Felgyulladt tarló (Fotó: Kriska Ferenc)
Jól ismert tény, hogy a megművelt földterületeken a tarló égetése végzetes következményekkel járhat azon gerinces és gerinctelen állatokra, mikroszervezetekre nézve, melyek a földfelszínen és a talaj legfelső rétegében élnek. Emellett a talaj állapota is jelentősen romlik a hamu lúgos oldatának bemosódása, és a humusztartalom csökkenése miatt. A tarló égése során a levegő is szennyeződik a nagy mennyiségű füst miatt, ami a széllel együtt távoli helyekre is elérhet.
A felgyulladt tarló pillanatok alatt válik a tűz martalékává (Fotó: Kriska Ferenc)
Korábbi eredményeink alapján az a paradigma alakult ki, hogy minden „fekete antropogén termék” - értve ez alatt mindazon mesterséges felületet, amely erősen és vízszintesen poláros fényt ver vissza - megtéveszti és magához vonzza a polarotaktikus vízirovarokat. Az Umow-szabály miatt a tarlóégetés után a megművelt területeken maradó pernyemezők fekete hamurétege szintén erősen poláros fényt ver vissza, ezért feltételezhető, hogy e felület is nagy számban téveszti meg és vonzza magához a polarotaktikus vízirovarokat. E feltételezésünket képalkotó polarimetriai mérésekkel és terepi megfigyelésekkel és vizsgáltuk.
Tarlóégés után kialakult pernyemező felszíne (Fotó: Kriska Ferenc)
Képalkotó polarimetriával mértük két napsütötte pernyemező fénypolarizációs mintázatait is a spektrum vörös (650 nm), zöld (550 nm) és kék (450 nm) tartományában: az egyiket három héttel a tarló égetése után Balatonszemes közelében, a másikat pedig tarlóégetés másnapján Kunfehértónál.
Egy őszi tarlómező Balatonszemes közelében égés előtt (A), égés közben (B) és égés után (C). (D) A leégett tarló (pernyemező) fekete hamuja (Fotó: Kriska György)
Mivel az idő tiszta és szélcsendes volt, a földet borító fekete hamuréteg mindkét pernyemezőn többé-kevésbé sértetlen volt a mérésekkor. A polariméter a szoláris meridiánhoz viszonyítva három különböző irányba nézett: (i) a szoláris meridiánnal párhuzamos (SM), (ii) az antiszoláris meridiánnal párhuzamos (ASM) és (iii) a szoláris meridiánra merőleges (MSM) irányba.
A Balatonszemes közelében lévő fekete pernyemezőről készült színes képek, valamint a pernyemezőről visszevert fény d lineáris polarizációfokának és a polarizációszögének a spektrum zöld (550 nm) tartományában képalkotó polarimetriával, tiszta ég alatt, napsütésben mért mintázatai, mikor a polariméter a szoláris meridián (SM), az antiszoláris meridián (ASM) és a szoláris meridiánra merőleges (MSM) irányba nézett (Fotó: Horváth Gábor)
A mérések alapján megállapitható, hogy d és a gyakorlatilag független a hullámhossztól. A szoláris meridiánhoz viszonyított megfigyelési iránytól függően d átlaga 16,2 %-tól 41,3 %-ig változik viszonylag nagy, 12,4 %-tól 23 %-ig terjedő szórással. d legnagyobb (39,2-41,3 %) a SM irányában, alacsonyabb (26,3-37,1 %) a SM-ra merőlegesen, és legalacsonyabb (16,2-19,1 %) az ASM irányában. A pernyemezőkről visszaverődő fény polarizációs iránya közel vízszintes (89,6° < a < 92,6°) a SM és az ASM irányában, de a SM-ra merőlegesen nem vízszintes (58,6° < a < 118,5°). Az a polarizációszög szórása 17,9°-tól 43,9°-ig terjedően meglehetősen nagy.
A Kunfehértó közelében lévő fekete pernyemezőről készült színes képek, valamint a pernyemezőről visszevert fény d lineáris polarizációfokának és a polarizációszögének a spektrum zöld (550 nm) tartományában képalkotó polarimetriával, tiszta ég alatt, napsütésben mért mintázatai, mikor a polariméter a szoláris meridián (SM), az antiszoláris meridián (ASM) és a szoláris meridiánra merőleges (MSM) irányba nézett (Fotó: Horváth Gábor)
Terepvizsgálataink során összesen 8 pernyemezőt jártunk be szisztematikusan, ám a hamuval borított földön egyszer sem találtunk vízirovarokat, vagy azok tetemeit. Ebből arra lehet következtetni, hogy a fekete pernyemezők nem vonzzák a polarotaktikus vízirovarokat a visszavert fény magas lineáris polarizációfoka ellenére sem.
Terepkísérleteink során különböző fajú vízibogarakat engedtünk el egy pernyemező felett 1 m magasságból, majd figyeltük és fényképeztük viselkedésüket.
A kísérlet során a pernyemező felett elengedett vízibogarak. Közönséges óriáscsibor (Hydrophilus piceus), mely a fekete hamuval borított földre történő leszállás után mászik a hamuban (A), majd próbál elbújni a pernyében (B), végül kiszáradás miatt elpusztul (C). Egy sárgaszegélyű csíkbogár (Dytiscus marginalis), amint a hamuban mászik (Fotó: Kriska György)
Többnyire az elengedést követően leestek a fekete hamuval borított földre. Ezt követően néhány métert másztak forró, a napsütés miatt 43 °C-ra felhevült hamuban, majd megpróbáltak elbújni abban, míg 7-10 percen belül a kiszáradás miatt el nem pusztultak. 4 elengedett borár egyed felszállt, majd a pernyemező feletti egyenes mentén elrepült. Ezek a reakciók teljesen eltértek a csiborok és csíkbogarak egyedeinek az erősen és vízszintesen polarizáló fényes fekete műanyag fóliák felett korábban megfigyelt viselkedésétől. Az utóbbi esetben a vízirovarok fel-felszálltak néhány méter magasságba, de mindig visszatértek az erősen és vízszintesen polarizáló fekete műanyag fóliához, míg el nem pusztultak kiszáradás következtében. Ebből ismét arra következtethetünk, hogy a pernyemezők erősen, de általában nem vízszintesen polarizáló fekete hamuja nem vonzó a repülve vízet kereső, polarotaktikus vízirovarok számára.
A pernyemezők határán leterített, 2 m x 2 m-es fényes fekete műanyag fóliák kihelyezésével monitoroztuk a környéken jelenlevő vízirovarok viselkedését. A mintavételi órákat a vízirovarok optimális repülési időszaka szerint választottuk meg. A rovarokat kézzel gyűjtöttük be a tesztfelületekről: a kisebbeket rovarszippantóval, a nagyobbakat pedig kézi hálóval. A befogott rovarokat 70 %-os etanolban tartósítottuk a későbbi a laboratóriumi azonosításhoz. E terepkísérletből arra a következtetésre juthatunk, hogy változatos fajösszetételben jelentek meg a pernyemező légterében repülő vízirovarok. Tehát a vízirovarok erősen polarizáló fekete hamuval borított földön tapasztalt teljes hiányát nem lehet azzal magyarázni, hogy azok a pernyemezők környékén egyáltalán nem lettek volna jelen.
Mindebből arra következtethetünk, hogy a pernyemezők a szabályt erősítő kivételnek számítanak: a felégetett tarlók olyan fekete antropogén termékek, melyek nem vonzóak a polarotaktikus vízirovarok számára még akkor sem, ha erősen polarizálják a róluk visszaverődő fényt.
Felgyulladt tarló (Fotó: Kriska Ferenc)
Az Umow-szabály szerint minél sötétebb a hamu, annál magasabb a visszavert fény d lineáris polarizációfoka. Mivel a pernyemezők hamujának árnyalata a sötétszürkétől a feketéig terjedhet, első közelítésként a pernyemezők erősen polarizáló sötét hamurétegét vonzónak tarthatnánk a polarotaktikus vízirovarok számára, mert minél magasabb a visszavert fény d polarizációfoka, annál nagyobb a vonzereje. Azt, hogy a pernyemezők mégsem vonzzák a vízirovarokat, a hamurétegről visszavert fény polarizációirány mintázatának sajátságaival lehet magyarázni: A pernyemező hamurétege durva felszínű a megperzselt szalmaszálak véletlenszerű irányulása miatt. Minden érdes felszínre jellemző, hogy a róla visszavert fény polarizációiránya mindig merőleges a visszaverődés síkjára. A napfénnyel megvilágított pernyemezőknél a visszaverődés síkja átmegy a megfigyelőn, a Napon és a hamuréteg megfigyelt pontján. A visszaverődés síkja függőleges a szoláris meridián (SM) és az antiszoláris meridián (ASM) irányában, és ferde bármely más megfigyelési irányban. Ez a magyarázata azon eredményünknek, miszerint a pernyemezőkről visszavert fény átlagos polarizációs iránya közel vízszintes a SM és az ASM irányokban, és ferde bármely más megfigyelési irányban. A hamuról visszavert fény polarizációirányának nagy szórása a megperzselt szalmaszálak véletlenszerű irányával magyarázható. Ezért tehát, bár a fekete pernyemezők erősen lineárisan polarizálóak, a szoláris és antiszoláris meridián irányától eltekintve a róluk visszaverődő fény átlagos polarizációiránya nem vízszintes, és a polarizációirány szórása mindig nagy. Következésképpen az általában nem vízszintesen polarizáló fekete pernyemezők nem vonzóak a polarotaktikus vízirovarok számára, melyeket csak a közel vízszintesen poláros fény vonz.
Forrás
