Erdők és üvegház gázok

Az elmúlt közel 30 évben a savas esőkön és más környezeti hatásokhoz képest a klímaváltozás, annak akadályozása és az ahhoz történő alkalmazkodás kérdései jelentősen előtérbe kerültek. Ennek kapcsán az EMKP-n belül intenzíven foglalkozunk az üvegház gáz forgalmával (üvegház gáz leltárával), ezen belül az erdők szénforgalmának meghatározási módszereivel és modellezésével, valamint a hazai erdők szénegyenlegének alakulásával.

Ezen kívül érdemes azonban megismerkedni az éghajlatváltozás felismerésének történelmével, az egész földön az egyik legismertebb, az éghajlatváltozás kutatásával foglalkozó nemzetközi szervezettel: az IPCC-vel, és néhány, az erdők szénforgalmával kapcsolatos néhány általános kérdéssel is.

Az éghajlatváltozás felismerésének története

A klíma a természeti ember életfeltételeit igen nagy mértékben meghatározta: a száraz forróságban elszáradtak a növényi táplálékai és elvándoroltak táplálékállatai; a jeges hidegben megfagyott, de legalábbis megbetegedett; a szélviharok elsodorták a hajóját – a lista hosszan folytatható. Nem csoda, ha a görögök óta gondolkodott azon, hogy vajon tudná-e befolyásolni a klímát; pl. erdők irtásával vagy ültetésével tudná-e befolyásolni a csapadék mennyiségét? A klíma azonban túl bonyolult ahhoz, hogy a kérdésre hosszú ideig megfelelő válasz tudott volna születni. Idővel ugyanakkor, pl. a kisebb jégkorszakok felismerésével lassan világossá vált, hogy a klíma az ember közvetlen behatása nélkül is változik. Vajon milyen tényezők váltják ki e változásokat? A tudomány fejlődése először 1896-ban kínált egyfajta választ, amikor Arrhenius svéd fizikus felvetette azt a hipotézist, hogy a kőszén nagyarányú égetéséből felszabaduló széndioxid, üvegház hatást okozva, növelni fogja a Föld hőmérsékletét. Abban az időben azonban sokat még túl kicsinek gondolták az ember hatását a hatalmas Föld klímájára, és csak több tízezer év alatt vártak érzékelhető változást.

Az 1930-as évekre megfigyelték, hogy az USA és az Észak-atlanti térség jelentősen melegedett az előző félévszázadhoz képest. A tudósok többsége csak jelentéktelen természeti ingadozásnak gondolta a jelenséget; egyedül egy amatőr megfigyelő, G.S. Callendar gondolta úgy, hogy ez már ember-okozta klímaváltozás. A 2. világháborúval összefüggésben jelentősen növekedett a meteorológiai kutatásokra szánt pénz mennyisége, így az 50-es években néhány kutatónak lehetősége nyílt alaposabban, pontosabb eszközökkel utánajárni Arrhenius elméletének – és azt találták, hogy egyrészt tényleg folyamatosan nő a légköri széndioxid mennyisége, másrészt pedig ez a felhalmozódás sokkal hamarabb vezethet klímaváltozáshoz, mint ahogyan korábban gondolták. A maiakhoz képest egyszerű modelleik több fokos hőmérséklet-emelkedést jósoltak a következő évszázadra – ám az akkor még túl messzinek tűnt.

Az 1970-es években a szmogok és a környezetszennyezések által kiváltott környezeti mozgalmai elvonták a figyelmet a klímaváltozásról. Emellett az a megfigyelés, hogy a 40-es évektől kezdve egy hűlés indult el, megzavarta a tudósokat és a politikusokat egyaránt. Az egyetlen dolog, amiben egyetértés volt, az az volt, hogy az akkori tudományos modellek túl fejletlenek, és nincs elég adatuk. Intenzív adatgyűjtés kezdődött (nemcsak a szárazföldön, hanem a tengereken és az űrből is); mindeközben fejlődött a számítástechnika; az egytényezős modelleket továbbfejlesztve pedig a klimatikus rendszer bonyolult modellezése kezdett kialakulni. Egyes kutatók jövőbeli szárazságot, nagy viharokat, tengerszint-emelkedést kezdtek jósolni, míg egyes politikusok kezdték úgy gondolni, hogy itt egyre inkább a választókat érintő ügyekről van szó. 1970 után jól mérhetően melegedett a klíma, 1988-ban pedig addig nem tapasztalt forró nyár alakult ki (azóta ennél melegebb nyarakban sokszor volt már részünk). Egy nemzetközi tudományos konferencia nyilatkozata szerint az emberiségnek lépéseket kell tennie az üvegház gáz kibocsátások csökkentése érdekében.

A felhívást megalapozó tudományos elmélet azonban még túl sok bizonytalanságot rejtett magában; a kormány korlátozó szerepétől félő magánvállalkozások pedig mindenképpen el akarták kerülni, hogy rájuk nézve hátrányos döntések szülessenek. Megoldást attól reméltek, ha nemzetközi erőfeszítések eredményeként jelentősen növelik a tudományos információk megbízhatóságát. Így jött létre az az intézmény – az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület, angol nyelvű betűszóval: IPCC -, amelyik a kormányok, a civil szféra és a tudományos közösség számára az emberiség legkomolyabb összefogásával tudja előállítani a leghitelesebbnek tekinthető információkat.

1. ábra. A globális átlaghőmérséklet
növekedése, és az ebből adódó tengerszint-emelkedés és a hótakaró
csökkenésének mértéke az elmúlt másfél évszázadban az IPCC 4.
helyzetértékelő jelentése alapján. (Forrás: Éghajlatváltozás 2007.

http://www.met.hu/doc/IPCC_jelentes/ipcc_jelentes_2007.pdf
.)

2. ábra. A globális éghajlatváltozás elsőszámú okozójának tartott széndioxid koncentráció emelkedés az IPCC 4.
helyzetértékelő jelentése alapján. (Forrás: Éghajlatváltozás 2007.

http://www.met.hu/doc/IPCC_jelentes/ipcc_jelentes_2007.pdf
.)

Az IPCC először 2001-ben tudott megfogalmazni a klímaváltozásról olyan véleményt, ami már nem megkérdőjelezhetőnek volt tekinthető: habár a Föld klimatikus rendszere nagyon bonyolult, és a modellek nem tökéletes, mégis ki lehet jelenteni, hogy sokkal valószínűbb, hogy klímaváltozás zajlik, mint ennek az ellenkezője. 2007-ben – az adatgyűjtés és a modellezés jelentős fejlődésének eredményeképpen – az IPCC már úgy tudott fogalmazni, hogy “rendkívül valószínűtlen, hogy az utolsó 50 év globális éghajlatváltozása a külső kényszerek hatása nélkül megmagyarázható legyen, és nagyon valószínű, hogy nem csupán az ismert természetes okok következménye”. Az IPCC 2013-as, a közeljövőben publikálandó helyzetértékelése még pontosabban fogalmaz: “Rendkívül valószínű, hogy az embernek a klímára gyakorolt hatása több mint a felét megmagyarázza a globális szárazföldi melegedés 1951−2010 közötti mértékének több mint felét”.

A klímaváltozás kutatásának történetében tehát – legalábbis az utóbbi fél évszázadot tekintve – nem az a lényeg, hogy van-e vagy nincs klímaváltozás. Sokkal inkább az a kérdés – ami a tudomány fejlődésére egyébként általában jellemző -, hogy milyen bizonyossággal jelenthetjük ki, hogy van, milyen nagyra becsüljük a  változás mértékét, és hogy mivel magyarázzuk a kialakulását. Már régóta nagy biztonsággal kijelenthető, hogy a jelenlegi klímaváltozás létezik, azt az elmúlt  évtizedek emberi tevékenysége idézte elő, és feltétlenül fontos volna, hogy minél nagyobb intenzitással próbáljuk akadályozni, ill. kezdjük meg a hozzá való alkalmazkodást.

További részletek: Az IPCC 2007. évi
Helyzetértékelő Jelentése Döntéshozói Összefoglalójának

magyar nyelvű fordítása
(86 oldalas anyag)

Az IPCC-ről

Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testületet (angol nevén: Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 1988-ban hozta létre a Meteorológiai Világszervezet (World Meteorological Organization, WMO) és az ENSZ Környezetvédelmi Programja (United Nations Environment Program, UNEP). A létrehozás célja – az ENSZ Közgyűlésének 1988. december 6-i, 43/53 sz. határozata alapján – az volt, hogy az IPCC a rendelkezésre álló tudományos információk alapján egy olyan jelentést készítsen, amelyik az éghajlagváltozás és hatásainak minden aspektusát összefoglalja, s ami alapján realisztikus válasz-stratégiákat lehet kialakítani. Az IPCC munkáját ma vezérlő Alapelvek szerint az IPCC feladata “… felmérni – mindenre kiterjedő, objektív, nyílt és transzparens módon – mindazt a tudományos, technikai és társadalmi-gazdasági információt, ami releváns az emberi eredetű éghajlatváltozás kockázatai, potenciális hatásai tudományos alapjainak, valamint az alkalmazkodás és a mérséklés lehetőségeinek megértéséhez. Az IPCC jelentéseinek semlegeseknek kell lenniük szakpolitikai értelemben, bár az egyes politikák alkalmazása szempontjából fontos tudományos, technikai és társadalmi-gazdasági tényezőket objektív módon szükséges kezelniük.”

Az IPCC első, 1990-ben elkészített ún. Helyzetértékelő Jelentése hozzájárult annak megértéséhez, hogy az éghajlatváltozás olyan jelentős kihívás, ami nemzetközi összefogást igényel; ilymódon döntő szerepe volt abban, hogy létrehozták az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezményét (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC), azt a kulcsfontosságú nemzetközi egyezményét, aminek célja a globális felmelegedés megakadályozása, és hogy sikeresen tudjunk megküzdeni az éghajlatváltozás hatásaival. Ennek az egyezménynek a hatálya alatt jött létre a Kyotoi Jegyzőkönyv, aminek második kötelezettség-vállalási időszaka 2013-2020. közötti időszakra vonatkozik.

Az első Helyzetértékelő jelentés óta az IPCC kormányok felkérésére, de mint tudományos intézmény működik. Feladata, hogy időnként elvégezze a világ miden részén folytatott, a klímával és klímaváltozással foglalkozó kutatások mindenkori állásának szintézisét, és ezen kívül sok más jellegű tudományos elemzést, módszertani fejlesztést végezzen el.

Ez a szintézis nem csupán a klímaváltozás jelenségére terjed ki. Egyre inkább ennél fontosabbá válik megérteni, hogy milyen hatásai lehetnek a klímaváltozásnak, hol és milyen módon sérülékeny a bioszféra és az emberi társadalom, és hogyan lehet az éghajlatváltozához alkalmazkondi. Amíg lehet és van értelme, addigi akadályozni is kell az éghajlat változását az üvegház gáz kibocsátások csökkentésével és elnyelésének növelésével. Mindehhez pedig szükséges tudni azt, hogy egyáltalán mennyi e gázok kibocsátásának és elnyelésének nagysága, ill. hogy milyen módszerekkel lehet e kibocsátásokat és elnyeléseket megbecsülni az emberi élet legkülönbözőbb területein. Ezért a helyzetértékelő jelentések mellet, sőt: a Kyotói Jegyzőkönyv megvalósítása szempontjából fontosabbak az IPCC ún. módszertani útmutatói.

A szintézis azt jelenti, hogy a klímaváltozás szempontjából fontos, fent említett tématerületeken a világ minden táján dolgozó, területükön elismert szakemberek időről-időre áttekintik a tudományterületük aktuális állapotát; összegyűjtik az alkalmazott módszereket, a publikált adatokat és következtetéseket, és ezekből lehetőség szerinti konszenzusos véleményt fogalmaznak meg. Az IPCC ilyen értelemben nem, ill. ritkán produkál saját új eredményt, ám azáltal, hogy a sok-sok tudományos információt és véleményt “megszűri”, ellenőrzi, pontosítja, nagyobb eséllyel tud tudományosan helyes véleményt megfogalmazni, mint egy-egy kutató vagy kutató-csoport.

Ez a szintetizáló munka esetenként több tíz, ill. több száz kutató együttműködését követeli meg. A kutatók mindenekelőtt jól meghatározott feladatok elvégzését célzó, a kutatók személyes részvételével zajló konferenciákon, workshopokon és meetingeken dolgoznak együtt, de egymással e rendezvényeken kívül elektronikus levelezéssel, telefonon keresztül és más módokon folyamatosan és rendszeresen tartják a kapcsolatot.

Ezen túlmenően azonban nagyon fontos részét képezi az IPCC munkájának az a folyamat, ahogyan a fenti témákban készülő ún. helyzetértékelő, ill. módszertani jelentések, továbbá ún. speciális témájú jelentések készülnek. A jelentések első változatát szakértők számára elérhetővé teszik, hogy azok véleményezhessék azt. A vélemények alapján a szerzők a jelentést továbbfejlesztik, majd a második változatát újból szakértők, valamint a kormányok számára kiadják véleményezésre. E véleményezési folyamatokban több ezer, sőt akár több tízezer vélemény is érkezhet egy-egy több száz, vagy 1-2 ezer oldalas dokumentumra (másképpen: egy nyomtatott oldal terjedelmű jelentésrészre 5-15 vélemény is születhet). A jelentések végső változatának kialakulását így sokszor heves viták előzik meg; ezek célja az, hogy elkerülhető legyen, hogy a jelentések hibásak legyenek, ill. hogy egyoldalú, szubjektív, megalapozatlan vélemények kerüljenek túlsúlyba. Habár a végtermékek emberi tevékenység eredményei, és sosem tökéletesek, a rigorózus folyamat eredményeként mégis alapvetően a tudomány mindenkori állását legjobban tükröző összefoglalók születnek.

További részletek az IPCC angol nyelvű honlapján találhatók (angol nyelven)

Erdők, bioszféra

A Föld ma ismert, a mi életlehetőségeinket biztosító légköre biológiai eredetű: a Föld keletkezésekor kialakult légkört az evolúció során kifejlődött életformák jelentősen átalakították. Az eredetileg a nitrogén mellett főleg széndioxidból, metánból és vízgőzből álló légkörben 2.4 milliárd évvel ezelőttig nem volt oxigén. A zöld növények a (kb. 2 milliárd évig tartó) Nagy Oxigenizációs Esemény idején kivonták a CO2 legnagyobb részét, és megtöltötték a levegőt oxigénnel. Mára – a vízgőz kivételével – az üvegház hatást eredményező gázok már csak nyomokban vannak jelen a légkörben; ez is elég azonban ahhoz, hogy ezeknek jelentős üvegház hatása legyen. Az emberi tevékenységek eredményeként ezen üvegház gázok mennyisége folyamatosan és nagy ütemben nő a légkörben.

Ehhez a növekedéshez jelentősen – több, mint 10% mértékben, de más becslések szerint ennél nagyobb arányban – hozzájárul az is, ahogyan az emberiség a Föld erdeivel bánik. Változó mértékben ugyan, de folyamatosan nagy erdőterületeket égetnek le és termelnek le (főleg a fejlődő országokban); de a szántóföldi- és gyepgazdálkodásból, valamint a különböző földhasználati formák váltogatásából is jelentős emissziók adódnak (l. a lenti táblázatot). A megmaradt, és sok helyen regenerálódó erdők azonban sok, az ember által a földhasználat-változások során okozott kibocsátásoknál több mint kétszeres mennyiségű szenet kötnek meg.

 

A Föld egyszerűsített szénkörforgalma
(a 2001-2010. között becsült átlagos éves anyagáramlások
a különböző kategóriákban).
(Piros színnel a
kibocsátások
, zöld színnel az
elnyelések.
A földhasználatokkal, mindenekelőtt az erdőkkel összefüggő kibocsátásokat és
elnyeléseket kiemeltük.)
(Forrás: Global Carbon Project)

kibocsátás/elnyelés

mennyiség, milliárd tC/év
fosszilis tüzelőanyagok égetése 8,1
(nettó) földhasználat-változás (főleg erdőirtás) 1,0
óceánok nettó szénnyelése 2,4
a levegő szén-felvétele 4,3
reziduális (a fentiek egyenlegéből adódó) szénnyelés a szárazföldeken 2,4

Az erdők a fejlettebb országok többségénél az utóbbi időben jelentős szénnyelő volt. Ez azért fontos, mert ennek következtében a kibocsátások csökkentését célul tűző nemzetközi egyezményt, a Kyotoi Jegyzőkönyvet sok ország azért ratifikálta, mert ezt a szénlekötést figyelembe vehette a kibocsátás-csökkentési vállalásainak teljesítéséhez. Ezért vált különösen fontossá az is, hogy a lehetőségig pontos képünk legyen arról, hogy mennyi az erdők szénlekötése, ill. üvegház gáz kibocsátása. Az erdők és más földhasználati ágakban mind a természetes, mind az ember által előidézett folyamatok nagyon bonyolultak. Ezeket a folyamatokat csak egy nagyon komplex módszertannal lehet becsülni (a hivatalos módszertant l. az IPCC honlapján; a módszertan hazai adaptációjának (az anyag elkészülte óta helyenként jelentősen módosult) leírása magyarul itt, a legutóbbi változatban, angol nyelven pedig az innen letölthető ún. NIR-ben (annak a 6. és a 10. fejezetében) található.)

Az erdők szénlekötésének becslése a tudományos kutatáson kívül a klímaváltozás akadályozását szolgáló politikák számára is fontos. Ezért is foglalkoztunk az elmúlt évtizedekben intenzíven olyan kutatásokkal és fejlesztésekkel, amelyek eredményeként a hazai erdők szénkörforgalmát a korábbiaknál jóval részletesebben ismerjük.


Az erdők szénkörforgalmának főbb tárolói és folyamatai a CASMOFOR modellben

Ennek a szénkörfogalomnak a becslésére kialakítottunk egy modellt – az ún. CASMOFOR modellt -, amellyel a jövőre vonatkozóan többféle elképzelés (erdőtelepítések üteme, fafajösszetétele, ún. termőhelyi viszonyai stb.) függvényében meg tudtuk becsülni azt, hogy mennyi szénlekötés várható az erdőktől, és hogy e szénlekötés milyen költséggel valósítható meg. Sőt, kifejlesztettünk egy CO2 lekötési kalkulátort is. A legújabb kutatások eredményeként mindez szoros összefüggésben van egy általánosabb témával: a fenntarthatósággal. hazai erdőkből származó kibocsátások vonatkozásában további érdekes részletek olvashatók a www.scientia.hu/2084 weblapon.