2018. május: jegyzet, orvostudomány, agykutatás, portré, csillagászat, tudomány, it, egyetem, ipari automatizálás, robotika, lézer, innováció, okostechnológia, energiagazdálkodás, zöldkörnyezet, hulladékgazdálkodás, kiállítás/konferencia, vízgazdálkodás, fenntarthatóság, mesterséges intelligencia, hálózatkutatás

A klímaváltozás a vízről szól?

A klímaváltozás legfőképpen a vízről szól, ugyanis a felmelegedés súlyosan érinti a Föld hidrológiai ciklusát − fogalmazott Szöllősi-Nagy András, a Nemzeti Közszolgálati Egyetem (NKE) professzora, aki az UNESCO Nemzetközi Hidrológiai Programjának elnökeként évtizedek óta részt vesz a világ víztudományos életében.


Az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testületének (IPCC) 2013-as jelentése szerint ötven százalékban az emberi tevé­kenységből eredő, vagyis antropogén okai vannak, hogy megnövekedett az üvegházhatású gázok kibocsátása a légkörbe, ami jelentős mértékben járul hozzá a klímaváltozáshoz. Mi a helyzet a vízzel?

− Alapvetően az emberi tevékenység hatására változott meg az ipari forradalom óta a víz tér- és időbeli eloszlása. A klímaváltozás csak „rárakódott” erre a következményre.

Ha azt a kérdést tesszük fel, hogy a hidrológiai változás mekkora része származik antropogén hatásokból és mekkora az éghajlatváltozásból − aminek bizonyos része szintén emberi eredetű –, és mi ennek a két fő hajtóerőnek az aránya, akkor a válasz az, hogy nagyjából nyolcvan százalék az antropogén hatás és húsz százalék a klímaváltozásból adódó rész. Azt látjuk, hogy míg a népességnövekedés a 20. század folyamán háromszoros volt – 1900-ban kétmilliárd, 1999-ben hatmilliárd ember élt a Földön –, addig a vízkivételek mértéke a hatszorosára nőtt. Ennek az az oka, hogy a népességnövekedés következtében jelentősen megugrott a mezőgazdasági termelés is, ami a globális vízhasználat nyolcvan százalékáért felelős. A hidrológiai változást okozó legfontosabb tényező tehát a népességnövekedés. A vízhiány lényeges szerepet játszik a migrációban is. Ezen a vidékről a városokba vándorlást kell érteni, ami döntően a vízhez kapcsolódik Afrikában és Délkelet-Ázsiában. Ha megváltozik a víz térbeli és időbeli eloszlása, akkor azok a kultúrák, amelyek évszázadokon keresztül a mezőgazdaságon alapultak, veszélybe kerülhetnek, és ha megszűnnek az öntözéses gazdálkodás feltételei, az ott élő emberek elvándorolnak. Elsősorban azokba a nagyvárosokba, ahol munkalehetőséget remélnek találni, ám megfelelő képzettség nélkül legtöbbször a peremrészek úgynevezett bádogvárosaiban rekednek, ahol elképesztő körülmények között kénytelenek élni. A bevándorlók második generációjának általában nincs más lehetősége, mint elmenekülni onnan a városok belsejébe, ahol sokan közülük megélhetési bűnözők lesznek, szomorú példája ennek a dél-afrikai Johannesburg vagy Fokváros, de ez történt az ötvenes-hatvanas évek fordulóján az angliai Birminghamben is. Előrejelzések szerint 2050-re az emberiség hetvenöt százaléka városokban fog élni. A népesség pedig kilencmilliárdra nő, aminek hatvan százaléka, azaz a Föld jelenlegi teljes lakossága, Ázsiában fog élni. Viszont a világ édesvízkészletének mindössze harminc-egynéhány százaléka található e földrészen. Ez tehát konfliktus forrása lehet.

A hidrológiai változást okozó legfontosabb tényező a népességnövekedés. Előrejelzések szerint 2050-re az emberiség hetvenöt százaléka városokban fog élni. A népesség kilencmilliárdra nő, ennek hatvan százaléka Ázsiában fog élni, viszont a világ édesvízkészletének mindössze harminc-egynéhány százaléka található e földrészen. Ez konfliktus forrása lehet.
A népességszámból és a vízmennyiségből adódó eltérésre milyen megoldások képzelhetők el a migráción kívül? Például a tengervíz sótalanítása lehet az ivóvíz-előállítás egyik módja a jövőben?

− Ez nagy kihívás a tudomány és a szakemberek számára, de a megoldásokat nagyjából nyolcvan százalékban már ismerjük. A tengervíz sótalanítása egyelőre még túl drága beruházást igényel, nem mindenütt alkalmazható, és jelentős környezeti hatásokkal együtt járó technológia.

És mi a helyzet Afrikában?

− Afrikában bőven van édesvízkészlet, ám nem egyenletes eloszlásban, és nem mindenhol lehetséges az azzal való fenntartható gazdálkodás. A fenntarthatóság számos definíciója közül talán a legközérthetőbb az, amelyik szerint nincsen morális jogunk arra, hogy a következő generációnak egy leromlott állapotú környezetet adjunk át. Azaz nincs morális jogunk arra, hogy például elhasználjuk a Núbiai Homokkő Víztározóban lévő óriási vízkészletet. A világ egyik legnagyobb fosszilis vizet tartalmazó természetes víztároló rendszere mintegy kétmillió négyzetkilométerre terjed ki a Szahara keleti része alatt, ahol azonban utoljára ötezer éve esett eső, azaz lényegében a készletnek nincs utánpótlása. Kadhafi líbiai elnök idején, a Great Man Made River Project során innen szivattyúzták a vizet a Szahara líbiai területeinek öntözéséhez. Azonban ha egyszer a sivatag alatti édesvízkészletet elhasználják, nem pótlódik utána, ezért jobb, ha tartalékként ott marad az utódaink számára.

A klímadiplomácia, s így a párizsi megállapodás is arról szól, hogyan tudnánk visszafogni az üvegházhatású gázok kibocsátását. A globális vízhelyzet miként kapcsolódik ehhez?

− Az éghajlat 3,7 milliárd éve változik, ha nem így volna, akkor most mi sem lehetnénk itt. A klímaváltozás egyik látványos példája éppen a Szahara elsivatagosodása. A holocén, azaz a földtörténeti jelenkor elején Észak-Afrikának ezen a területén az éghajlat nedvesebb volt, és a sivatag helyén szavanna terült el, ahol emberek és állatok éltek a Taszilin-Ádzser hegységben található világhírű sziklarajzok tanúsága szerint.

Afrikában bőven van édesvízkészlet. A Szahara keleti része alatt található a világ egyik legnagyobb fosszilis vizet tartalmazó természetes víztároló rendszere, ami mintegy kétmillió négyzetkilométerre terjed ki. A földtörténeti jelenkor elején Észak-Afrikának ezen a részén az éghajlat nedvesebb volt, és a sivatag helyén szavanna terült el, ahol emberek és állatok éltek, de utoljára ötezer éve esett eső, ezért a készletnek nincs utánpótlása. A képen a Taszilin-Ádzser hegységben található holocén korból származó sziklarajzok.

Van tehát a természetes geodinamikából fakadó változás, ami viszont új jelenség, az az ipari forradalom óta érezhető üvegházhatás és az üvegházgázok exponenciálisan növekvő kibocsátása. Jelenleg az emberiség előtt két lehetőség áll: az egyik a kibocsátás csökkentése, azaz a mitigáció, a másik a helyzethez való alkalmazkodás, azaz az adaptáció. Márpedig ez utóbbinak elsődleges eszköze a víz, ugyanis a klímaváltozás nyolcvan százaléka a víz által és a vízen keresztül nyilvánul meg. Várha­tóan – és ezt ma már mérni is tudjuk – felgyorsul a víz körforgása, a hidrológiai ciklus, ennek eredményeként megnő a szélsőségek előfordulási valószínűsége. Egyrészt többször lesz árvíz, másrészt nő az aszályosság térbeli és időbeli eloszlása. Így marad meg az egyensúly, ugyanis a Földön ugyanannyi víz van ma, mint tízezer évvel ezelőtt volt a holocén klímaoptimum elején, csak a térbeli és időbeli eloszlása változik – főként antropogén hatásra. Azt látjuk, hogy napjainkban gyakrabban van árvíz, de a szakmán belül is szoktunk vitatkozni azon, vajon hozzájárulnak-e ehhez a megállapításhoz a katasztrófákat valós időben közvetítő televíziós híradások, vagy pedig statisztikailag igazolható tény, hogy a korábban legfeljebb százévenként tapasztalt nagyárvizek ma már ötször gyakrabban, húszévente jelentkeznek.

Ha felgyorsul a hidrológiai ciklus, nő a szélsőségek előfordu­lása. Több lesz az árvíz és nő az aszályosság. Bár az egyensúly megmarad; a Földön ugyanannyi víz van ma, mint tízezer éve, de a térbeli és időbeli eloszlása, főként antropogén hatá­s­ra, megváltozik. A globális hatások lokálisan jelennek meg, például összefüggés van aközött, hogy miként alakulnak ki árvizek a Tiszán, és mi történik Dél-Amerikában.
A felgyorsult hidrológiai ciklus következménye tehát, hogy az anomáliák megsokszorozódnak, időtartamban is hosszabbak és hevesebbek lesznek?

− Pontosan. Ennek az a magyarázata, hogy az üvegházgázok egyfajta határréteget képeznek a glóbusz körül, megváltoztatva ez­által az energiaviszonyokat. A földfelszín a napsugárzás egy részét normális körülmények között visszaveri a világűrbe, ezt azonban az üvegházgázok megakadályozzák, illetve megszűrik, ami a bolygó átlaghőmérsékletének a növekedéséhez vezet. Ennek következtében nő a növények és a vizek felszíni párolgása, ami miatt megnövekszik a felhőképződés és a csapadékhullás valószínűsége, valamint a kihullott csapadék mennyisége.

Miért globális a vízválság? Ön szerint a szakembereknek mennyire sikerült ezt kommunikálniuk a világnak?

− Nem nagyon. Még a szakmán belül is sokan gondolják úgy, hogy ez lokális probléma. Az igaz ugyan, hogy a készleteink lokálisan helyezkednek el, azonban ezeket összeköti a hidrológiai ciklus, illetve a klímaváltozás, ettől válnak globálissá. A probléma az, hogy ennek sokáig nem tulajdonítottunk jelentőséget. Ez akkor vált egyértelművé, amikor kerestük az okát, hogy miért nőtt meg jelentősen az árvizek gyakorisága, és a kutatás során kiderült, hogy a klímaváltozás hatására megváltozott a hidrológiai ciklus is. Összefüggés van tehát aközött, hogy miként alakulnak ki például az árvizek a Tiszán, és mi történik Dél-Amerikában. Azonban ez nem közvetlen hatásokban, hanem az összekapcsolt klímarendszereken keresztül érzékelhető. A hidrológiai ciklus, a vízpára szállítása, gőz, felhő, jég vagy fluid állapotban számos távoli hatás eredményeképpen működik. Persze vannak nagyon sokan, akik azt mondják, hogy ez már a science fiction kategóriába tartozik. Sokan viszont azzal érvelnek, és erre léteznek már globális vizsgálatok is, hogy ha három nagy szibériai folyó: az Ob, az Irtis és a Jenyiszej átlagos vízhőmérséklete 2 Celsius-fokkal megemelkedik, akkor az kikapcsolja a Golf-áramlatot, aminek jó néhány fokos hőmérséklet-csökkenés lenne a következménye Európa több országában is.

Léteznek tehát olyan távhatások, amelyeket nem szabad figyelmen kívül hagyni. Viszont amíg az utóbbi években az éghajlatváltozás bekerült a köztudatba, addig a globális vízválság nem, vagy legalábbis sokkal nehezebben értelmezhető. Mi ennek az oka?

− A globális vízhelyzet mindig is összefüggött a klímaváltozással, csak nem figyeltünk rá. Az éghajlatváltozás pedig valóság, és nem hit kérdése. 1987 − az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testületének megalakulása − előtt senkit sem érdekeltek a klimatológusok, ezoterikus embereknek tartották őket, de kiderült, hogy valós problémáról van szó, amit nagyon jól kommunikáltak, így viszonylag rövid idő alatt médiafigyelmet kapott a téma. A készleteink végtelenségébe vetett hit, a korlátok nélküli fejlődés mítosza pedig egyszerűen nem igaz.

Hogyan lehet a fejlődést és a fejlesztéseket úgy végrehaj­tani, hogy azok fenntarthatóak legyenek, miközben adottak a véges készletek, valamint a növekvő népesség az egyre nagyobb igényeivel? Létezik-e globális küszöb?

− A Föld népességeltartó képességét tizenkétmilliárd körülire becsülik. A Római Klub hívta fel először a figyelmet a hatvanas évek vége felé a készletek végességére. Ez volt az első mozgalom, amely ráirányította a figyelmet arra, hogy nincs végtelen növekedés. Ezért ma már a kérdés úgy merül fel: hogyan tudjuk a készleteket újrahasznosítani, fenntarthatóvá vagy közel fenntarthatóvá tenni anélkül, hogy túlságosan kizsákmányolnánk, vagyis kockáztatnánk az összeomlását. Ezt nevezik planetáris határnak, melynek értékét külön meghatározták az olyan területeken, mint például a biodiverzitás, az édesvíz-felhasználás, az óceánok működése vagy a szennyeződés és klímaváltozás szintje. Ha ezeken a bizonyos határokon túlmegyünk, akkor a változás nem folyamatos lesz, hanem katasztrófaszerűen, hirtelen következik be, és a rendszerek összeomlanak. Ezért minél szélesebb körben tudatosítani kellene, mi is az az átesési pont. Az édesvíznél a planetáris határt az évente mintegy 4000 köbkilométer körüli felhasználás jelenti. És ha a 20. század eleje óta történt vízfelhasználást megvizsgáljuk, akkor kiderül, hogy idén valamikor globálisan elérjük ezt a határt.

Amennyiben a biodiverzitás, az édesvíz-felhasználás, az óceánok működése vagy a szennyeződés és klímaváltozás szintjére meghatározott planetáris határokon túlmegyünk, akkor a változás nem folyamatosan, hanem katasztrófaszerűen következik be, és a rendszerek összeomlanak. Az édesvíz planetáris határát tekintve ez évente mintegy 4000 köbkilométer körüli felhasználást jelent. A 20. század eleje óta történt vízfelhasználást megvizsgálva globálisan még ebben az évben elérjük ezt a határt.

Mindenki azt hiszi, hogy a hidrológiai ciklus végtelen, jóllehet nagyon is korlátos. Ha a bolygón lévő összes vizet – beleértve az óceánokat is – száz százaléknak tekintjük, akkor annak 97,5 százaléka a sós- és csupán 2,5 százaléka az édesvíz, és ennek is a hatvan százaléka állandóan fagyott, szilárd halmazállapotban van jelen a sarkokon és a gleccserekben. A permafrosztban lévő készleten túl fennmaradó rész kilencven százaléka a felszín alatt található, talajvíz, illetve mélységi vizek formájában, ami egy elképesztően nagy adaptációs kapacitást jelent az emberiség számára vízellátási szempontból. A tavakban és folyókban lévő felszíni vizek húsz százaléka Kanadában és az Egyesült Államokban a Nagy-tavakban, negyven százaléka a Bajkál-tóban, a maradék pedig olyan kisebb tavakban található, mint például a Balaton. A felszíni édesvizek a glóbuszon lévő összes víznek mindössze 0,007 ezrelékét teszik ki, emiatt nevezik tréfásan a hidrológusok James Bond-effektusnak. Ez egy véges, jóllehet megújuló készlet, de nem ugyanolyan feltételek mellett újul meg, emiatt kell rendkívüli óvatossággal eljárni a használatánál, különös tekintettel a szennyeződésekre. Gondoljunk csak a heves vitákat kiváltó műanyaghulladékokra a tengerekben, ezek már beépülnek az alacsonyabb rendű szervezetekbe is.

Mint a Csendes-óceán közepén úszó „le 7ème continent”, azaz hetedik kontinens néven elhíresült több százmillió tonnányi műanyaghulladék. De honnan jön ez a plasztik szennyeződés?

− A felszíni vizekből, amelyek a tengerekbe és óceánokba futnak. Ezek nyolcvan százaléka tisztítatlanul folyik a parti zónákba, ami elképesztő változásokat okoz a helyi ökoszisztémában, és fontos gazdasági következményei is vannak, például megszűnőben a parti halászat. Az a hatalmas mennyiségű műanyag pedig egy magyarországnyi területen lebeg a Csendes-óceán közepén. Szerintem drámai a helyzet, amire nem hívjuk fel kellőképpen a figyelmet. A szakma is felelős ezért, mert bemutattuk a nagy hidrológiai modelleket, de túl komplikáltak ezek a folyamatok, és az ismeretterjesztés sajnos háttérbe szorult.

A tengerekbe és óceánokba futó felszíni vizek nyolcvan szá­zaléka tisztítatlanul folyik a parti zónákba, ami megváltoztatja a helyi ökoszisztémát, és súlyos gazdasági következmények-­kel jár. A hatalmas mennyiségű műanyag pedig egy magyar­országnyi területen lebeg a Csendes-óceán közepén.
Érdemes lenne a fenntartható fejlődési célokról is ejteni néhány szót.

− 1987-ben először szerepelt a Brundtland-jelentésben politikai kontextusban a fenntartható fejlődés és a korlátok végesek fogalom. Aztán 2000-ben az ENSZ közgyűlése elfogadta a Millenniumi Fejlesztési Célok Programot, amely már foglalkozott a vízellátással is. 2015 végére többé-kevésbé el is érték a kitűzött célokat, de nem mindenhol. Ha ezzel az intenzitással folynak a beruházások, a víz­ellátással kapcsolatos millenniumi fejlesztési célok Fekete-Afrikában például 2070 előtt nem érhetőek el. Ennél lényegesen rosszabb a helyzet a szennyvíztisztítás, illetőleg a minimális higiénia területén, ahol ahelyett, hogy csökkent volna, inkább nőtt azok száma, akik nem férnek hozzá a lehető legegyszerűbb latrinához sem.

2015-ben elindult az ENSZ Fenntartható Fejlődési Célok 2030-ig tartó programja 17 konkrét célkitűzéssel – a víz külön programpontban szerepel. A víz mindenhol ott van, miért kell külön célként meghatározni?

− Azért, mert ha nem szerepelne a fenntartható fejlődési célok között, az előző tizenöt év alatt megtörtént vízberuházások sorra hatásukat vesztenék. Márciusban részt vettem a Brazíliavárosban tartott 8. Víz Világfórumon, ahol a megnyitó ülésen Áder János köztársasági elnök előadásában a víz drámájára hívta fel a jelen lévő államfők, miniszterelnökök figyelmét. Szerintem nagyon fontos felhívni a döntéshozók figyelmét, mert meggyőződésem, hogy közös politikai akarat nélkül nem fog sikerülni a kitűzött célok elérése, és számos jel utal arra, hogy fenntarthatatlan jövő felé tartunk.

Lehet a valóságban is működő globális vízpolitikát kidolgozni? Az éghajlattal kapcsolatban például vállalásokat tesznek az országok, de a végrehajtás nemzeti hatáskörben marad. Így kell elképzelni a víznél is, kivéve a határvizeknél, ahol az érintett országoknak együtt kell működniük?

− A globális vízpolitika alapelvei ki vannak dolgozva. A határvizek kérdése azonban nagyon nehéz dolog. Viszont érdekes, hogy a Management by Catastrophe, azaz a katasztrófák általi válság­kezelés milyen hirtelen képes fordítani a politikai gondolkodáson és lökést adni az érintett országok közötti megállapodáshoz. Vannak főbb elvek, amelyek lokális alkalmazásánál a nemzetgazdaságok szintjén is politikai akaratra van szükség. Legjobb lenne mindezt összekapcsolni a klímaváltozással, mert annak már megvan nemzeti szinten is a politikai prioritása, de úgy, hogy a víz legyen az éghajlatváltozás legfontosabb eleme. Az együttműködés hiánya erős konfliktust okozhat az érintett felek között. Hasonló a probléma Etiópia és Egyiptom esetében a Kék-Níluson jelenleg épülő Nagy Etiópiai Reneszánsz Gát miatt, mivel az etiópok a folyó vizének egyharmadát visszatartanák, amíg feltöltik a tározókat, és ez rendkívül érzékenyen érinti Egyiptomot, amely teljes mértékben függ a Kék-Nílustól. Nagyon érzékeny tárgyalások folynak ezzel kapcsolatban, ám a jó hír az, hogy létezik kompromisszumos megoldás. Ennek kimunkálásához pedig politikai akarat szükséges mindkét fél részéről.

Megindult a harc a meglévő vízkészletekért?

− A konfliktus lehetősége fennáll, mert ugyan a hidrológiai ciklus megújuló forrás, ennek ellenére megindulhat a készletekért a küzdelem. Az UNESCO-ban összeállítottunk korábban az Oregon Állami Egyetemmel közösen egy adatbázist a vízkonfliktusokról az írásos történelem időszakára visszavezethető elmúlt háromezer évre vonatkozóan. Kiderült, hogy alapvetően más készletekért folytak háborúk, mert a víz azokban az időkben még nem volt stratégiai fontosságú. De mára az lett! 1975-ben az egy főre jutó vízkészlet átlagosan 15 ezer köbméter volt, mára ez a mennyiség 4500 köbméterre csökkent azért, mert a felhasználók száma exponenciálisan nőtt.

Globálisan a vizes tudományos szakma úgy véli, hogy a nagy problémák nyolcvan százalékát megoldotta, megvan az ehhez szükséges tudományos ismeretanyag és technológia, amivel meg lehetne oldani a problémákat. Az innovációs lánc viszont hosszú, a lépések megtételéhez politikai akaratra is szükség van.

Van olyan ország, ahol a víz magántulajdon. Például az Egyesült Államokban – az olajhoz vagy a gázhoz hasonlóan – a tulajdonosé a telkén található víz is. A másik felfogás szerint a víz közös kincs. Európa ehhez tartja magát, ami Magyarországnak különösen fontos, mivel a vizeink 96 százaléka külföldről ered. Azt gondoljuk, hogy lehetséges és szükséges is az együttműködés olyan formáját megtalálni, hogy mindenki győztesként kerüljön ki a küzdelemből, különben előbb-utóbb mindenki vesztes lesz. Globálisan a vizes tudományos szakma úgy véli, hogy a nagy problémák nyolcvan százalékát megoldottuk. Megvan az ehhez szükséges tudományos ismeretanyag és technológia, amivel – legalábbis laboratóriumi szinten – meg tudjuk oldani a problémákat.

Melyek azok a nagy problémák, amelyeket sikerült meg­oldani, és a laboratóriumi eredményektől hogyan lehet eljutni a gyakorlati alkalmazáshoz?

− A módszerek fejlesztésével majdhogynem készen vagyunk, és ahogy a tudomány fejlődik, egyre újabb technológiák állnak rendelkezésünkre, amivel tovább lehet javítani a rendszereink hatékonyságát. Az innovációs lánc viszont hosszú folyamat, és ez egy olyan kihívás, amelyhez a döntéshozóknak is meg kell tenniük a szükséges lépéseket. Ennek ma a legnagyobb korlátját a politikai akarat hiányában, illetve bizonyos országok önző politikájában látom. A jó hír az, hogy van megoldás, csak a megegyezés nagyon nehéz, és hosszú ideig tart, mert minden mindennel összefügg a vízzel kapcsolatban, elsősorban a talaj- és vízgazdálkodás, de ide kell érteni a társadalmi kapcsolatokat is. Hiszen a víz nemcsak a környezeti, hanem a társadalmi rendszereinket is összeköti.•

 
Innotéka