Magyarország, 1978. január-június (15. évfolyam, 1-26. szám)
1978-04-23 / 17. szám
Biokémia Legalább ugyanannyit Széndioxid a légkörben Klímaváltozást okozhat Noha a szén csupán nyomelemként van jelen a légkörben (a széndioxid-koncentráció mindöszsze 0,03 százalék), a földi éghajlat alakulásában döntő hatású, mert a Nap infravörös tartományban sugárzó energiáját elnyeli. De nemcsak mint hőcsapda játszik fontos szerepet, hanem mint a zöld növények által a fotoszintézis során rögzített szén forrása is. Nem túlzás tehát, ha azt mondjuk, hogy a földi légkörnek ez a mennyiségileg jelentéktelen alkotóeleme minden növényi és állati élet alapja. Évszakos ingadozások Charles D. Keeling amerikai kutató volt az első, aki a Scripps Oceanográfiai Intézet munkatársaként 1958-ban megfigyelő állomást állított fel Hawai szigetén, a Mauna Loa tűzhányó tetején, a légkör széndioxid tartalmának folyamatos ellenőrzése céljából. Az itt és később másutt is regisztrált adatok szerint a légkör átlagos széndioxidtartalma 1958 óta folyamatosan és egyenletesen nő, a növekedés mértéke Mauna Loa környezetében évente több mint 0,25 százalék. Rendszeres ingadozást is tapasztaltak: az északi féltekén a csúcs többnyire áprilisban, a minimum pedig késő szeptemberben vagy októberben jelentkezik. (Ma már az Antarktiszon, Ausztráliában, Alaszkán és a New York melletti Long Islanden ugyancsak működnek hasonló állomások, és repülőgépek segítségével is szép számmal gyűjtöttek vizsgálat céljára légkörmintákat.) A széndioxid-koncentráció évszakos ingadozása a Föld növény- és állatvilágának anyagcseretevékenységével függ össze. Mindkét félteke középső szélességi fokain a fotoszintézis nyári csúcsa, illetve téli minimuma okozza a rendszeres kilengéseket. Ebből a szempontból mindenfajta növénytakarónál nagyobb jelentőségűek a kiterjedt erdőségek, mert csak ezek képesek olyan mennyiségben kivonni a légkör széntartalmát, hogy a változás az egész széndioxid-háztartásra számottevően kihat. A megfigyelések szerint az évszakos ingadozások mértéke erősen különböző, de az átlagos évi széndioxidszinthez képest mindenütt nagy: Mauna Laónál 66, Long Islanden csaknem 200 százalék. A különbség a forró égövhöz közeledve csökken, mert a trópusokon az anyagcsere intenzitása egyáltalán nem vagy csak kevéssé válto• A kék szín őserdőt jelez, amelynek fotoszintetizáló aktivitása egész éven át intenzíveázik. Megállapították továbbá, hogy a déli féltekén az évszakos változás mértéke sokkal kisebb, aminek az az oka, hogy ott kevesebb a szárazföld, következésképp az erdő is. Mindebből egyértelműen következik, hogy az erdőségeknek a légkör széndioxid-tartalmának rövid távú alakulására döntő befolyása van. Más a helyzet hosszú távon. 1850 óta a Föld légkörében a széndioxid mennyisége 10—15 százalékkal nőtt. Ezt a növekedést mindmostanáig a széntartalmú ásványi tüzelőanyagok elégetésével, illetve az ipari tevékenység ugrásszerű növekedésével magyarázták. George M. Woodwell, a Massachusettsben levő Woods Hole-i Tengerbiológiai Laboratórium ökológiai Központjának igazgatója a Scientific American című tudományos folyóirat egyik legutóbbi számában leírja: ő és munkatársai nemrégiben kimutatták, hogy a légköri széndioxid ilyen mérvű feldúsulásához valószínűleg hozzájárult a bioszférából eredő tetemes többletmennyiség is. Ennek oka kettős: egyrészt az erdővel borított területek kiterjedésének csökkenése, másrészt a humusz fokozódó oxidációja. Nem csökkenti , növeli A légkör jelenleg 700 milliárd tonna szenet tartalmaz széndioxid formájában; ez a szénmennyiség folyamatosan kicserélődik a légkörnek az élővilággal és az óceánok felszíni vízrétegeivel való kölcsönhatásai következtében. Valamivel nagyobb, mintegy 800 milliárd tonna az élővilág széntartalma. Még nagyobb szénkészletet — 1000—3000 milliárd tonnát — foglalnak magukban a talaj szerves anyagai, főként a humusz és a tőzeg. (Megjegyzendő, az erdőirtás, a nagy szervesanyag-tartalmú talajok mezőgazdasági hasznosítása és a mocsarak kiszárítása folytán elemeire bomló humusz is növeli a légköri széndioxid mennyiségét. Ám a leghatalmasabb széntároló a világóceán, amelynek vize — oldott széndioxid formájában — 40 000 milliárd tonna szenet tartalmaz. A legutóbbi időkig a kutatók úgy vélték, hogy az ipari tevékenységből eredő széndioxid-mennyiség felét elnyelik az óceánok felső vízrétegei, másik fele pedig a légkör széndioxid-tartalmát gyarapítja. George M. Woodwell és R. A. Houghton 1976 novemberében egy Nyugat-Berlinben rendezett biokémiai konferencián lépett először a szakmai nyilvánosság elé az új felismeréssel: számításaik szerint az élő szervezetek évente legalább ugyanannyi széndioxidot bocsátanak a légkörbe, mint az ásványi tüzelőanyagokat elégető ember. Azóta két nemzetközi konferencián is foglalkoztak ezzel a kérdéssel (1977 márciusában Miami Beachben az Egyesült Államok energiaügyi minisztériumának szervezésében, áprilisban pedig a nyugat-németországi Ratzeburgban az ICSU környezetvédelmi tudományos bizottságának égisze alatt). Az itt elhangzott előadások és a Science-ben, továbbá néhány más tudományos folyóiratban újabban megjelent közlemények szerzői is arra a következtetésre jutottak, hogy — az eddigi feltevésektől eltérően — a Föld élő szervezetei összességükben ma már nem csökkentik, hanem ellenkezőleg, növelik a légkör széndioxid-tartalmát. Azaz nemcsak az ipar, hanem a pusztuló növénytakaró és a szétbomló humusz is állandó forrása a légköri széndioxidnak. R. H. Whittaker és Gene E. Likens, a Cornell Egyetem munkatársai a növénytakaró szerepét vizsgálták ilyen tekintetben. Kutatásaik a természetes ökológiai rendszerek és a mezőgazdasági művelésbe vett területek összehasonlítására irányultak abból a szempontból, hogy az ember mező- és erdőgazdasági tevékenysége miképpen befolyásolja a légkör széndioxid-háztartását. Megállapították, hogy egy négyzetméternyi trópusi erdő évi szénhozama 990 gramm, a mérsékelt övi erdőé 560 gramm, és 360 gramm, ha a területet hideg égövi erdő fedi; a megművelt földek négyzetméterének évi szénhozama viszont mindössze 290 gramm. Táblázatba foglalták a szárazföldi és az óceáni növénytakaró adatait a kiterjedés, az évi tiszta szénhozam és a széntartalom szempontjából. Eszerint a szárazföldeken összesen 149 millió négyzetkilométert fed növénytakaró, ennek évi tiszta szénhozama 53 milliárd tonna, és a növénytömeg összes széntartalma 827 milliárd tonna. Ami az óceánokat illeti: az összterület 361 millió négyzetkilométer, a növényzet évi szénhozama 25 milliárd tonna, összes széntartalma pedig 1,75 milliárd tonna. Nehéz megbecsülni, hogy ez a szénkészlet milyen arányban csökken az emberi tevékenység következtében. Hozzávetőleges számítások szerint a légköri széndioxidot leginkább „megcsapoló” trópusi erdőségek által fedett terület évente 0,5—1,5 százalékkal csökken. Elsősorban ez a magyarázat arra a kérdésre, hogy miért vált a földi növénytakaró a légkör széndioxid-tartalmát csökkentő tényezőből azt növelő tényezővé. G. Evelyn Hutchinson (Yale Egyetem) már 1954-ben megjelent The Earth as a Planet (a Föld mint bolygó) című könyvében hangot adott véleményének, hogy az erdők irtása miatt a légkör szénháztartása a visszájára fordulhat. G. M. Woodwell szerint a kőolaj tüzelőanyagként való felhasználásának jelenlegi trendje és az őserdőkkel borított területek további csökkenése miatt fennáll a veszély, hogy a légkör széndioxidtartalmának növekedése előbbutóbb éghajlati változást eredményez. A veszély realitása Persze, a veszély realitása attól függ, hogy adott helyzetben milyen mértékű a nagyobb széndioxid-koncentráció éghajlat-befolyásoló hatása. Az éghajlatot ugyanis sok, egymással dinamikus kölcsönhatásban álló tényező befolyásolja, a többi között a naptevékenység fluktuálása és a Föld hőelnyelő és -visszaverő képességének mindenkori változásai is (felhő-, hó- és jégtakaró), így a kérdésre határozott választ adni lehetetlen, hiszen nem tudjuk, hogy a légkör széndioxid-tartalmának milyen fokú koncentrációja képes számottevően belejátszani a többi tényező kölcsönhatásába. Ha ez a hatás dominánssá válnék, a Föld felmelegszik, de nem egyenletesen: a sarkok felé közeledve egyre nagyobb mértékben. Egy ilyen éghajlatváltozás azt eredményezné, hogy a sivatagi övezetek kitolódnának a sarkok felé, gyarapítva az aszályos és csökkentve a megművelhető területek kiterjedését. Ahhoz, hogy az emberiség elkerülje ezt a katasztrófát, csökkenteni kellene a hagyományos tüzelési formákat, és véget vetni a legnagyobb széndioxid-fogyasztó erdőségek — például az Amazonas menti területek — mértéktelen irtásának. Egyszersmind tovább kellene folytatni a világ szénháztartásának részletes feltárására irányuló kutatásokat, például az erdővel borított területek morfológiai és strukturális változásainak kutatását, amire manapság már kedvező lehetőség nyílik a mesterséges holdak révén. A Meteorológiai Világszervezet 1979 februárjában világkonferenciát (World Climate Conference) rendez ebben a tárgykörben a teendők megtárgyalására. ELEK ISTVÁN LANDSAT-FELVÉTEL AZ AMAZONAS-VÖLGYRŐL* Véget vetni az erdőségek mértéktelen irtásának MAGYARORSZÁG 1978/17