt pe deplin cunoscute, dar se consideră că, în cazul pajiştilor, speciile expuse la mai multă lumină beneficiază mai mult de concentraţia de CO2 faţă de cele ombrofile.

Efecte asupra biodiversităţii şi valorii pastorale a pajiştilor
Schimbările în structura comunităţilor praticole afectează biodiversitatea şi valoarea pastorală. Altfel, în situaţia unei concentraţii mai mari de CO2 în atmosferă, în care proporţia unor specii scade (gramineele) şi creşte proporţia altor specii (leguminoase, dicotiledonate), nivelul de biodiversitate nu este afectat semnificativ, iar valoarea pastorală (VP) înregistrează, în unele tipuri de pajişti, o creştere semnificativă, proporţională cu creşterea ponderii speciilor de leguminoase.
În general, impactul schimbărilor climatice şi atmosferice asupra ecosistemului este mult mai puternic în condiţiile în care factorii extremi se asociază (creşterea gazelor cu efect de seră, creşterea excesivă a temperaturilor, scăderea precipitaţiilor şi secetă de lungă durată). Durata de manifestare a acestor extreme climatice, modalitatea de asociere şi efectele pe care le produc au, încă, un grad redus de previzionare.
Dintre toate ecosistemele terestre, se consideră că pajiştile permanente au o mare capacitate de rezilienţă (de adaptare) la extremele climatice, determinată de bogăţia specifică a florei, formată dintr-o mare diversitate de specii, fiecare cu un sistem propriu de adaptare, în funcţie de condiţiile naturale staţionale.
Gestionarea durabilă a pajiştilor permanente, bazată pe practici agricole mai puţin intensive, care să menţină şi să echilibreze nivelul de biodiversitate, va favoriza rezilienţa acestui patrimoniu funciar la extremele climatice de astăzi şi de mâine.

PREVIZIUNILE GIEC
Printre concluziile foarte probabile (peste 95 la sută) ale GIEC, se reiterează:
– o creştere a temperaturilor maxime şi a frecvenţei zilelor călduroase;
– diminuarea temperaturilor minimale şi a frecvenţei zilelor geroase;
– scăderea amplitudinii termice zilnice, a precipitaţiilor mai frecvente şi mai intense;
– valuri de căldură mai frecvente şi, invers, valuri de frig mai frecvente;
– creşterea episoadelor puternice de ploi hibernale;
– creşterea frecvenţei secetelor estivale în regiunile continentale situate la latitudini intermediare.

AGRICULTURA INTELIGENTĂ ARE O MARE RESPONSABILITATE
La nivel mondial, agricultura contribuie cu 30% la emisiune de gaze cu efect de seră (GES). Iar ameliorarea bilanţului acestor emisii se poate realiza prin aplicarea următoarelor măsuri: reducerea emisiilor de metan (CH4) şi protoxid de azot (N2O); stocarea de carbon în sol şi în biomasă; substituirea energiilor folosite cu producerea şi folosirea de energie din biomasă (biodiesel, biogaz); modificări în structura raţiilor furajere ale animalelor; reducerea fertilizărilor cu îngrăşăminte azotate.
Agricultura ”inteligentă” faţă de schimbările climatice a fost definită de FAO (2010) ca o sursă de creştere durabilă a productivităţii şi a capacităţii de rezilienţă (de adaptare), prin reducerea şi atenuarea emisiilor de gaz, ameliorarea securităţii alimentare şi dezvoltării. Aceste opţiuni presupun modificări în gestionarea biodiversităţii şi resurselor naturale prin: conservarea şi restaurarea solurilor, recuperarea şi economisirea apei, utilizarea optimă a fixării simbiotice a azotului, folosirea sistemelor integrate în practicile agricole.

BILANŢUL DE INTRARE/IEŞIRE A CARBONULUI ÎN PAJIŞTI
În urma unor studii efectuate, în ecosistemele de pajişti, bilanţul de intrare (fotosinteză) şi de ieşire (respiraţia plantelor şi producţia de furaj) a C indică o stocare de C în sol, pe durata sezonului de creştere a vegetaţiei, de 1,3-2,7 t C/ha/an. O parte din acest carbon (1,2-1,8 t/ha) se acumulează în rădăcini, iar altă parte (circa 1 t/ha) se regăseşte în particulele de materie organică a resturilor de plante rămase după recoltare (cosire sau păşunat), sau după moartea plantelor (Soussana et al., 2002).

INFLUENŢĂ ASUPRA CALITĂŢII FURAJULUI
Creşterea sau diminuarea concentraţiei de CO2 din atmosferă a influenţat calitatea şi valoarea alimentară a furajului de pajişti, astfel:
– creşterea concentraţiei de CO2 determină o creştere puternică a conţinutului de zaharuri solubile (2-3 ori) şi o scădere a substanţelor azotate (proteine) din plantele de pajişti. Această creştere a valorii energetice determină o aptitudine mai mare la însilozare a ierbii;
– scăderea conţinutului de azot din plantele de graminee de pajişti, în urma creşterii concentraţiei de CO2, este compensată de creşterea proporţiei de leguminoase şi a aportului acestor specii la sporirea valorii proteice a furajului de pajişti, în urma dinamizării activităţii de fixare biologică a azotului;
– creşterea concentraţiei de CO2 a determinat o creştere de 3-4 ori a conţinutului de fructoză şi de zaharoză la speciile de graminee din pajişti, cât şi al conţinutului de glucide de rezervă;
– diminuarea concentraţiei de CO2 determină o scădere semnificativă a conţinutului de materii azotate totale, iar reducerea raportului proteine-energie a furajelor scade disponibilitatea descompunerii microbiene a proteinelor şi creşterea cantităţii de metan.

Articol publicat în revista Ferma nr. 16/243 (ediţia 15-30 septembrie 2019)