Üvegház gázok

Miért fontos velük foglalkozni?

Az elmúlt egy évszázadban a klíma jelentős, és egyre fokozódó változása figyelhető meg. Ezért a változásért az ezzel foglalkozó kutatók közössége elsősorban egyes üvegház hatású gázoknak az emberi eredetű kibocsátását teszi felelőssé. Annak érdekében, hogy nyomon lehessen követni azt, hogy az egyes országok szintjén ki és milyen mértékben felelős e kibocsátásokért, az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye hatálya alatt a fejlett országoknak az 1990-es évektől, az összes többi országnak pedig kb. a 2010-es évek eleje óta rendszeresen jelentenie kell a Keretegyezmény hatálya alatt kezelt üvegház gázok kibocsátásának becsült nagyságát. (A fontosabb ilyen gázok a földhasználati szektor esetén a következők: CO2, CH4, N2O. Üvegház hatása más gázoknak is van; így pl. különböző ipari folyamatokban alkalmazott halogénezett szén-hidrogéneknek, de a légkörben nagy mennyiségben lévő vízgőznek, és más gázoknak is. Ezekkel a Keretegyezmény hatálya alatt vagy azért nem foglalkozunk, mert rájuk nincs az embernek közvetlen hatása, vagy pedig azért, mert a légkör ózonpajzsát károsítják. Ez utóbbi gázok kibocsátását egy másik egyezmény, a Montreáli Jegyzőkönyv szabályozza.)

A fentiekben kibocsátásokról beszéltünk. A kibocsátással megnő az említett gázok légköri koncentrációja, és így üvegház hatása. Az erdők és néhány más földhasználati tevékenység esetében azonban beszélhetünk elnyelésről is, amit “negatív kibocsátásként” is felfoghatunk. Mind a kibocsátás, mind az elnyelés esetében tudományos, de a klímaváltozás kezelésével kapcsolatos gyakorlati szempontok miatt is fontos tudni az érintett gázok forgalmának nagyságát.

Az üvegház gázok becslésével kapcsolatban hazánkban “az üvegházhatású gázok kibocsátásával, valamint az éghajlatváltozással kapcsolatos nemzeti jelentés tartalmáról és elkészítésének módjáról, az adatszolgáltatás rendjéről, illetve az adatszolgáltatási kötelezettség megszegése esetén fizetendő bírságról” szóló 278/2014. (XI. 14.) Korm. rendelet mérvadó. Ez alapján az erdőkre vonatkozó üvegház gáz leltárat a NÉBIH Erdészeti Igazgatósága és az NAIK ERTI készíti.

 

A kibocsátások és elnyelések becslése

Az elnyelések és kibocsátások becslése gázonként más-más módszertan segítségével végezhető el. E módszertant az IPCC (Klímaváltozási Kormánykozi Testület) nevű nemzetközi tudományos szervezet dolgozott ki. (Jelenleg az IPCC 2006-os útmutatóját, az annak kiegészítését jelentő 2013-as, a Kyoto Protocol hatálya alatti Supplementet, valamint a vizes területekre vonatkozó kiegészítést kötelező, az ún. Wetlands Supplementet ajánlott használni; 2019-ben pedig mejelent a 2006-os Útmutató átdolgozása; ezt valószínűleg a Párizsi Megállapodás hatálya alatt lesz majd kötelező alkalmazni. Ezeknek a módszertani útmutatóknak nincs magyar fordítása.)

A becslés összetett, több lépcsőben történik. Az összes gazdasági szektor közül a földhasználati szektor, ezen belül az erdészeti szektor becslési módszere a legbonyolultabb. E módszer teljes angol nyelvű leírását, a módszeren belül a hazai viszonyokra történő adaptálását és további adatokat illetően l. Magyarország Nemzeti Üvegház Hatású Gáz Leltárát (NIR), továbbá a CRF of Hungary-t, ami a leltár számos táblázatban megtalálható, számokban kifejezett eredményeit tartalmazza. A NIR és a CRF megtalálható a Keretegyezmény honlapján. Az erdőkre alkalmazott, meglehetősen bonyolult, mára részben meghaladott módszertan főbb elemeit magyar nyelven Somogyi (2008) foglalja össze. További információk találhatók az alábbi előadásokban: 1 , 2 , 3 .

A módszer sokféle adatot igényel, melyek egy része tudományos esettanulmányokból, más része monitoring jelleggel végzett statisztikai adatgyűjtésből származik. A statisztikai adatgyűjtés és -feldolgozást több intézmény összehangolt munkájával történik. Az erdészeti leltár statisztikai adatai a NÉBIH Erdészeti Igazgatósága által kezelt Országos Erdőállomány Adattárból származnak. A földhasználati szektorra, ezen belül elsősorban az erdőkre vonatkozó hazai rendszert az alábbi 1. ábra mutatja.

 

1. ábra. A leltárkészítésben részt vevő intézmények; a felhasznált alapadatok forrásai; és a leltárkészítés folyamata. (Az ábra az erdővel kapcsolatos üvegház gáz leltár készítésével kapcsolatos információkat emeli ki. A nem erdő földhasználati ágak adatait a KSH és más szervek szolgáltatják.
Rövidítések:
BM OKF: Belügyminisztérium Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság
CL: Cropland (szántóterületek)
ESZIR: Erdészeti Szakigazgatási Információs rendszer
EEM: Egyesített Erdészeti Monitoring
EU: Európai Únió
FL: Forest Land (erdők)
FM: Földművelésügyi Minisztérium
GL: Grassland (legelők, rétek)
LULUCF: Land Use, Land Use Change and Forestry (a Földhasználati Szektor)
NAIK-ERTI: Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ, Erdészeti Tudományos Intézet
NÉBIH EI: Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal, Erdészeti Igazgatóság
NÉBIH NTAI: NÉBIH Növény-, Talaj- és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatóság
NFM: Nemzeti Fejlesztési Minisztérium
NIR: National Inventory Report
OEA: Országos Erdőállomány Adattár
OMSZ: Országos Meteorológiai Szolgálat
OSAP: Erdészeti és Faipari Adatszolgáltatás
QA: Quality Assurance (külső, független, intézményen kívüli minőségbiztosítás)
QC: Quality Control (intézményen belüli minőségbiztosítás)
TIM: Talaj Információs és Monitoring Rendszer
ÜHG: Üvegház gáz

 

Fontos megjegyezni, hogy az üvegház gáz leltár egy valójában többféle célra készült kimutatás. Ezen belül kaphatunk információt arra nézve, hogy mekkora egy adott évben egy adott földhasználati kategória akkori elnyelése és kibocsátása. E kategóriákat szemlélteti az alábbi 2. ábra. E kategóriák közül csak egy az  összes erdő (Forest Land). Ezen belül különböző, a klímapolitika szempontjából hasznosnak és fontosnak tartott, ám valójában mesterséges kategóriákra külön kell becsléseket adni. Ilyen kategóriák az ún. erdőtelepítések; az erdőírtások; valamint a kezelt erdők. Ezen kategóriák területe, valamint kibocsátásai és elnyelései konkrét, nemzetközi jogszabályokban (l. itt) előírt definíciók alapján azonosíthatók.

 

2. ábra. Az ÜHG leltárakban elkülönítendő főbb földhasználati kategóriák.
Az egyes kategóriák angol jelölése: Erdők (Forest land): FL; Szántók (Cropland): CL; Legelők (Grassland): GL; Vizes-mocsaras területek (Wetlands): WL; Települések (Settlements): SE; Egyéb területek (Other Land): OL.

Fontos, hogy az egyes fenti kategóriák jellemzően közel egyensúlyi állapotban vannak a szénegyenlegüket tekintve. A területek pihentetése (átmeneti használaton kívüli helyezése) jellemzően növeli a szénkészletet; ugyanakkor a pihentetett terület újbóli használatba vétele kibocsátást eredményezhet. A mezőgazdasági területeknél nagyon sok emisszióval jár a területek trágyázása; azonban ezeket az emissziókat nem a földhasználati szektorban kell elszámolni (l. lejjebb). Viszonylag sok elnyelés, ill. emisszió származhat viszont abból, ha megváltoztatjuk egy terület földhasználati kategóriáját; tehát ha pl. erdőből szántót csinálunk (“erdőirtás”, angolul “deforestation”, D) vagy fordítva (“szántóból erdővé alakítás”, angolul “land conversion from CL to FL”, CL-FL). Az ilyen átalakításból 6*5=30 féle van. Ezeknek az erdőkkel kapcsolatos, 10 lehetséges esetét szemlélteti a 3. ábra.

3. ábra. Az erdők résztévelével zajló földhasználat-változások.

A földhasználati szektoron belül a legnagyobb, az üvegház hatást befolyásoló kibocsátások és elnyelések jellemzően a szén körforgalmában bekövetkezett változások miatt történnek. Ezt szemlélteti az alábbi 4. ábra, amelyen egy-egy földhasználaton belül a különböző helyeken meglévő szén mennyiségénél nemcsak a legkönnyebben észrevehető föld feletti biomasszára, hanem a föld alatti biomasszára, a talajra, az erdei avarra és az egyéb holt szervesanyagra (holt fa) is gondolni kell.

4.a. ábra. Az erdőkön belüli, emberi hatásra létrejövő széntartalom-különbségek.

4.b. ábra. Emberi hatásra létrejövő széntartalom-különbségek különböző intenzitással kezelt szántóterületeken.

 

Néhány fontos adat a hazai üvegház gáz leltárból

Mindenekelőtt érdemes szemügyre venni az összes, a Keretegyezmény hatálya alatt számításba vett üvegházhatású gáz szén-egyenértékre (CO2eq) számolt (és millió tonnában kifejezett) kibocsátását és elnyelését a főbb gazdasági szektorokba összesítve (5. ábra). Az 1985-87 között évente átlagosan mintegy 110 millió t, 1990-ben már csak 95, 2013-ban pedig mintegy 57 millió t CO2 egyenérték üvegház gáz került a levegőbe. Ugyanakkor 2014-ben megállt, 2015-ben pedig megfordult a csökkenés korábbi trendje. A gazdasági termelésnek az utóbbi években megfigyelhető fokozódása, valamint a gazdaság szerkezetének és az életmódunk változásai következtében kialakuló kibocsátás-növekedést már nem tudta ellensúlyozni a hatékonyság növekedése (vagyis az, hogy egységnyi termelési érték előállításához egyre kevesebb kibocsátás tartozik).

5. ábra. A hazai üvegház gáz leltár szerint kimutatott kibocsátások és elnyelések az elmúlt három évtizedben. (Forrás: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye honlapján évente frissített leltár.) Az erdőgazdálkodáson és az egyéb földhasználaton kívül, melyek nettó szénnyelők, minden más gazdasági ág kibocsátó.

 

Érdemes azt is elemezni (6. ábra), hogy a földhasználattal összefüggő tevékenységeknek milyen az egymáshoz viszonyított nagysága. Az állattartással és a földek trágyázásával kapcsolatos kibocsátások meglehetősen nagyok; összességében nagyobbak, mint az erdők és más földhasználati ágat elnyelése, ezért a szektor kibocsátási egyenlege nettó emisszió. Megjegyzendő azonban, hogy – az újonan telepített erdőket figyelmen kívül hagyva – az erdők szénlekötése átmeneti jelenség; a jövőben a már meglévő erdők szénlekötésének folyamatos csökkenése várható.

 

6. ábra. A földhasználattal közvetlenül összefüggően kimutatott kibocsátások és elnyelések az elmúlt három évtizedben. (Forrás: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye honlapján évente frissített leltár.)

 

Külön elemezve az erdőket és a földhasználat-váltással kapcsolatos gázforgalmat (7. ábra) látható, hogy az erdők az elmúlt időszakban jellemzően nettó szénelnyelők voltak. A többi földhasználati szektor nem mindig, de amikor azokra a kibocsátás volt a jellemző, azt az erdők ellensúlyozni tudták. Meg kell azonban jegyezni, hogy az erdők sem mindig maradnak kibocsátók, és várható, hogy a következő 2-3 évtizedben (függően a jövőbeli erdőtelepítési ütemtől, és a klímaváltozás hatására bekövetkező esetleges erdőpusztulásokból) az erdők is nettó kibocsátókká válnak.

7. ábra. A földhasználattal közvetlenül összefüggően kimutatott kibocsátások és elnyelések az elmúlt három évtizedben. (Forrás: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye honlapján évente frissített leltár.)

Az erdők nettó elnyelésén belül (ide nem értve most a fatermékek széntárolót, amely valójában már nem szorosan a föld használatához kapcsolódik) az elnyelések és kibocsátások nagyságát elsősorban a következő folyamatok határozzák meg: az erdőtelepítések, erdőírtások és más földhasználat-váltások nagysága; a fák növekedése; a fakitermelés nagysága; valamint az erdőpusztulások nagysága (beleértve az erdőtüzek nagyságát).

Az erdőkkel kapcsolatos fontosabb, a Kyotói Jegyzőkönyv hatálya alatt definált földhasználat-váltások nagyságát a 8. ábra mutatja. Ezen összesítve látható az 1990. óta telepített területek (angol rövidítése alapján “AR”), az évente az erdőtervezések során “talált” (valójában korábban a hatóságok számára nem ismert módon telepített, ill. az erdők természetes térfoglalása következtében kialakult) erdőterületek (“FF”), valamint az erdő művelési ágból kivont erdőterületek (“erdőírtások”, “D”). Az adatsorok szerint nálunk (szemben pl. sok fejlődő országgal) szerencsére folyamatosan nő az erdőterület, és nagyon kicsi az erdőírtás nagysága. Kedvezőtlennek mondható az üvegház gáz leltárra nézve ugyanakkor, hogy az erdőtelepítések üteme gyakorlatilag leállt.

8. ábra. Az erdőtelepítések (AR), erdőírtások és talált erdők összesített területének nagysága 1990. óta. (Forrás: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye honlapján évente frissített leltár.)

 

Ez azért fontos, mert így alig nőhet tovább az az erdőterület, ami egyre több szenet tudna lekötni. Ez látható (a Kiotói Jegyzőkönyv hatálya alatti kategóriákat használó) 9. ábráról, amely szerint annak ellenére, hogy a telepítések területe csak egy tizede a többi erdőnek, jelentős szénlekötés jellemző rájuk a többi erdőhöz képest. Az erdőirtásokból származó emissziók kicsik, de jóval nagyobbak a területi arányokhoz képest. (Az ábra csak néhány év adatát mutatja, és csak ezekből hosszú távra, és a jövőre vonatkozó következtetéseket nem lehet levonni.)

 

9. ábra. Az erdőtelepítések (AR), erdőírtások (D) és többi összes erdő (FM) éves kibocsátása és elnyelése. (Forrás: az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye honlapján évente frissített leltár.)

Az ábrát a fenti 5. ábrával érdemes összevetni. A már ott tett megállapítást konkrétabban megfogalmazva elmondható, hogy az ország kibocsátásának (a földhasználati szektor nélkül 2017-ben 61,5 millió tCO2eq) alig több, mint egy tizede (6,5 millió tCO2eq) az erdők szénelnyelése; és ennek csak egyötöde (a teljes kibocsátás 2%-a) a telepített erdők szénlekötése. Modellezéssel megmutatható, hogy az 1990. óta tartó, 25 éves erdősítési program keretében a viszonylag intenzívebb erdősítési ütem (átlagosan évi 9 ezer ha) mellett az 1990. óta összesített szénelnyelés kb. 16 millió tCO2eq. Ez a jelenlegi éves kibocsátásnak kevesebb, mint negyede. Másképpen megfogalmazva ez azt jelenti, hogy mintegy évi félmillió ha beerdősítésére volna szükség ahhoz, hogy teljes mértékben erdőtelepítéssel tudjuk ellensúlyozni a kibocsátásainkat. Mivel összesen van – jó esetben – 700 ezer ha-unk, ez nyilvánvalóan lehetetlen. Ebből következik, hogy társadalmi szinten elsődleges klímavédelmi feladatunk nem új erdők telepítése – bár az is nagyon fontos -, hanem az üvegház gáz kibocsátásunk drasztikus csökkentése.

Fontos elemezni azt is, hogy az erdészeti szektoron belül milyen folyamatok vezetnek a legnagyobb elnyelésekhez és kibocsátásokhoz. A hazai viszonyokból és az erdők pillanatnyi állapotából adódóan jelenleg a legnagyobb jelentősége a biomassza folyamatos növekedéséből, a mérsékelt fakitermelésből és a lassan növekbő faelhalásból (mortalitás) adódó (nettó) elnyelésnek van.

Azt, hogy az erdei biomassza az említett folyamatok eredőjeként folyamatosan növekszik, jól szemlélteti a 10. ábra, amely szerint a fakitermelések hosszú idő óta jóval alatta maradnak az évente keletkező faanyag mennyiségénél, az ún. folyónövedéknél. Mivel szerves talajon csak kevés erdőnk van, ezért az onnan származó emisszió kicsi. Szintén kicsi jelenleg az erdőtüzekből és a vágástéri hulladékokból származó metán és dinitrogén-oxid kibocsátások. E gázok mennyiségére azért kell figyelni, mert 25-ször, ill. 298-szor erősebb az üvegház hatásuk, mint a szén-dioxidé. (Megjegyezzük, hogy az erdőtüzekből és a vágástéri hulladékok égetéséből származó szén-dioxid kibocsátást, ami évente kb. 400 ezer tCO2, a biomassza szénkészlet-változásában összevonva mutatjuk ki.)

 

10. ábra. A fakitermelések és a folyónövedék alakulása az elmúlt évtizedekben. (Forrás: Országos Erdőállomány Adattár.)

Végül megyjegyezzük, hogy a fent bemutatott becsléseket elég nagy bizonytalanság terheli, ami az ilyen emissziók természetéből, a rendelkezésre álló adatokból és az alkalmazható módszertanból adódik. Az éves számok ezért inkább csak tájékoztató jellegűek; a hosszabb idősorok azonban valósnak tekinthető tendenciákat mutatnak.