Római szénkonferencia
A Szén a változó világban című konferenciát október 23-26-ig Rómában, az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezet (FAO) központjában rendezték meg. A Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Növénytani és Ökofiziológiai Intézetéből többünknek lehetősége nyílt ezen részt venni. A konferencia összefoglalta a szén-ciklus kutatások társadalmi jelentőségét, szükségszerűségét; rámutatott a kutatások során alkalmazott technikák és modellek lokális, regionális és globális léptékű bizonytalanságaira és a velük szemben támasztott igényekre is.
A klímaváltozás során alkalmazott adaptációs és mitigációs folyamatok kutatása illetve az ezeket ösztönző szervezetek és intézkedések kiépítése továbbra is fontos feladata a világ tudományos közösségének. A klímaváltozás legnagyobb problémája abban rejlik, hogy az emberiség által kibocsátott szén-dioxid közel fele (15 milliárd tonna) a légkörben marad (Joseph C. Canadel, Global Carbon Project). A légkörben maradó szén-dioxid aránya pedig gyorsabban növekszik, mint ahogy ezt az óceán és a szárazföld képes lenne felvenni. A szén-dioxid kibocsátás rátája, a globális gazdasági recesszió elmúltával, ismét rekord mértékben, évente 2.5%-os rátával emelkedik. Ehhez mára már Kína járul hozzá a legnagyobb mértékben. A légkörben maradó és egyre növekvő arányú antropogén eredetű szén-dioxid nemcsak a klímaforgatókönyvek számára meghatározó, hanem a bioszféra produktivitását is jelentős módon befolyásolja.
Műholdas megfigyelések bizonyítják, hogy az északi félteke mérsékelt övében a vegetáció szén-dioxid elnyelő kapacitása 1962 körül 0,5 Pg szén/év volt, míg jelenleg ennél jóval magasabb 1,2-2,4 Pg szén/év (1 Pg 1015 tonna). A megnövekedett nyelő aktivitásért a magasabb szén-dioxid koncentráció következtében fellépő növények általi többlet szén-dioxid megkötő képesség tehető felelőssé (Philippe Ciais, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement). Ugyanakkor ehhez növekedéshez valószínűleg a földhasználat, a földhasználati-változásokból és az erdőgazdálkodásból (Land Use, Land-Use Change and Forestry, LULUCF) adódó szén-dioxid kibocsátás csökkentés, illetve elnyelés növekedés is hozzájárultak (Richard Houghton, Woods Hole Kutatási Központ, USA). A mezőgazdasági területek térhódítása és az erdősítés 2010-re összességében 40%-kal csökkentette a LULUCF szektor CO2-kibocsátását 1990-hez képest. Ez az adaptációs, mitigációs stratégiák eredményei közül az egyik legjelentősebb, ugyanakkor a konferencia alatt többször is elhangzott, hogy éppen a földhasználati változásokból eredő kibocsátási és elnyelési mérlegek becslése a legbizonytalanabb összevetve más szektorok (pl. ipar, energia) szén-dioxid egyenlegének megállapításakor. A szén-dioxid elnyelőként funkcionáló növényzettel borított területek azonosítása és az elnyelő képesség szezonális fluktuációjának vizsgálata hozzásegít minket a helyes alkalmazkodási stratégiák kiválasztásához.
A növények megemelkedett, többlet szén-dioxid megkötő kapacitásába vetett bizalom azonban hamar meggyengülhet. Az előadásokon visszatérően elhangzott, hogy a növények nettó szén-dioxid elnyelő képességének növekedése hosszú távon csak megfelelő nitrogén és csapadék ellátottság mellett tartható fenn. Ugyanakkor pl. a trópusokon a melegedésből fakadóan a talajlégzés mértéke, a szárazodás következményeként pedig a tűzesetek előfordulásának gyakorisága is megnövekedett (Martin Heimann, Max-Planck-Institute for Biogeochemistry), így dacára az újabb erdőtelepítéseknek, a trópusi térség az erdőirtások miatt nettó szén-dioxid kibocsátóvá vált (Yude Pan, USDA Forest Service). Fontos megjegyezni továbbá, hogy a magasabb hőmérséklet és a szárazság nemcsak a trópusokon, hanem az egész világon egyre nagyobb mértékben okozza a fák pusztulását (Peng Changhui, Institute of Environment Sciences, University of Quebec at Montreal).
A konkrét mérési eredmények ismertetetésén túl az előadók kitértek a szén-ciklus modellek bizonytalanságának elemzésre is. Hiszen pl. a mechanisztikus, analizáló modellek (bottom-up) szórása jelenleg a középérték körül 20%-os, míg a holisztikus, szintetikus modelleké jóval nagyobb 50%-os (top-down) is lehet. A bizonytalanságok csökkentéséhez mindenekelőtt több adatra volna szükség a szénciklusban szerepet játszó komponensek pontosabb jellemzéséhez. Nem hagyhatók el a közvetlen információt szolgáltató terepi biomassza mérések, amelyek a nagyobb térbeli léptékű szén-forgalom becslésekor a felfelé skálázás során sokszor validálásként alkalmazhatóak. Nélkülözhetetlen a nettó ökoszisztéma csere mérésre szolgáló eddy kovariancia állomások számának növelése elsősorban olyan lefedetlen területeken, mint pl. Szibéria, Afrika. Szükséges a nagyobb magasságban végzett (~ 100 méter, tornyok) mérések folytatása és kiterjesztése, amelyek révén a légkör alsó rétegének vertikális CO2 profiljáról, és a nagyobb térléptékű kicserélődés intenzitásáról meglévő ismeretek pontosíthatóak. A globális léptékben a vegetáció-borítottság mértékét illetve a fotoszintetikus aktivitást becslő index (NDVI) számítására alkalmas műhold felvételek számának növelése, pontosítása is elhagyhatatlan. Célszerű lenne a repülőgépeket és a hajókat a levegő szén-dioxid koncentrációját mérő eszközökkel felszerelni így igen nagy területekről származhat információ a szén-dioxid szint idő és térbeli heterogenitásáról (Walter Oechel, Global Change Research Group, San Diego State University Johannessen Truls, University of Bergen)
A különböző skálán alkalmazott módszerek egyesítésén túl a konferencia rámutatott arra, hogy szintén jelentős kihívás az óceán, a szárazföld és az emberi hatásokból származó szén-dioxid elnyelését és kibocsátását becslő modellek egyesítése. Ezáltal születhetnek pl. olyan globális modellek, amelyek közel valós idejű adatokon a Föld egészére nézve 24 órás ciklusokban ábrázolják bolygónk nettó ökoszisztéma gázcseréjét (NEE); a szén-dioxid elnyelés és kibocsátás mérlegét (Denning Scott, Department of Atmospheric Science, Colorado State University). A különböző skálák és modell típusok egyesítésen túl szükséges lenne több olyan tényezőt is bevonni a modellekbe, amelyeket eddig adathiány vagy adatkezelési problémák miatt elhagytak. Ide tartoznak pl. a GMO növények, a növekvő öntözés, a talajveszteség (évi 24 milliárd tonna talaj!), és a földhasználat-változások ökológiai hatásai. Pontosítani szükséges a modellek tűzesetek előrejelző képességét vagy pl. a tundra talajában található szénvegyületek mennyiségére vonatkozó ismereteket. Utóbbiakra vonatkozó ismereteinket a konferencián hivatkozott magyar származású Tarnocai Károly (Agriculture and Agri-Food Canada) és kanadai munkatársai nemrégiben frissítették, egy minden eddiginél átfogóbb és pontosabb nagyszámú, cirkumpoláris mintavételezés alapján. Felmérésük során kiderült, hogy az arktikus területek örökké fagyott talajában (permafroszt) a korábban becsült szén-mennyiség duplája található (1672 Pg-t, 1 Pg 1015 tonna). Ez jelentősen átírhatja a globális klíma modelleket, hiszen a tundra talajokból így potenciálisan jóval nagyobb mennyiségű, több ezer évig kötött metán és szén-dioxid szabadulhat fel.
A klímaváltozás zajlik és ebben a folyamatban a kutatók feladata, hogy közöljék vonatkozó eredményeiket, előrejelzéseiket. Az alkalmazkodásban azonban mindenkinek részt kell venni, így nem csak a társadalomnak általában, hanem a kormányzati, az üzleti és a civil szervezeteknek, s főképpen a döntéshozóknak is (James H Butler, Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division). Igaz viszont, hogy nemcsak a döntéshozók, de az emberek felfogásán, mindennapi tevékenységén is sok múlik. Erre példa, hogy a mérsékelt övben az erdő az emberek több mint a felének elsősorban sportolási, beszélgetési, szórakozási térként jelenik meg, holott az erdő ennél valójában sokkal többet nyújt. Hiszen nem csak rekreációs, hanem - ennél talán fontosabb - ökoszisztéma szolgáltatásokat is ellát. Ilyenek pl. a talajképzés, a víz- és levegőtisztítás, illetve a szervesanyag-termelés, klímaváltozást mérséklő hatása. Az erdők használatában így számos gazdasági, természet-, illetve környezetvédelmi érdek jelenik meg, amelyek sok esetben konfliktusok forrásává válnak (Schulze Ernst-Detlef, Max-Planck-Institute for Biogeochemistry). A döntéshozókon természetesen sok múlik, hiszen többek között olyan triviális intézkedéseket kellene meghozniuk, amelyek pl. lehetővé tennék, hogy a szén-dioxid kvóta kereskedelemből azok is részesülhessenek, akik a szén-dioxid elnyelő kapacitás fenntartásáért illetve növelésért felelősek. Így pl. amíg a gazdálkodók, az erdészet vagy a trópusi országok nem látnak hasznot a karbon-kereskedelem növekvő piacából, addig természetes, hogy ingyen nem vállalják az „oxigéngyár” szerepét, hanem maguk is inkább szén-dioxid emittálóvá lépnek elő. Ehhez a szén-dioxid kvóta kereskedelemhez próbál „felnőni” a REDD+ (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation in Developing Countries) program, amely hosszútávon azt a célt (is) hívatott szolgálni, hogy a trópusi területeken a szén-dioxid elnyelésért pénzt lehessen kapni, bár a rendszer még fejlesztés alatt áll (Martin Herold; Laboratory of Geo-Information Science and Remote Sensing, González-Alonso F; Centro de Investigación Forestal).
A REDD+ programon túl az alkalmazkodási mechanizmus jegyében született a FAO egy új kezdeményezése a „Global Soil Partnership” (Globális Talaj Közösség), amely a világ talajerőforrásainak fenntartható és produktív használatáért lép síkra, úgy, hogy az élelmiszer ellátás biztonsága ne szenvedjen csorbát. A mezőgazdasági szektor, illetve az élelmiszertermelés adaptációs és mitigációs lehetőségeinek vizsgálatára 2011-ben indult kutatási program az „Animal Change” (FP7, 266018, http://www.animalchange.eu/) projekt, amelyet Jean-François Soussana (Institut National de la Recherchere Agronomique) mutatott be, és amelyben a Növénytani és Ökofiziológiai Intézet a magyar résztvevő.
A Növénytani és Ökofiziológiai Intézet (NÖFI) két poszterrel csatlakozott a konferenciához. Az egyik az Intézet által újonnan kifejlesztett non-stop automata talajlégző rendszer felépítését, kalibrációját és az első eredményeket mutatta be (Nagy et al 2011, biogeosciences), amelyek az éves léptékű CO2-mérleg megbízhatóságának növelését teszik lehetővé. A másik poszter a talajlégzés-mérések során szükséges optimális mintaszám megállapítására illetve egy új mintavételi elrendezésre tett javaslatot az irodalmi adatok és terepi mérések alapján (Fóti et al. 2011, http://dwms.fao.org/geo-carbon/).
A NÖFI az Animalchange program keretében füves ökoszisztémák különböző kezelési módok (kaszálás, legeltetés), illetve emelt CO2-szint melletti szén-dioxid és dinitrogén-oxid mérlegét vizsgálja, illetve javaslatokat fogalmaz meg a további kezelési módok szén-dioxid elnyelő kapacitásának növelésére és a mérési módszerek bizonytalanságának csökkentésére. A program értelmében a NÖFI hozzájárul az állattenyésztési szektor üvegházhatású gáz kibocsátás-csökkentési lehetőségeinek vizsgálatához, s közvetve olyan gazdálkodási gyakorlat kialakításához, amely növeli a füves területek nettó szén-dioxid megkötő kapacitását a terület állatállomány eltartó képességének megőrzése mellett.
http://dwms.fao.org/geo-carbon/
Koncz Péter
PhD hallgató (SZIE-NÖFI)
Nagy Zoltán, Balogh János, Fóti Szilvia, Péli Evelin, Cserhalmi Dóra
