· Web viewKörnyezetgazdálkodás. Előszó. Bevezetés. Az ember és környezetének változása. Atmoszféra. Litoszféra. A környezet biológiai összefüggései. Környezeti

16. tanulsi egysg: Hulladkgazdlkods

16. tanulsi egysg: Hulladkgazdlkods

Krnyezetgazdlkods

Dr. Bartfi, Istvn

Krnyezetgazdlkods

Dr. Bartfi, Istvn

Publication date 2011

Szerzi jog 2011 Szent Istvn Egyetem

Copyright 2011, Szent Istvn Egyetem. Minden jog fenntartva,

Created by XMLmind XSL-FO Converter.



Tartalom

Elsz 0

Bevezets 0

I. Az ember s krnyezete 0

1. Az ember s krnyezetnek vltozsa 0

2. Atmoszfra 0

3. Litoszfra 0

4. A krnyezet biolgiai sszefggsei 0

5. Krnyezeti tnyezk, a biotp, a biolgiai indiktor 0

II. A krnyezet s trsadalom 0

6. A rdbbens korszaka (1960-as vek) 0

7. A krnyezetvdelem intzmnyeslsnek, hivatalos elismersnek korszaka (1970-es vek) 0

8. A hatkony intzkedsek kezdetnek korszaka (1980-as vektl napjainkig) 0

9. A globlis krnyezeti problmk 0

III. Krnyezeti elemek llapota 0

10. Levegtisztasg vdelme 0

11. A leveg szennyezsnek szablyozsa 0

12. Szag s cskkentse 0

13. Vzgazdlkods 0

14. Talajvdelem 0

15. A zaj- s rezgs 0

16. 16. tanulsi egysg: Hulladkgazdlkods 0

Krnyezetgazdlkods

Krnyezetgazdlkods




Elsz

Ez a tananyag a mszaki szakok (gpszmrnk, mezgazdasgi s lelmiszeripari gpszmrnk, mszaki menedzser, ltestmnymrnk) hallgati szmra kszlt. Azokat az ismereteket foglalja ssze, melyek a szakmjuk gyakorlsa, de akr a mindennapi letk sorn a krnyezettel val kapcsolatukban alapveten ismerni szksges. Ezek kztt az ismeretek kztt nagyon sok a mdikban nap, mint nap szerepel, de az elhangz fogalmak, a szakmai tudomnyos sszefggsek vals tartalmi felismerse nlkl, gyakran leginkbb csak rzelmi motivciknt jelenik meg.

A trgy oktatsnak clja - s az ismeretanyag sszelltsnl is ez volt a legfontosabb szempont -, hogy a mszaki felsoktatsban vgzett szakemberek a krnyezetket vd, a jv irnt felelssget rz emberek legyenek, akik ezekrl a krdsekrl nemcsak beszlni tudnak, hanem fontosnak tartjk s rten tenni is kvnnak rte. A tananyagban az ehhez szksges ismereteket gyjtttk ssze, s gy gondoljuk, hogy ez az anyag jelents mrtkben hozzjrul a kitztt cl elrshez.

Elsz

Elsz




Bevezets

A tudomnyos-technikai forradalommal megindul mszaki felsfok kpzs elszr fknt j gpek s j technolgik ismeretre sszpontostott. A technikai fejlds els szakaszban nem okozott gondot a munkaer, energia vagy nyersanyag mennyisge, illetve ezek rai. E szzad kzeptl kezdden azonban mind ersebben jelentkezett az a kvetelmny, hogy az alkalmazott technolgik bevezetse, j termkek gyrtsa csak a rfordtsok meghatrozott mrtknl kifizetdek. A mszaki szakembereknek mostmr nemcsak j gpek tervezst kellett megtanulni, hanem konmiai ismereteket is el kellett sajttani. A mszaki kpzsben megnvekedett az konmiai ismeretek slya, s megindult a mszaki szakemberek gazdasgi tovbbkpzse is. A termels mreteinek rohamos fejldse felvetette a nyersanyag s energiakszletek szmbavtelt, s a termels mellktermkeknt krnyezetbe kerlt anyagok nagy mennyisge illetve ezek kros hatsa napjainkban rleldtek olyan problmv, amely az ember-krnyezet viszony tisztzst jvnk alapvet felttelv emeli.

Ennek kvetkezmnyeknt az oktats klnbz szintjein megjelennek a krnyezettudomny sszefggsei, a technika lehetsgek nyjtotta korltok s az emberi krnyezet megvsnak szksges tennivali. A felsoktats klnbz szintjein is megindul a krnyezetvdelem oktatsa. A mszaki szakemberek szmra a krnyezettel kapcsoltos oktatsi feladata tbbrten jelenik meg:

ismerni kell azt a krnyezetet, melybe a tervezett tevkenysget be kvnjuk helyezni, a krnyezetre val hatst, a krnyezet befogadst,

ismerni kell azokat az sszefggseket, lehetsgeket, korltokat, melyek a tevkenysgnk krnyezetbe val befogadst befolysolja, meghatrozza,

ismerni kell a krnyezetrendszert s bels sszefggseit, hogy, ezltal vilgoss vljk mi veszlyezteti a krnyezetet, s mi ellen kell vdekezni,

ismerni kell azokat a technikai lehetsgeket s specilis eszkzket, melyek a technika krnyezetkrost hatst korltozzk, a szennyezs cskkentst eredmnyezik.

Vide 1

A krnyezetalakts legfbb tnyezje az ember s gy a krosts egyik jelents forrsa maga az emberi tevkenysg. Ennek mrtke a technikai eszkzk hasznlatval megsokszorozdott ilyenformn az ipar, ill. az iparszer tevkenysg a krnyezetszennyezs f okozjv lpett el. Krnyezetnk vdelmnek leghatkonyabb mdja, ha a tevkenysg vgzsekor a technika minden lehetsgt felhasznlva megakadlyozzuk a krnyezet krostsait. Ezrt nagy a felelssge a technika fejlesztsvel, alkalmazsval, mkdtetsvel foglalkoz szakembereknek. Ahhoz, hogy ennek a felelssgnek tudatban, a szksges tennivalk birtokban legyenek szksges az az ismeret, mely ltszlag tlmutat a szk szakmai tudson.

A krnyezet vdelmt a szennyezs keletkezse helyn, teht ltalban a tevkenysg, a termelsi folyamat sorn kell elkezdeni. Ugyanakkor a termelsben dolgoz szakemberek szakmai ismerete - ma mg - elssorban termszetesen a termelsi folyamattal sszefgg, mg akkor is ha vgzettsgk szerint alkalmasak lehetnnek ilyen feladatok elvgzsre is.

A tananyag szakmai sznvonalban, nyelvezetben, felptsben a clhoz igazodan alapfogalmakat, sszefggseket, kevesebb adatot s jogszablyokat tartalmaz, de fontos annak bemutatsa, hogy ez a helyzet milyen elzmnyek kvetkezmnyeknt alakult ki s a mai llapotban milyen sly, milyen dinamikusan vltozik, knyszert cselekvsre.

Magyarorszg jkori demokratikus berendezkedsnek kezdeti nehzsgei, a trsadalmi-gazdasgi talakuls problmi mellett a perifrin jelenik meg letnk minsgnek, krnyezetnk llapotnak krdse. Pedig minden jvnkrt felelssget rz ember tudja, hogy sajt s gyermekeink jvje nem alakthat olymdon, hogy elszr kialaktjuk demokratikus trsadalmunkat, megoldjuk gazdasgi problminkat s ezek utn megtiszttjuk krnyezetnket, megprblunk elfogadhat letfeltteleket teremteni.

Ha remnykedhetnk egy boldogabb jvben, gy egy gazdasgi fellendlsnek kell elkvetkeznie, ami azonban csak a krnyezetnk tovbbi terhelsnek megakadlyozsval mehet vgbe. Meg vagyok gyzdve arrl, hogy krnyezetnk vdelmnek leghatkonyabb mdja, ha a technika nyjtotta lehetsgek szles kr felhasznlsval akadlyozzuk meg tevkenysgeink krnyezetkrost hatst. Ez azonban csak akkor fog megvalsulni, ha a mszaki vgzettsg szerves rsze lesz az l s lettelen krnyezet megfelel ismerete, a globlis szemlletmd, fontos lesz a krnyezet vdelme, s a gazdlkods nemcsak pnzt, idt, hanem a termszeti erforrsokat is magban fogja foglalni.

A Krnyezetgazdlkods cm trgy a kar mszaki alapkpzsi szakjainak trzstrgya, mely tartalmban nagyon sok tantrggyal kzvetlenl, vagy kzvetve kapcsolatban van. Eltanulmnya a kzpiskols tananyag. A trgy kijellt eltanulmnya a gpszmrnk alapszakon a krnyezettechnika tantrgynak s mesterkpzsben az kotechnolginak, de a krnyezettechnika szakirny s a krnyezetipari szakirny tantrgyai tbbsgkben erre az ismeretre ptenek.

A tananyagot jl hasznlhatjk a szakirny tovbbkpzsek is (Teleplszemeltet, Energiagazdlkodsi, Ltestmnyenergetikus, pletgpsz tovbbkpzsi szakok) mivel azokon rsztvev hallgatk korbbi ismereteikbk ez hinyzik, vagy csak rszkrdseit ismerhettk meg az eddigi tanulmnyaik sorn. A tanaanyag azok szmra is hasznos lehet, akik tanultak mr krnyezetgazdlkodst, rszben az ismereteik feleleventshez, de fknt az egysges trtnelmi-mszaki-konmiai-kolgiai szemllet kialktshoz.

Bevezets

Bevezets




I. rsz - Az ember s krnyezete

Az ember magatartsa a krltte lev vilggal szemben a trtnelem sorn mindig vltozott. Az az elkpzels, hogy a Fld a vilgmindensg kzppontja, csaknem tszz vvel ezeltt - Kopernikus felismerse alapjn - megvltozott, s ksbb kiderlt, hogy az a naprendszer melyben lnk, csak egyike azoknak a rendszereknek, amelyek az ltalunk tejtnak nevezett spirlkdben tallhatk. Az idk folyamn azt is felismertk, hogy a tejton kvl is tbb milli tejtrendszer van a vilgegyetemben. A vilgegyetem kitgulsval egytt kibvltek ismereteink a Fldrl is. A tmkr ennek a kapcsolatnak a klnbz vonatkozsait s ezek vltozst mutatja be. A tmakr keretben az alapvet fogalmakat s sszefggseket kell elsajttani.




1. fejezet - Az ember s krnyezetnek vltozsa

Az ember s krnyezetnek viszonyt idben s trben rviden ttekintve szembetn az a vltozs, mely a jvre vonatkozan agglyokat vet fel. Az ember s krnyezetnek megismerse ppen ezen agglyok tisztzsa miatt fontos.

1. bra Az emberi tevkenysg hatsa a tjra. a- rintetlen termszetes erdkoszisztema, b- gyjtgets, c- vadszat, d- legeltets, e- szntfldi mvels, f- iparosts, g- urbanizci

Az ember s krnyezetnek viszonyt idben ttekintjk mr felsznesen is szembetn az a vltozs, mely vgbement. Az el-neolitikum embere gyjtget s vadsz letmdjval mg alig gyakorolt hatst a termszetes tjra, s szinte vltozatlan llapotban lteztek az erdk, mocsarak, lpok. A ks-neolitikum embere mr intenzv tjformlknt lpett fel, a legelk s szntfldek nyersre kiirtotta az erdt. Ez a felsznalakt tevkenysg mr maradand vltozsokat hoz ltre, s szmos helyen kialakul az un. agrogn domborzat.

Az erd kiirtsa maga utn vonta egyes termhelyi tnyezk (tpanyag-krforgalom, vzhztarts-viszonyok) nagymrtk erodldsa kvetkezett be.

Az intenzv szntfldi mvels kiterjedsvel a termszetes tj talakul, s ltrejn a termszethez kzeli, ill. a flkultr agrrtj. A termszetes koszisztmk a klnbz emberi tevkenysg kvetkeztben mindinkbb megvltoznak, az erd-s rtmvelsi eljrsok sorn talakulnak termszethez kzeli s kultr-koszisztmkk.

A tj elemei ill. termszeti erforrsai, mint a leveg, vz, talaj s az lvilg az intenzv iparosods eltt mg kevsb krosodtak. A nagy ipari forradalomtl kezdve az intenzv emberi tevkenysg kvetkeztben a fldfelszn nagy rszn a termszetes s a termszethez kzeli tj talakul, s megjelenik a termszettl idegen, az emberi tevkenysg kvetkeztben ltrejtt s az embertl fenntartott kultrtj, s kialakul a technogn domborzat, melyre a fokozd iparosods, az egyre nagyobb terleten ltrejv ipartelepek, vrosok a jellemzk. Az ember mindinkbb a maga teremtette mestersges krnyezetben a vrosokban l, ahol nvekszik a zsfoltsg, a zaj, a szennyezettsg, cskken a zldfelletek nagysga, cskken a rekrecis lehetsg.

Legjabban arra kellett rdbbenni, hogy a Fldnek ltfelttelnket kpez anyag- s energiakszletei nem kimerthetetlenek s az ember csak egy kis rsze a fldi szerves letnek.

Az ismeretek bvlsvel egytt tgult az a tr is, ahov az ember aktv tevkenysgvel jelents vltozsokat okozva behatolt. Az a tr, emylet az ember megismert, s ahol emberi tevkenysg zajlik nooszfrnak nevezik. Ez persze ma mr jelentsen meghaladja azt a teret, ahol egyltaln let lehetsges. Azt a teret, ahol let lehetsges bioszfrnak nevezzk. Ha a fldfelsznre merleges skban ennek mreteit ma ki akarjuk jellni (2. bra), akkor ez a fldfelszn alatt az cenokban akr 4 km mlysg is lehet, s a fld felszn felett akr 7-8 km is, br az rhajkkal az ember tmenetileg ezeket a hatrokat jelentsen tllpi.

2. bra A bioszfra hatrai

A bioszfra fggleges irnyban val kiterjedse korltozott, fels hatra 5000 m krl van, br esetenknt klnbz sprk, baktriumok mg a sztratoszfrban is tallhatk. A tengerben tlagosan 4000 m mlysgig fordulnak el llnyek. A fnyviszonyok miatt l szervezetekben a tenger 0100 m-es szintje a leggazdagabb.

Termszetesen a fldnek ezek a szfri nem fggetlenek a vilgmindensgtl, s ha az ember s krnyezetnek viszonyban kvnunk egy kicsit elmlylni, akkor a bioszfra hatrn tl lev krlmnyekrl is nmi tjkozotsggal kell rendelkezni.

A bioszfra a szilrd kregnek (litoszfra, ill. ennek fels rsze a pedoszfra), a vzburoknak (hidroszfra) s a lgkrnek (atmoszfra) az a rsze, amelyben let lehetsges.

nellenrz krdsek

1. Mi a bioszfra?

2. Milyen magasan s a tengerszint alatt milyen mlyen tallhat let?

3. Hol a leggazdagabb az lvilg a tengerekben?

Az ember s krnyezetnek vltozsa

Az ember s krnyezetnek vltozsa




2. fejezet - Atmoszfra

Egy vkony lgrteg leli krl Fldnket. Minl inkbb eltvolodunk a Fld felszntl, a lgkr egyre ritkbb vlik. Ezt a rteget nevezzk lgkrnek, illetve idegen sz hasznlatval atmoszfrnak. Ez a sz grg eredet: atmos = gz, gz; sphaira = gmb, kr, szfra. A leveg sszettele s tulajdonsga, amit bellegznk, nemcsak a nvnyi, llati s emberi lethez alapvet fontossg, hanem meghatrozza a Fld ghajlatt is. Ha felfel nznk egy derlt napon az gre, nem ltunk mst csak a kk eget, azonban a hmrskletet mrve szmos vltozst megfigyelhetnk, ha felszllunk a fldtl 100 km magassgig. Ennek kvetkeztben azt mondhatjuk, hogy tbb lthatatlan rteg van a lgkrben (3. bra). A lgkr vastagsga 35 km.

3. bra A Fld lgkre

4. bra A lgkr rtegei s jellemz hmrsekletk

A legals rteg az, ahol az letnk zajldik, s ahol a napi idjrst megfigyeljk. Ez a rteg a plusokon 8 km-ig, az Egyenlt krnykn, a trpusokon 15 km-ig tart. Ez a troposzra. Ez a sz is grg eredet. A tropo azt jelenti, hogy valami vltozik. A troposzfrban a hmrsklet a magassggal cskken, 100 m-enknt 0,65 C-al. Ez megvltozik a troposzfra fels rszn, amit tropopauznak neveznk.

A tropopauza felett egymsik rteget tallunk a sztratoszfrt. A sztratoszfra is tbb rtegre oszthat:

Als sztratoszfra egyenletes hmrsklet (a rvidhullm sugrzs elnyelse (O3)

Ozonoszfra 20-60 km fokozatosan emelked hmrsklet

Meleg sztartoszfra lland hmrsklet 60 C

Fels sztartoszfra 50 C

A felhk felett a leveg egyre vkonyabb s szrazabb vlik. Itt mg nhny szz kilomternyi lgtr tartalmaz levegmolekulkat, mieltt elrnnk az rt, de mr a lgkr tbb mint 80 %-t magunk alatt hagyjuk, amikor belpnk a sztratoszfrba. Nhny kmiai vegylet kpzdik ebben a magassgban, s legtbbjk mozgst a tropopauza gtolja. Ennek ellenre ezek a rtegek a fldi let szempontjbl fontosak, mivel a napfny nagyenergij rszt visszatartjk, ami nagy krokat okozna, ha elrn a felsznt. A sztratoszfra, amely az zonrteget is tartalmazza, a legalacsonyabb s a legfontosabb rteg a magas lgkrben.

A lgkrben kissklj hmrskletvltozsok a helyi hatsoknak ksznhetek. Pldul: a fld gyorsabban melegszik fel ill. hl le, mint a tenger, vagy a hegyekbl fj hideg szelek megvltoztathatjk a hatrrteg hmrsklett. De mg ltalnosabban, globlis tlagban kt oka van a f hmrskletvltozsoknak:

a. A Fld felszne elnyeli a napsugrzst, ami felmelegti. Minl tvolabb vagyunk a meleg fldfelszntl a hideg r fel, a leveg egyre hidegebb vlik. A hmrsklet cskken a magassggal.

b. Ezt a szablyt rvnytelenti, vagy kiegszti az, ha a levegmolekulk elnyelik a napsugrzs bizonyos rszt, s ezek melegtik fel a levegt. Ebben az esetben a hmrsklet nvekszik, egszen addig, mg el nem ri a loklis maximumt. Ez a helyzet a sztratoszfrban tallhat zonrtegben, ahol az zon elnyeli az UV - sugrzst s a hmrskleti maximum (sztratopauza) meghatrozza a sztratoszfra s a mezoszfra kztti hatrt. A mezoszfrban a hmrsklet ismt cskken. A hmrsklet ismtelt nvekedse a termoszfrban jtszdik le, ahol a nitrogn s az oxign elnyeli a rendkvl energia gazdag rvid UV - sugrzst, s rszben ez ionizlja is a molekulkat. Ezrt ezt a rteget ionoszfrnak is nevezzk.

A lgkri profilok gyakran mutatnak 200-500 km magassgban a termoszfrban 500-1000C-t. Ez valban olyan meleg? A problma ebben az esetben a hmrsklet defincija. A molekulknak a levegben van bizonyos energijuk. Ha ezt egy hmrvel mrjk, akkor a molekulk tadjk az energijuk egy rszt, amikor nekitkznek a hmr felsznnek. A termoszfra magassgban a molekulknak nagyon nagy energijuk van, ezrt a hmrskletek helyesek, de a molekulk szma egysgnyi trfogatban egy milliomod rsze a fldfelszn kzeli rtknek. Az tkzsek valsznsge (pldul a hmrvel), s a teljes energia tadsa nagyon kicsi. Ennek kvetkeztben a termoszfra hmrsklete nem ms, mint a molekulris energia mrtke. Ezt nem lehet igazn sszehasonltani a felszni hmrskletmrssel.

Az atmoszfrban a leveg mozgsa az egyes rtegekben eltr. A troposzfrban a leveg mozgsa fggleges s vzszintes, ez felett fajsly szerinti a rtegzds. A hmrskletklnbsg az elnyeldtt ultraibolya sugrzsbl szrmazik.

A lgkri veghzhats

A Napbl a Fldre rkez sugrzs a Fld felsznn elnyeldik s a terresztrilis (hosszhullm) sugrzsknt jra kisugrzdik ahol a levegben lev CO2, vz, CH4 s egyb lgkri gzok jelents mrtkben elnyelik, ezrt a lgkr s a fldfelszn tlaghmrsklete jval magasabb, mint amilyen e gzok jelenlte nlkl lenne. Ez az veghzhats, mely az let felttele a Fldn, ugyanakkor jelenleg a legjelentsebb globlis problmnk.

5. bra Sugrzs a lgkrben

6. bra Az veghzhats mechanizmusa

7. bra A napsugrzs energiamrlege

A Nap ltal kisugrzott energinak kb. flmillirdnyi rsze rkezik a Fldre, s ebbl:

32 %-a a felhkrl, lgkrbl, s a fldfelsznrl visszaverdik a vilgrbe,

25 %-t a lgkr s a felhk elnyelik,

43 %-t teszi ki a fldre rkez s a talaj ltal elnyelt energia mennyisge (ennek jelents rszt a vz prolgsa kti le)

Sugrzsi egyenslyi hmrsklet:

A fldfelszn sugrzsi egyenslya: a Napbl a felsznre rkez sugrzsi teljestmny egyenl a felsznrl eltvoz sugrzsi teljestmnnyel, vagyis

ahol S = 1360 W/m2 naplland, A = 0,3 planetris albed, R = 6.37.105 m a Fld sugara

Ebbl Te = 255 K (-18C)

Ezzel szemben a Fldfelszn globlis hmrsklete T = 288 K (15C). Az veghzhats: TTe = 33 K. A fldi let lehetsgt az veghzhats adja. Fbb veghzgzok CO2, metn, dinitrogn-oxid (N2O), halognezett sznhidrognek (pl. CFC-11, HCFC-22, stb.) Az veghzhats-gzokat, eredetket s hatsukat az 1. tblzat mutatja.

A pesszimista elrejelzsek szerint a globlis kzphmrsklet a kvetkez vtizedekben 2 - 3 C-ot n. Felmerl a krds, hogy ez

rvid idtartam, normlis, ciklikus klmaidszak? (Ez felttelezhet a CO2-mintk alapjn a sarki jgrtegekben , stb.) vagy

az emberi tevkenysg kros eredmnye, az veghz-hatson keresztl?

A krds nem egyszeren vlaszolhat meg, tbbfle felttelezs van, de szmos tny az utbbi krds jogossgt tmasztja al. A fbb veghzhats-gzok a vzgz kivtelvel emberi eredetek. A CO2 vltozs a lgkrben tettenrhet:

A szndioxid-tartalom nvekedse (tlagos CO2 koncentrci rtkei)

100 000 ve 180 - 200 ppM

1810-ben 260 ppM,

1985-ben 345 ppM

1990-ben 350 ppM

2050-re 550 ppM prognosztizlnak

A globlis felmelegeds vrhat kvetkezmnyei: a klmavek trendezdse, sivatagosods, a krioszfra megvltozsa, szlrendszerek trendezdse, a csapadkos znk jrarendezdse, a tengerek szintjnek megemelkedse (1C melegeds nmagban 0,6 m szintnvekeds), szigetorszgok eltnse, alacsony tengerszinti terletek, partszakaszok (termterletek, vrosok) elntse, stb.

1. tblzat veghzhats gzok s hozzjrulsuk a lgkr melegedshez

Az veghzhats kvetkezmnyei

A Mauna Loa (Hawaii) llomson 1957-ben indultak meg a lgkri szndioxid koncentrci nagypontossg, minden idk legfontosabb geofizikai mrsi sorozatai. E mrsek nhny v alatt igazoltk, hogy a felttelezseknek megfelelen a lgkri szn-dioxid koncentrci folyamatosan emelkedik.

8. bra Szndioxid s hmrsklet kapcsolata

Amg ez ki nem derlt, az ember okozta ghajlatvltozs kockzatt nem kellett komolyan venni. A szakemberek nagy tbbsge nem is tekintette msnak, mint elmleti spekulcinak. Onnantl kezdve viszont konkrt veszlly vlt. Ennek tudomsulvtele nyomn, krlbell a 70-es vek elejn szletett meg az elhatrozs, miszerint szles krben fel kell hvni a kzfigyelmet arra, hogy az emberi kultra s a termszeti krnyezet (pontosabban annak szmunkra megszokott llapota) veszlybe kerlhet, s ennek mi magunk lehetnk az okozi.

Kzben elreplt kb. hrom vtized, s sok minden trtnt. Egyes dolgok, melyek akkor vilgosnak tntek, ma mr nem egszen vilgosak, ugyanakkor tudsunk sok mindennel bvlt, s persze szmos j krds merlt fel, aminek kvetkeztben nem cskkent, hanem ntt azoknak a krdseknek a szma, amelyekre nem tudunk vlaszolni.

Az ENSZ gisze alatt ltrejtt egy impozns nemzetkzi egyeztet mechanizmus, mely az ghajlati veszly elhrtsra kapott mandtumot. Vilgkonferencik zajlottak le a vilg klnbz egzotikus pontjain, s paprhegyek szlettek, mikzben sokakban az a benyoms alakult ki, hogy itt csak egy sznjtk folyik, s az egsz nemzetkzi "klmavdelmi gpezet" nemcsak nem teljesti, de nem is tudja teljesteni a feladatt.

Az ghajlatvltozs kockzata

A problma tudomnyos rsze a laikus nagykznsg s a politikusok szmra ma valsznleg sokkal vilgosabbnak tnik, mint a tmval foglalkoz meteorolgus s fizikai oceanogrfus kutatk szmra. Ugyanis ebben a tmban is egy bizonyos szintig knny eljutni, majd egyre meredekebb az t, azutn pedig mr nincs is t, csak egy megmszhatatlan sziklafal.

Az veghzhats fizikai mechanizmusa nagyon rgta ismert s tisztzott dolog, s (nmi vulgarizls rn) nagyon knny megrteni a lnyegt. Tudjuk tovbb, hogy az veghzhats gzok lgkri koncentrciinak nvekedse biztosan melegedst vltana ki a troposzfra als rszben, feltve ha az ghajlat alaktsban szerepet jtsz egyb felttelek kzben vltozatlanok maradnnak. De itt vget is r az, amit egszen biztosan tudunk. A gondot az itt emltett "egyb felttelek jelentik", melyek szmosak, s egymssal kompliklt mdon sszefggenek.

9. bra A Fld tlaghmrsklete az utols szz vben

Amint ugyanis az veghzhats okozta melegeds megindul, ez azonnal ms vltozsok sort vonhatja maga utn. Ezek az ltalnos lgkrzst s az ceni vzkrzst egyarnt rinthetik. Mr eddig is tbb olyan folyamatot sikerlt azonostani, amelyek akr visszjra is fordthatjk egy kezdeti melegeds folyamatt.

Ilyen pl. az, n. "vzgz visszacsatols". A vzgzrl tudni kell, hogy a lgkri sugrzsok forgalmban ugyanolyan szerepet jtszik, mint a tbbi veghzhats gz. Ebbl a szempontbl kzjk is tartozik, br nem mindig szoktuk kzttk felsorolni: egymaga felels a teljes lgkri veghzhats felrt. (A szn-dioxid kzeltleg a hats msik felnek felt okozza, a metn, dinitrognoxid, halognezett sznhidrognek s a tbbiek pedig egyttesen osztoznak a megmarad negyedrszen.)

Mg azonban a szn-dioxid, metn stb. lgkri koncentrcija az emberi tevkenysg hatsra nvekszik, a lgkr vzgztartalma globlis tlagban kzeltleg ugyanaz marad, vagy legalbbis ez eddig gy szokott lenni. Szmolnunk kell viszont azzal, hogy a troposzfra als rsze a melegeds kvetkeztben tbb vzgzt tud felvenni. Ez kt dologra vezethet. Az egyik az, hogy mg jobban n az veghzhats s mg ersebb lesz a felmelegeds. De elfordulhat az is, hogy a tbblet vzgz nagy rsze alacsony szint felhv alakul. Ezek nagy optikai srsg felhk, melyek nagyon hatkonyan verik vissza a Nap berkez sugarait a vilgr fel. Ha globlis sszmennyisgk megn, akkor a napsugrzs kisebb hnyada jut le a Fld felsznre, ami az ghajlat lehlse irnyba hat. Teht egyrszrl bekvetkezhet egy melegt hats, msrszrl pedig bekvetkezhet egy ht hats. Nehz teljes alapossggal tisztzni, milyen krlmnyek dntik el, hogy melyik hats lesz a nagyobb.

A lgkri s ceni cirkulcis rendszer egyttese kapcsn a f krds az, hogy egy megindul kezdeti melegeds milyen folyamatokat indthat el a lgkr s az cen klcsnhatsaiban. Ez az egyik oka annak, hogy a jelenlegi kutatsok slypontja az ilyen tpus krdsekre toldott t. A msik ok technikai. Pr ve mg nagyrszt hinyoztak az eszkzk a vilgcen fizikai folyamatainak pontos s nagy trsgre kiterjed megfigyelsre. Az utbbi vekben az j oceanogrfiai mholdak s n. autonm szondk j lehetsgeket teremtettek. Az ghajlatvltozsok mechanizmusainak kutatsban most valban szmtani lehet egy szerny frontttrsre.

A vilgcen ssztmege kb. 300-szor nagyobb, mint a lgkr. Viszont a lgkri mozgsok nagysgrendekkel gyorsabbak: az n. szubtrpusi jet vezetben egy lgbubork 14 nap alatt megkerlheti a Fldet, mg az cenvz egy kpzeletbeli cseppje tlagosan akr 1000 vig utazik krbe a "Nagy ceni Szlltszalag" mentn. Az els krds az, hogy az a hatalmas klnbsg, mely a lgkri s ceni mozgsok sebessgben mutatkozik, milyen szerepet jtszhat az ghajlat alaktsban?

A lgkr s cen egyttesben zajl folyamatokat gy foghatjuk fel, mint egy hatalmas hergp mkdst. E mkdshez az energit a Nap szolgltatja, a szeszlyes hajtm szerept az ltalnos lgkrzs tlti be, s az ceni vzkrzs a lendtkerk, mely arra szolgl, hogy a gpezet lehetleg minl simbban fusson.

A hajtmvet (az ltalnos lgkrzst) az alacsonyabb s magasabb fldrajzi szlessgekre jut napsugrzs klnbsge hajtja. A mkdsbe hozott ramlsi rendszer alapvet funkcija az, hogy ezt a klnbsget minl jobban cskkentse, vagyis minl tbb ht szlltson az alacsonyabb szlessgekrl a magasabbak fel. Ma mr egszen j becslsnk van arrl, hogy a meridionlis hszlltsnak kb. a felt vgzi az ltalnos lgkrzs, a msik felersz viszont az ceni vzkrzsre hrul. Elgg meglep, hogy globlis tlagban a nagyon lass vzkrzs kb. ugyanannyi ht kpes szlltani, mint a gyors lgkri ramlsok!

Egyes szmtgpes modellksrletek szerint a lgkri meridionlis hszllts mrtknek brmilyen vltozsra az ceni vzkrzs egy ellenkez irny vltozssal reaglna (s ez megfordtva is igaznak ltszik). Vagyis, ha a kt rendszer kzl az egyik elkezd kevesebb ht szlltani, akkor az vezetek kztt a kontraszt nvekszik (hisz cskken a kiegyenltds), s erre reaglva a msik rendszer elkezdi fokozni sajt hszlltsnak teljestmnyt.

Azonban nem mindegy, hogy a meridionlis hszlltsban az ltalnos lgkrzs s az ceni vzkrzs hogyan osztozik. A lgkri hszllts drmaibb folyamat, mint az ceni, klnsen a mrskelt vben, ahol az energia szlltst a vndorl ciklonok bonyoltjk le, mgpedig elgg mozgalmas esemnyek (fronttvonulsok, zivatarok, felhszakadsok, szlviharok) ksretben. Ha az ceni hszllts gyengl s a lgkri ersdik, akkor az idjrs jellege feltehetleg sokkal drmaibb s szlssgesebb is vlik.

Az alapvet dolog, amit minden idevg krds felvetsekor elre kellene bocstani az, hogy az ltalnos lgkrzs s az ahhoz fizikailag csatolt ceni vzkrzs olyan rendszerek, melyek csak bizonyos meghatrozott mdokon tudnak mkdni. Csak olyan ramkri elrendezsek lehetnek stabilak, melyek eleget tesznek egy sor fizikai mrlegfelttelnek. (Ezek elssorban az energia, az impulzusnyomatk s a tmeg transzportjra vonatkoznak.) Ha a lgkrzs s vzkrzs egyttesnek valamelyik rszben valami vltozik, ennek kompenzlsra azonnal ms vltozsok kezddnek. Ezrt "sima" ghajlatvltozs nem nagyon kpzelhet el. Ha a lgkr s cen egyttes "mkdsnek" t kell vltania az egyik jl sszehangoldott rezsimrl egy msikra, akkor eltarthat egy ideig, amg az tmeneti zavarok lecsillapodnak. Ebbl kvetkezik pldul, hogy ppen egy fokozatos globlis melegeds bekvetkezse, melyrl egy idben sokat beszltek, a legkevsb valszn lehetsg.

Az ghajlatkutatk krben hossz ideig uralkod elkpzels az volt, hogy a vilgcen ghajlatra gyakorolt hatsa dnten a rendszert r kls hatsok ksleltetsbl ll. Feltteleztk pldul, hogy az cen a globlis melegedst hossz ideig pufferolhatja. Ezt ma mr sokkal bonyolultabbnak gondoljuk, de a ksleltets vitathatatlanul az egyik hats, mellyel szmolni kell, s pldul gondolni kell arra, hogy emiatt az veghzhats jelenlegi nvekedse esetleg csak pr szz v mlva mutatkozik meg, amikor mr nem lehet az egszet visszacsinlni.

A msik, jabban ersen vizsglt tma a lgkr-cen klcsnhatsok tgabb terletn bell az n. oszcilltor mechanizmusokkal kapcsolatos. Ezt a tmt a Csendes-cen trpusi vnek El Nino-La Nina anomliihoz kapcsold vizsglatok hoztk fkuszpontba. Felmerlt pldul egy n. "szak-atlanti oszcilltorra" s egy n. "arktikus oszcilltorra" vonatkoz hipotzis. Ezek vizsglataitl nemcsak azt lehet vrni, hogy lnyeges elrelpst tesznek lehetv a flves/ves ghajlati prognzisok ksztse tern, hanem azt is, hogy esetleg betekintst adnak bizonyos ghajlatvltozssal kapcsolatos mechanizmusokba.

Az El Nino-jelensg

Karcsony tjn vrl-vre meleg vz jelenik meg Ecuador s szak-Peru partjai eltt. A meleg, dlnek tart ramls blokkolja a tpanyagban gazdag hidegvz-feltrseket, a halszat rvid idre megszakad.

A felmelegeds nem terjed dlebbre Peru legszakibb rszeinl, s rendszerint mrciusra vagy prilisra vget r.

A halszok ltal El Nino-nak (a gyermek) nevezett jelensg mr egy vszzada ismert, azonban csak akkor kezdtek vele komolyan foglalkozni, amikor felfedeztk, hogy kapcsolatban ll ms terletek, tbbek kzt az Egyeslt llamok vagy Afrika idjrsval is.

Az 1982-83-ban fellp klnsen intenzv El Nino rirnytotta a figyelmet a jelensgre. A Meteorolgiai Vilgszervezet (WMO) 1985-ben elindtotta tzves trpusi cen- s lgkrprogramjt. A hatalmas anyag feldolgozsa mg ma is tart, azonban mr most is tbbet tudunk a jelensgrl s a Nino esemnyeinek elrejelzse is pontosabb lett.

A Ninnak nevezett jelensg sszefgg a Csendes-cen fltt fellp lgkri cirkulcival. Szablytalan idkznknt jelentkezik, az gynevezett Dli Oszcillciban, vagyis a Csendes-cen trpusi lgkrzsi celljban, a passzt szlrendszerben bekvetkez zavarknt rtelmezhet.

A Dli Oszcillcit a csendes-ceni medence keleti s nyugati terletei kztti nyomsklnbsg hozza ltre: a dlkeleti Csendes-cen magas nyoms, valamint az Indonzia s szak-Ausztrlia fltti alacsony nyoms kzpont kztt megy vgbe.

Amikor Peru partjainl megemelkedik a lgnyoms, akkor az Indonzia s szak-Ausztrlia fltti alacsony nyoms rendszerben cskken, s megfordtva.

Rendes krlmnyek kztt a kt kzpont kzti nyomsklnbsg az Egyenlt mentn keleti passztszeleket kelt.

10. bra ltalnos lgkrzs a Fldn

A szelek felhalmozzk a meleg vizet a nyugati Csendes-cenon, s gy mintegy 40 centimterrel megemelik a tengerszintet.

A szelek ugyanakkor mintegy 200 mter mlysgbe nyomjk le a termoklinlist, vagyis a meleg felszni vz s az alatta lev hideg rtegek kztti hatrt. Dl-Amerika partjai eltt, ahol a passztszelek a felszni vizet a parttl elsodorjk, a termoklinlis seklyen van, s hideg vz ramlik fel.

Indonzia krnykn a passzt elri a termikus egyenltt, az ers felmelegeds kvetkeztben a leveg flemelkedik, s heves eszsek alakulnak ki. A leveg nagy magassgban kelet fel ramlik, majd a kzps s keleti Csendes-cen fltt alsllyed, ezrt itt az idjrs szraz. A cirkulcit elszr a brit Sir Gilbert Walker rta le, ezrt viseli a Walker-cirkulci nevet.

A Nino idejn a kelet-nyugati nyomsklnbsg olyan kicsiv vlik, hogy a nyugati Csendes-cen fltt a passzt elenyszik. Az ott felgylemlett meleg vz visszaramlik kelet fel, ugyanakkor felszn alatti, gynevezett Kelvin-hullmok haladnak keresztl a Csendes-cenon, s ezek Dl-Amerika partjai eltt mlyebbre nyomjk a termoklinlist, gy a felraml vz felmelegedik.

Mindkt hats melegti a tengerfelsznt. Volt mr arra is plda, hogy a Nino idejn a szlirnyok s az idjrsi folyamatok teljesen megfordultak. EI Nino kifejezssel (pontosabban El Nino Dli Oszcillci - ENSO) csak azokat a rendkvli esemnyeket illetik, amikor a tengerfelszn felmelegedse erteljes s kiterjedt.

Ahelyett, hogy mrciusban vagy prilisban visszallna a szoksos rtk, a tengerfelszn hmrsklete ilyenkor vgig a perui partok mentn, valamint az egyenlti Csendes-cen keleti s kzps vidkein megemelkedik s ez az llapot akr vekig is eltarthat. Ilyen, viszonylag erteljes El Nino esemnyeket mr az 50-es vektl feljegyeztek, m az elmlt egy-msfl vtizedben a jelensg fokozottan jelentkezett.

A Nino ersgnek mrsre alkottak egy mrszmot. Ez a SOI (Southern Oscillation Index - Dli Oszcillcis index) ami a cirkulci erssgt a Tahiti s Darwin kztti brikus gradiens nagysga alapjn minsti. Voltak olyan idszakok, amikor a perui partok eltt a tengerfelszn tbb mint ht Celsius fokkal melegedett fl.

Az 1972 ta lejtszdott esemnyek egyttes hatsa katasztroflisan rintette Peru halszatt. Az ves fogs az 1970-es 12 milli tonns cscsrtkrl alig egy vtized alatt kevesebb mint flmilli tonnra esett vissza!

A helyzetet tovbb bonyoltja, hogy ma mr egy La Nina-nak nevezett jelensget is szmon tartanak. A Nino idszak s a normlis llapot mellet egy olyan idszakot is megfigyeltek amikor Peru partjainl az tlagosnl jval hidegebb a tengervz. Ilyenkor viszont Indonzia krnyezetben lesz tlag feletti hmrsklet a tengervz, amit ers csapadkhulls ksr.

Ez gyakorlatilag egy fordtott llapotot jelez (hideg esemnynek /cold event/ is nevezik), aminek a kvetkezmnye is eltr lesz. Ilyenkor ersebb a passztszl s a trpusi monszun is tbb csapadkot szolgltat.

Sok vtizedes meteorolgiai megfigyelsek tanskodnak rla, hogy bizonyos Nio vekben a Csendes-centl tvolabb fekv terleteken is nagy radsok, mshol pedig aszlyok puszttanak. A trpusi ciklonok pedig sokkal gyakoribbak lesznek.

Vigyzni kell azonban, nehogy minden idjrsi anomlit a Nino-val magyarzzunk. Ez a jelensg a globlis ghajlat termszetes vltozkonysgnak rsze, nem pedig emberi hatsok kvetkezmnye.

Azt azonban nem tudhatjuk, hogy tevkenysgnk a Fld-lgkr rendszer klcsns kapcsolatain s visszacsatolsain keresztl milyen hatssal van ezekre a jelensgekre. Mindenesetre tny, hogy az utbbi vekben szokatlanul ers El Nino idszak volt 1990-1995 kztt.

Broecker folyamat

Ennek lnyege, hogy egy kezdeti ghajlat-melegeds (pl. melyet a nvekv veghzhats elindthat) az Atlanti-cen szaki rszben kivlthatja a tengeri jg fokozott mrtk olvadst, a jg olvadsakor kiszabadul vz pedig felhgthatja a Nagy ceni Szlltszalag oda rkez ss vizt, s akkor ez a vz mr nem lesz elg sr ahhoz, hogy a Grnland kzelben lesllyedjen. Ez megakasztan a Nagy ceni Szlltszalag jelenlegi zavartalan mkdst. Ettl az ceni cirkulcis rendszer esetleg tbb helyen is trendezdne, legfkppen pedig a Golf-ram mkdse, jelenlegi formjban, megsznne. Eurpa szmra ez katasztroflis volna, mert az tlagos hmrsklet akr 6-10 fokos cskkense is bekvetkezhetne. A hipotzis szerint a lehls nyomn jra megindulna a sarki jgtakar hzsa s ksbb a Golf-ram is jraindulna s kezddne minden ellrl.

Broecker hipotzise a fokozatos globlis melegeds verzijval szemben egy radiklis lehlssel beindul oszcillci lehetsgt veti fel. Bizonyos paleoklimatolgiai adatok szerint a holocnt megelz kb. szzezer ves idszakban tipikusak voltak az ilyenszer oszcillcik, de ismeretlen okbl ezek kb. 11 ezer vvel ezeltt abbamaradtak.

11. bra Broecker conveyor 1 koncentrlt vzslyedsi krzet 2 meleg felszni ramls 3 hideg mlyvizi ramls

A Broecker-conveyor mkdse a kvetkez:

Az Atlanti-cen szaki medencjben az szak fel raml felszni vz (szakatlanti-ramlat) Izland kzelbe rve mg 12-13 fokos, a kanadai s grnlandi hideg lgramlatok hatsra azonban 2-3 fokra lehl, s az tkzben elszenvedett prolgs kvetkeztben a startalma is szokatlanul magas.

Ez a lehls oly mrtkben megnveli ennek a ss felszni vznek a srsgt, hogy az cen szaki cscskbe rve mr nehezebb, mint az ottani mly vz, teht lesllyed s a mlyben elkezd dlfel ramlani.

A tovbbiakban az ramlat nagyobb rsze Afrika megkerlsvel jut el a Dli-cen cirkumpolris ramhoz, majd a tvol-keleti trpusi vbe, ahol felsznre tr, s bonyolult utakon Afrikt ismt megkerlve jut vissza az Atlanti-cen szaki rszbe.

Az szak-Atlanti cen vizben a startalom cskkense gyengtheti, vagy lellthatja a Broecker conveyor mkdst, ami az ramlsok rendszernek idleges lellst, az ltaluk okozott +/- ghajlati anomlik sznetelst is elidzheti, ami az rintett terleteken jelents ghajlatromlst okozhat, mivel a legnagyobb +anomlit az szak-atlanti ramls okozza Ny-Eurpban (+6-8C, Mo.:+1,5C az vi kzphmrskletben). Ilyen esetekre az utols jgkorszak folyamn is volt plda. A rendszer ismereteink szerint hosszabb rvidebb id utn jraindul.

Bizonytalansg, srgssg, fontossg

Ez hrom stratgiai krds, melyekre nagyon j lenne okos vlaszokat kitallni. Az elz fejezetbl remlhetleg vilgosan kitnt, hogy az ghajlatvltozs mechanizmusaira vonatkoz tudsunkban nagy bizonytalansg uralkodik. De nem rt, ha egy kicsit mlyebben is belenznk abba, hogy miben vagyunk bizonytalanok. A tekintetben pldul semmi ktsgnk nem lehet, hogy az emberi tevkenysg - ha erre a jvben nagyon tudatosan nem vigyzunk - elbb-utbb megvltoztathatja a globlis ghajlat rendszert. Erre megvannak, illetve biztosan meg lesznek az eszkzeink s a kpessgeink. De nem tudjuk pontosan elre jelezni, hogy hogyan s mikor fog erre a termszet reaglni. Ez a fajta bizonytalansg pedig nem ok arra, hogy a szban forg kockzatot ne vegyk komolyan.

Mennyire srgs ez a problma s mennyire fontos? A dolgok srgssgt s fontossgt ki lehet jtszani egyms ellenben. Az indokolatlan srgets oda vezet, hogy eleve csak olyan akci jhet szmtsba az ghajlati kockzat elhrtsra, melyet azonnal vgre lehet hajtani, s nem az, amit igazn meg kellene tenni. Nagyon hatrozottan ki lehet jelenteni, hogy az ember okozta ghajlatvltozs veszlynek elhrtsa sokkal kevsb srgs, mint amennyire fontos.

Technolgiai optimistk s utpistk

Az ENSZ ghajlatpolitikjt kt oldalrl ri brlat. Az egyik oldal tl soknak tartja, amit tesznek, a msik meg kevsnek. A teljes elutastst az n. technolgiai optimistk kpviselik, a kevesl elgedetlensget pedig azok, akiket utpistknak lehet nevezni.

Az elbbiek azt hangoztatjk, hogy a tudomny s technika eddig is sikert sikerre halmozott, diadalmenete tretlen s elbb-utbb mindenre knl megoldst. Ha klnfle korltoz egyezmnyekkel fkezzk a fejldst, akkor - szerintk - ppen attl az eszkztl fosztjuk meg magunkat, mely egyedl segthetne a csapdbl val kimszsban.

Az utpistk szerint globlis katasztrfa fel tartunk, mert a vilg npessgnek gyors nvekedse knyszert ervel hajtja elre a folyamatokat, melyek veszlyeztetik a globlis krnyezetet. Mivel a npessgnvekeds lasstsnak gyt a vilg egyetlen jelents politikusa sem ksz felvllalni, bartaink elszntan prblnak a fenntarthat fejldsre, pontosabban az ghajlati kockzat elhrtsra s azon bell elssorban a globlis szn-dioxid emisszi korltozsra radiklis recepteket tallni. Elkpzelseikben ngy kzelts dominl:

fokozott szigorsg hatsgi korltozsok,

gazdasgi fkez eszkzk (specilis adk stb.),

j etika (nkorltozs etikja),

ttrs tiszta, megjul (nap-, szl-, vz-, bio-) energira.

Itt az az rdekes, hogy elszr minden, amit a cljaikrl mondanak nagyon szimpatikusan hangzik. Fellpnek a vltozsok, a nukleris energia, a globalizci ellen.

A technolgiai optimistk pozcija ppen ellenkez. Filozfijukban egyetlen igazn gyenge pont van, mgpedig az, hogy az ltaluk felvzolt agyon-technikzott jvkp neknk nem tetszik s nem is tetszhet, mert egy szmunkra idegen vilgrl szl. De az t, mely ehhez a nem csbt jvhz vezet, tkletesen sima s lejts. Semmit sem kell erszakosan megvltoztatni. Csak hagyni kell, hogy sodrdjunk a vltoz idk dallamval. Ezrt aztn k csatt nyernek "minden kilomterknl".

Optimistk a vilg energiaelltsnak jvjt az energiarendszerek mltbeli fejldsnek tkrben kpzelik el. Abbl indulnak ki, hogy a fejlds - ltalnos rtelemben - nem egyb, mint helyettestsek sorozata: A 19. szzadban a fts f zemanyaga a fa volt, a kzlekeds pedig a zab. Azutn a kszn felvltotta a ft, majd a nyersolaj (rszben) felvltotta a kszenet. Most ppen azt ltjuk, hogy a gz kiszortja az olajat, s elre lthatan a gz fogja uralni az elsdleges energiahordoz piacot a kvetkez 50-60 ven t. Ezt kveti majd az, hogy a hidrogn lp a gz helybe, mikzben az elektromos energia egyre nvekv hnyadt nukleris ermvek fogjk termelni. A bsges elektromos energia birtokban knny lesz hidrognt gyrtani s ez lesz a gpkocsik - krnyezeti szempontbl kifogstalanul tiszta - zemanyaga.

Az zonpajzs

A lgkr msik nagy vltozst az zonpajzs elvkonyodsa jelenti. Tbbfle reakci lncolata sorn az zonkpzds s felbomls termszetes egyenslya:

O2 + UV-sugrzs (elnyels) = O + OO + O + 2O2 = 2 O3O3 + UV-sugrzs (elnyels) = O + O2O + O = O2 vagyO + O2 = O3

A Nap spektrlisan sugroz (az energiahozam 99%-a: = 0,174,0 m, hinyz "vonalakkal"). Ultraibolya (UV) sugrzs a napsugrzson bell: = 0,174,0 m. Brstimull hats (pl. barnuls), szembetegsgek, brrk, mikroorganizmusok, sejtek, l szervezetek elpuszttsa. A fldi let nem maradhat fenn az UV sugrzs mellett.

UV elnyels:

Oxign, nitrogn, egyb gzok: (kis mrtk) elnyels < 0,22 m

zon O3: j elnyelkpessg = 0,220,29 m (0.28 felett mrskelt)

A 0,28 m feletti UV-sugrzs legnagyobb rsze a fldfelsznre jut (barnuls, szembetegsgek, brrk)

Az zon (O3) legnagyobb srsgben a sztratoszfrban, ezen bell 20 - 30 km magassgban ("zonoszfra", zonpajzs) fordul el, de nyomokban mg 70 km-en is, de a felszn kzelben (troposzfra) is fellelhet. Az zonrteget Dobson-egysggel jellemzik.

A sztratoszfrikus zont veszlyeztet tnyezk

Kloro-fluoro-karbonok

Rgen: htgpek htkzege: ammnia, metil-klorid. Egszsgre krosak ksbb: kloro-fluoro-karbonok (freonflk). Nem mrgez, szntelen, szagtalan, igen kevss reakcikpes. Htipari alkalmazs mellett: sprayk hajtgza, habostott manyagokban buborkkpzk stb.

A kezdetben keletkez 1 db aktv klratom lncreakciszeren korltlan szm zonmolekult kpes sztrombolni. Gyakorlatilag tbb 1000 db-ot, mieltt vgleg eltnik a sztratoszfrbl.

A kibocstott freongz gyenge reakcikpessgnl fogva sokig megmarad a fldfelszn kzelben s lassan kerl a magasabb lgrtegekbe. Csak tbb mint 10 v mlva ri el a sztratoszfrt. 65 - 130 vig is a sztratoszfrban tartzkodhat. A freonkibocsts az utbbi vekben rohamosan ntt s 1987-ben tetztt (800 000 T).

Egyb antropogn gzok az Antarktisz felett

Az Antarktisz felett olyan lgrvny alakulnak ki, mely lehetetlenn teszik a leveg fggleges keveredst, ezrt a kros antropogn gzok feldsulnak. Ez a folyamat az vszakoktl fggen eltr.

Tlen: Az Antarktisz feletti -80C sztratoszfrikus levegben jg + NOX-kristlyokbl ll n. sarki sztratoszfrafelhk alakulnak ki. A kristlyok elnyelik a klrnitrtot s a ssavat, melyek a kristlyokban klrr s saltromsavv alakulnak:

ClNO3 + HCl = Cl2 + HNO3

A saltromsav a kristlyokban marad, a klr pedig felszabadul s tavasszal a fokozd napsts (UV-sugrzs) hatsra:

Cl2 = 2 Cl, s ebblCl + O3 = ClO + O2ClO + O = Cl + O2

lncreakci megy vgbe.

Nyron: A napsts elolvasztja a sztratoszfrafelhk kristlyait. Lgkri kevereds sorn az olvads sorn reakcikpesebb vl NOX-ok a ClO molekulk egy rszt semlegestik - az zonrombol hats cskken. A krnyez lgrtegekbl zontartalm leveg rkezik. Az zonlyuk mrete cskken.

Nitrogn-oxidok

N2O-kibocsts: nitrogn-mtrgya lebontsa, belsgs motorok. Sztratoszfrba juts: elssorban sugrhajts replgpek ltal.

2 N2O = 2 NO + O2NO + O3 = NO2 + O2

Az antropogn, sztratoszfrba jut NOX emisszi (replforgalom nvekedse) az egyb kros gzok semlegestse rvn az zonmennyisg nvekedshez is hozzjrulhat. A lgrtegekben vgbemen vltozsok az zonmennyisg loklis cskkense az un. zonlyuk, mely elssorban

az Antarkisz felett s Ausztrliban

az szaki fltekn, pl. Kzp-Kelet Eurpban

tavasszal, nagy kiterjeds, kevsb vkony zonrteget jelent.

Az zonlyuk kvetkezmnyei

Az zontartalom 1 %-os cskkense a rkos megbetegedsek szmt 5 %-al nveli. Az UV-sugrzs intenzitsnak 2-szeresre nvekedse a nvnyi termshozamokat 25 %-al cskkenti.

A nagymrtk UV sugrzs egyre tbb nvnyi planktonszervezetet pusztt el a legfels tengerrtegekben, emiatt cskken a CO2-t elnyel biomassza. Teht az zonlyuk s az veghzhats kztt sszefggs ll fenn.

Az zonmennyisg cskkense miatt megvltozik a sztratoszfra hmrsklete, ami a lgkr h- s ramlsi rendszernek megvltozshoz vezet.

nellenrz krdsek

1. Mit jelen az a sz, hogy atmoszfra?

2. Mi okozza az veghzhatst?

3. Milyen hmyada ri a fld felsznt a Napbl kisugrzott energinak?

4. Mi a kvetkezmnye az veghzhatsnak?

5. Mi a Broecker folyamat?

6. Mivel jellemzik az zonrteget?

7. Becslje meg, hogy hny Dobson-egysg az zonoszfrban lv zon vastagsga?

8. Mik az zonlyuk kvetkezmnyei?

Atmoszfra

Atmoszfra




3. fejezet - Litoszfra

A fldkreg kzetkpenyt, a litoszfrnak nevezzk. A kmiai sszettelre jellemz, hogy a tmegnek tbb, mint 99%-t kilenc elem (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti ) alkotja. A litoszfra a Fld kls, a kregbl s a legfels kpenybl ll, szilrd, merev kzetburka, amely a kpeny asztenoszfra nev, kplkeny rszn szik. A litoszfra szoksos vastagsga 70150 km: az cenok alatt vkonyabb, a kontinensek alatt vastagabb. A litoszfra nem egysges hj, hanem tbb, klnbz mret kzetlemezbl ll. Ezek mozgsnak termszetvel s okaival foglalkozik a lemeztektonika.

Kt tpus litoszfra ltezik:

ceni litoszfralemez, mely az ceni kzetlemezekkel kapcsolatos

kontinentlis litoszfralemez, mely a kontinentlis kzetlemezekkel kapcsolatos

Az ceni litoszfralemez rendszerint 50-100 km vastagsg, de az cnkzpi htsgok alatt nem vastagabb a fldkregnl. A kontinentlis litoszfralemez kb. 150 km vastag, melybl kb. 50 km jelenti a fldkrget, mg kb. 100 km a fldkpeny fels rszt. Az ceni litoszfralemez rendszerint srbb, mint a kontinentlis s mfikus illetve ultramfikus kzetek ptik fel. A litoszfralemezek a lemeztektonikt mozgsban tart erk hatsra felmorzsoldnak, szemben az asztenoszfrval, mely jval kplkenyebb s plasztikusan deformldik. A fldkreg hmrsklete a mlysggel arnyosan n s elri az 500-1000C-ot a kpennyel val tallkozsnl. A fldkreg s az alatta lev merev kpenyrsz alkotja a litoszfrt A litoszfra rtegeit a 12. bra mutatja.

A fldkreg (litoszfra) fels vkony termkeny rtege a talajrteg (pedoszfra) A talaj a felszn termszetes eredet, laza szerkezet, bonyolult sszettel kpzdmnye, mely a felszni geoszfrk egymsra hatsa rvn keletkezik s fejldik. Az ember szmra legfontosabb tulajdonsga a termkpessge. Minden fejlett orszgban ltezik "fldtrvny". Ennek oka az, hogy a talaj a gazdasg, az emberisg szempontjbl igencsak fontos, megjul "termszeti erforrs". Haznk nemzeti vagyonnak mintegy felt a termfld adja.

12. bra. A litoszfra rtegei

A litoszfra legfels rtegt, a pedoszfrt a gyakorlati krnyezetvdelem okbl is meg kell klnbztetnnk az alsbb rtegektl, ugyanis a kzetekben lejtszd mllsfolyamatok s a talajt szennyez civilizcis hatsok csak idig hatnak. A pedoszfra a benne lejtszd kzel stacioner termszetes folyamatok s az igen vltozatos emberi hatsok miatt lland talakulsnak van kitve. A pedoszfra egy laza illeszkeds hromfzis, heterogn rendszer, amelyben az anyag-s energiacsere folyamatok vgbe mennek. Itt alakul ki a kzetbl a leveg s a vz, valamint ezek komponensei klcsnhatsa kvetkeztben a talaj. A talaj ill. a talajt kpez rtegek egyidejleg a mikroorganizmusok, a nvnyek s llatok letterl is szolglnak. A talaj termszetes s hasznos svnyi anyagai kzvetett vagy kzvetlen mdon kerlnek az emberi szervezetbe a talaj-nvny-llat tpllkozsi lncon keresztl, vagy a talaj-talajvz-ivvz tjn. A talaj svnyi anyagait a nvnyi, llati vagy emberi szervezetek ionok vagy vegyletek, ritkn nagyobb molekulatmeg szerves vegyletek alakjban veszik fel. Az rtalmas anyagok is ugyanezen az ton krostjk a tpllklncot s vgs soron az embert.

A talaj kpzdse a kzetek felsznnek fizikai aprzdsval indul, kmiai mllsval folytatdik. Bizonyos id elteltvel a megbontott kzetfelsznen a betelepl llnyek tevkenysge rvn mr a biolgiai mlls lesz a jellemz, s ez mr rett talajra utal. A talaj teht svnyi alkotkbl, vzbl, talajlevegbl, llnyekbl s humuszbl pl fel. A humusz a lebomlott llnyek bonyolult sszettel maradvnya, melynek "anyagcserje" jelentsen befolysolja a talaj termerejt. A talaj az ghajlattal, a nvnyzettel, az alapkzettel s az lvilggal sszhangban fejldik, vltozik. Az eurpai talajok 30 centimter vastagsg rtegben ngyzetmterenknt tlagosan: 1 billi baktrium, fl billi ostoros egysejt, 1 millird gomba, 1-1 milli alga s fonlfreg, 100 bogr, 80 fldigiliszta s 50 pk l. gy tnik, a mrskelt vben szablyknt fogalmazhat meg, hogy a talajban l szervezetek ssztmege kb. megegyezik a felsznen l termszetes biomassza tmegvel (az llnyek ssz-slyval). Ez j termkpessg talaj esetben hektronknt a 20 tonnt is meghaladhatja.

A talaj jelentsge s szerepe az ember s a krnyezet szempontjbl lnyegesen nagyobb, mint azt els gondolatainkban rznk.

A talaj felttele az ember ltezsnek. Az oxignt termel nvnyek jelents rsze itt gykerezik, s a tpllkot ad lelmiszernvnyek szintn a talajhoz kttten lnek.

A talajnak (a benne l mikroorganizmusok egyes fajainak) fontos szerepe van a nitrogn krforgsban. A nvnyek csak a nitrogngyjt baktriumok segtsgvel kpesek felvenni a nitrognt - a fehrjk f alkotelemt -, s gy vgs soron az llatvilgot is innen ltjk el nitrognvegyletekkel.

A fldfelszn fels, termkeny rtege szmunkra termeleszkz. Radsul az iparral szemben olyan, mely "mkdtethet" gy is, hogy krnyezett nem terheli semmilyen mdon (organikus gazdlkods) s a legolcsbb energit, a Nap energit hasznostja.

Gyakran megfeledkeznk a talaj "energiatranszfer" szereprl, vagyis a napsugrzst henergiv talakt funkcijrl, pedig ezltal melegszik fel a lgkr alulrl felfel.

A talaj ngy alapalkot rszbl ll, amelyek egymssal dinamikus egyenslyban vannak: szervetlen komponensek, talajvz, talajatmoszfra s a szerves komponensek.

A talaj f szervetlen komponensei

A kavics 200040 000 m tmrj kzetdarabokbl ll trmelkes ledk. A folyk grgetett hordalkaknt llandan csiszoldva veszi fl jellegzetesen lekerektett alakjt. A foly sk vidkre rve, lelassulva kavicskpot (hordalkkpot) alakthat ki, amely nagyobb vastagsgot (tbb mter) is elrhet. Vzvisszatart tulajdonsga, anyag-megktkpessge nincs. (Hasonl mrettartomny kzetdarabok, szgletesl kzzalkok mestersges ton kerlhetnek a talajba, ezek vzmegtart kpessge a kavicsnl nagyobb.)

A homoktalajok szemcsetmrje 50-tl 2000 m-ig terjed (kvarc), sznk vilgos, knnyen megmunklhatk, vz s oldott anyagok szmra teresztkpessgk nagy; szorpcis kpessgk ennek megfelelen csekly. Kavicssal s mrgval keverve gyakran kpeznek alluvilis szletet.

A mrgarszecskk tmrje 250 m kztt vltozik. Mszkvek s dolomitok lazn leptett, kvarccal kevert kpzdmnye, gy tlnyoman kalcium-karbontbl, kalcium-magnzium-karbontbl s kalcium-, illetve alumnium-sziliktbl llnak. A vztereszt-kpessg szempontjbl klnsen a dolomitos mrga htrbb soroland a homoknl, viszont adszorpcis kpessge nagyobb.

Az agyagok mllsfolyamatok eredmnyeknt keletkez sziliktok, illetve alum-nium-sziliktok. Az agyagok szemcsetmrje > 2 m.

Az agyagsvny megnevezs rtegszerkezet (fillosziliktok) szervetlen talajalkot komponenst jell. Az agyagokra jellemz rteges felpts kt szerkezeti egysg, a tetraderes SiO4-csoport s az oktaderes MOX(OH)6X csoport kombincijnak eredmnye, ahol az oktader kzppontjban Al3+-, Mg2+-, Fe2+- vagy Fe3+-ionok foglalnak helyet. A tetraderes s oktaderes ptelemek kzs oxignatomokkal kapcsoldnak egybe. Az agyagsvnyok rtegszerkezetnek ill. kmiai konfigurcijnak a klnbz szorpcis folyamatok sorn van jelentsge.

A talajban lv regeket s prusokat a talaj vz-s levegtartalma tlti ki. Ezen terek nagysgt a rszecskesrsg s a porozits hatrozza meg, a vz s a gzok prusokban s csatornkban val transzportja viszont lnyegben vve a talaj sszetteltl (homok/ mrga/ agyag arny) fgg. Azok a talajok, amelyekben az agyagsvnyok hnyada nagy, a legnagyobb porozitst mutatnak. A homoktalajok vzmegkt kpessge csekly. Az agyagtalajok esetben a helyzet fordtott, ezen utbbiak a vz egy rszt a mikroprusokban ersen megktik. Durva megkzeltssel ez vonatkozik a szennyezsknt bekerl vzoldhat anyagokra, vagy nll fzist alkot, vzzel nem elegyed folyadkokra, amelyek a vzprhoz hasonlan lgnem halmazllapotban is ltezhetnek, st fizikai behatsokra kzlekedhetnek.

A vz a talajban hrom, klnfle llapotban ltezhet, a d > 10m tmrj csatornkban ramolni kpes, a talajszemcsk felletn szorpci rvn megktdhet, s vgl a d < 10 m tmrj kapillrisokban is elhelyezkedhet. Ha a prustmr d < 0,2 m a vz is s ms folyadkok (pl. benzin) transzportja a talajban fknt lgnem llapotban trtnik.

A talajvztart, a vzzr szlet (az n. fek) felett, alulrl flfel a kvetkez znkat klnbztethetjk meg. A legalul elhelyezked talajznban a kzetszemcsk hzagait a vz teljesen kitlti (teltett zna). Ennek felszne a talajvzszn vagy talajvztkr, mely sohasem lland, hanem a lgnyoms, a hmrsklet s a csapadkmennyisg vagy mvi depresszi-kelts (szivattyzs) hatsra folytonosan vltoz. A talajvztkr fltt van a kapillris zna, amely kt rszbl ll. Az els a zrt kapillris vzv, melyben a kzetszemcskkel teljesen krlzrt kapillrisokat vz tlti ki. A vz a nehzsgi ervel szemben a kapillrisokban flfel mozogva veszi fel az egyenslyi helyzett. Fltte helyezkedik el a nylt kapillris vzv, melyben a hajszlcsveket (hzagokat) a vz nem tlti ki teljesen, minthogy a hzagok kztt mr leveg is van. Legfll tallhat a talajleveg-tartalm zna, amelyben a csapadkvz a nehzsgi er hatsra lefel szivrog, a vzprs (vzgztartalm) leveg, amely hol a szemcskhez tapad, hol a vltoz fizikai egyenslyok hatsra elmozdul. A beszivrgs sorn a kzetszemcsk felletre tapad vizet adhzis vagy higroszkpos vznek nevezzk. A kzetszemcsk hzagainak sarkaiban, szgleteiben a higroszkpos vzhrtyt hzagsarok-vagy prusszgletvz burkolhatja.

A talajvzzel kapcsolatos ismeretekre a krelhrts sorn tbb szempontbl szksgnk lehet: ismerni kell a vztart, impermebilis rteg felszntl val tvolsgt, a talajvzramls irnyt s a talajvzszint-ingadozs mrtkt. A talajban fgglegesen lefel mozg vz a kapillris zna elrsekor fggleges irnyt megvltoztathatja, s az impermebilis rteg fekvst kvetve oldals irnyban is elmozdulhat. A talajvz ramlsi irnynak ismerete a figyelkutak teleptsi helynek kijellse miatt is szksges.

A talajatmoszfra leveg sszettele elsegti a szerves anyagok oxidatv lebontst, vagy ppen a redukcijt. A talajatmoszfra, sszettelt s tulajdonsgait tekintve tbb szempontbl eltr a norml atmoszfrtl. Vztartalma nagyobb, a benne lv komponensek a klnbz nagysg regekben s prusokban adszorptive megktdhetnek, s szn-dioxid-koncentrcija biokmiai folyamatok rvn 5100-szor nagyobb lehet. A talajleveg sszettele meghatrozza a talajban vgbemen folyamatok irnyt, mivel oxignds levegj talajban oxidcis s oxignben szegny levegj talajban redukcis irnyban toldnak el a biokmiai folyamatok.

A talaj szerves komponensei

Br a szerves komponensek a termszetes (nem szennyezett) talaj tmegnek mindssze 25 %-t teszik ki, jelenltk a kmiai reakcik szempontjbl alapvet fontossg. A talaj szerves anyagai, amelyek tlnyoman a fels rtegben foglalnak helyet, biomasszbl, rszben elbomlott nvnyi s llati alkotrszekbl, talajorganizmusokbl s humuszbl llnak.

A talaj szerves alkotrszei egyszerstve kt csoportra, az n. huminanyagokra s a nem huminanyagokra oszthatk. A nem huminanyagokat sznhidrtok, fehrjk, aminosavak, zsrok, viaszok s kis molekulatmeg szerves savak a talajban lev mikroorganizmusok enzimkatalizis rvn, gyorsan mineralizljk, ennek megfelelen kzepes lettartalmuk a talajban viszonylag csekly. A huminanyagok ezzel szemben komplex struktrjak, savas karakterek, s stt szn, tlnyoman aroms jelleg, polielektrolit tpus, rszben hidrofil, 300 s 100 000 kztti molekulatmeg anyagokbl llnak. A talajban a humin anyagok szerves anyagok mineralizcijnak fontos kztes termkei, s annak vzfelvtelt, ioncsere-kapacitst s fmion-megkt kpessgt lnyegesen befolysoljk. Oldhatsguk alapjn a huminanyagok hrom frakcira vlaszthatk szt:

huminsavak, 20 000 s 100 000 kztti mltmeggel; alklikus kzegben olddnak s megsavanyts utn (pH < 2) ismt kicsapdnak;

fulvosavak, kisebb mltmeggel s tbb savas jelleg funkcionlis csoporttal; bzisokban olddnak s pH < 2 esetn is oldatban maradnak;

humin, nem extrahlhat, polimer, fekete anyag; huminsavak s fulvosavak regedsi folyamatai sorn keletkezik.

A talaj, amelyet fizikai s kmiai sszettele, tovbb megfelel sszegparamterek (szemcsemret-eloszls, a vizes extraktum pH-ja,, szrazanyag-tartalom, vztartalom s vzfelvteli kapacits, porozits, adszorpcis s ioncsere-kapacits stb.) segtsgvel jellemezhetnk, egy vgtelen varicis, anizotrop, hromfzis polidiszperz rendszer.

A talaj tulajdonsgait mint a fenti sszegparamter felsorolsokbl is kitnik tbbfle hasznostsi clbl, azaz mindig clraorientltan vizsgljuk s rtkeljk. Ms tulajdonsg ismerete szksges a klnfle mezgazdasgi, talajmechanikai vagy ppen vzptsi feladatokhoz. Igy a krnyezetvdelmi cl talajkrehrtshoz azaz a szennyez anyagok mobilizlshoz, vagy ppen fixlshoz az albbi talajadottsgok ismerete szksges.

Szemcszettsg. A talaj szemcszettsge (kzettrmelk, durva kavics, aprkavics, durva homok, finom homok, humusz, iszap, agyag) ms-ms tulajdonsgot klcsnz a talajnak. A szemcszettsg elbbi sorrendjben szmos paramter vltozik, gy a talaj permeabilitsa, prus volumene, vzkapacitsa, kapillaritsa stb. A valsgban a helyzet nem ilyen egyszer, mert homogn talajszlet nincs s gy a szitasorokkal csak differencilt, geofizikai szondkkal csak integrlt adatokhoz jutunk. (Ez utbbival rnk el kis rfordtssal valsghoz kzeli eredmnyeket.)

Permeabilits. A talaj permeabilitsa a talajnak az a kpessge amely megmutatja, hogy a leveg, a vz s ms viszkzus folyadkok pl.: olaj szmra milyen mrtkben jrhat t. Ez az rtk a prusvolumentl s a nedvessgtartalomtl fgg. Pl. kis prusvolumen talajban (homok, kavics) a permeabilits nagyfok. Ugyanakkor a talaj nedvessgtartalma s permeabilitsa kztt fordtott arny van. Pldul nedves agyagtalajban kicsi a permeabilits, mg szraz homoktalajban nagy.

Prusvolumen. A talaj klnbz szemcsenagysg rszekbl ll. Ezek a rendelkezsre ll teret nem egyenletesen tltik ki, s ezrt kzttk prusok keletkezhetnek. A talajtrfogat szzalkban kifejezett prusmennyisg a hzagtrfogat. A prusvolumen rtke talajonknt vltoz. Fel nem repedezett homogn sziklk O %, homok-agyag keverk 32 %. Homok prusvolumene 3045 %, kerti fld 64 % s tzegtalaj 8090 %. A talajmorzskon belli szk prusok troljk, a nagyobbak vezetik a vizet, s lehetv teszik a talaj levegzst.

A talaj vzkapacitsa. A talaj vzkapacitsn azt a szzalkos tmegvesztesget rtjk, amelyet a talajminta 105 C-on tmegllandsgig trtn szrtsakor szlelnk. A talaj vzkapacitsnak jellemzsre a minimlis s a maximlis vzkapacitst hasznljk. A minimlis vzkapacits: a talaj prusaiban visszatartott vz mennyisge. A talajszelvnyben mr nem rvnyesl a talaj kapillaritsa, ha a vzkapacits minimlis. Minimlis vzkapacitssal rendelkezik pl. a talajvz-tereszt zna. Maximlis vzkapacitsrl akkor beszlnk, ha a talaj prustert teljesen (100 %-ban) kitlti a vztartalom. Maximlis vzkapacitst tallunk pl. a fek fltti talajvzgyjt znban vagy a tmtt agyagtalajokban.

Kapillarits. A talaj kapillaritsa a prusok tmrjtl fgg, de a talaj nedvessgtartalma is befolysolja. Kis tmrj prusokban a kapillris emelkeds (vzemels) nagyobb s lassan megy vgbe (agyagtalaj esetn 12 m vagy ennl tbb). Nagy tmrj prusokban alacsonyabb s gyorsabban megy vgbe (homoktalajban 30 cm). A kapillaritst a nedvessgtartalom annyiban befolysolja, hogy szraz talajban sietteti, nedves talajban kslelteti a vzemelst. A fentiekbl kvetkezen a talajvz tkr felett helyezkedik el a talajvz zna, amelynek igen nagy jelentsge van az olajkr elhrts szempontjbl.

Talajhmrskletet. A talajhmrskletet a Nap sugrzsa szablyozza A h leadsa is nagyobb rszben sugrzssal trtnik. A talajra es sugrzsi energia mennyisge a fldrajzi helyzettl, gtjtl, lejtsszgtl fgg. A dli, dlnyugati fekvs helyeken melegszik fel legjobban a talaj. A talaj felletre merlegesen es s az onnan visszavert sugrzs arnya a fellet minsgvel vltozik. Az elnyelt sugrzs a talajfellet rdessgtl, szntl, nvnyzettel val bortottsgtl, nedvessgtartalmtl s szerkezettl fgg. Az elsimtott terlet albedja 0,30, apr rgs talajon 0,25, nagyobb rgs talajon 0,20, friss szntson 0,17 s havon 0,07. A sttebb talaj jobban elnyeli a res sugarakat. A nvnyzettel bortott talajon cskken a felmelegeds s mrskeltebb a felszni rtegek hingadozsa. Nagy vztartalm talajokban ugyanaz a hmennyisg kisebb felmelegedst vlt ki. Ezrt hideg az agyagtalaj s meleg a homoktalaj. A laza szerkezet levegs talaj felszne viszonylag gyorsan felmelegszik. Ez a talajrteg egyttal szigetelknt is viselkedik, s cskkenti az alsbb rtegek hingadozsait.

A talajban a h fleg vezets tjn terjed. Legjobban vezeti a ht a talaj szilrd fzisa. A talaj a felszntl a belseje fel haladan hmrskletznkra oszlik. A felszni zna kb. 01,5 m mlysgben helyezkedik el: hmennyisgt fleg az elnyelt sugrz energibl fedezi, napi hmrskleti ingadozsa 3840 C. sszehasonltsul megemlthetjk, hogy a lgkr napi hmrskleti ingadozsa 1520 C. A felszni zna teht ersen felmelegedhet, illetleg ersen le is hlhet, sokkal jobban, mint a krnyezeti leveg. A mrskelt gvn a felszni zna alatt kb. 1,5 m mlysgben talljuk a fagymentes znt, amely a ht vezets tjn veszi fel. Napi hmrskleti ingadozsa kicsiny. Hmrskletnek szls rtkei 3 hnappal ksbb mrhetk, mint a lgkrben.

A talaj tulajdonsgainak jelentsge abban foglalhat ssze, hogy azok kzvetve vagy kzvetlenl szerepet jtszanak a talaj szilrdsgnak, h-, vz-, leveghztartsnak, a mikroflra s a mikrofauna, az svnyi anyagcsere s a talaj ntisztulsi folyamatainak kialaktsban.

nellenrz krdsek

1. Hogyan nevezik a fldkreg kzetkpenyt?

2. Mitl fgg a talaj permeabilitsa?

3. Mitl fgg a talaj ltal elnyelt sugrzs?

Litoszfra

Litoszfra




4. fejezet - A krnyezet biolgiai sszefggsei

Az ember a bioszfrban l, itt fejti ki tevkenysgt, beavatkozva annak sszefggseibe (gyakran anlkl, hogy hatst elre felmrte volna). Az emberi tevkenysggel akkor a legkisebb a krokozs, ha ismerjk a bioszfra bels sszefggseit s tevkenysgnket ssze tudjuk hangolni a clok s a vrhat kvetkezmnyek mrlegelsvel.

A bioszfra funcionlis alapegysgei az koszisztmk. Az ezzel kapcsolatos legalapvetbb ismereteket Kovcs M: A krnyezetvdelem biolgiai alapjai cm knyve alapjn mutatjuk be.

Az koszisztma jelentsge

Az koszisztma a bioszfrnak az a rsze, amely a biotop (lettelen krnyezet) s a biocnzis (nvny- s llattrsuls) egyttes funkcionlsa, dinamikus egysge, meghatrozott anyag- s energiaforgalommal.

Az koszisztma lehet erd, rt, lp, mocsr, t tenger stb. Termszetes kosziszma Magyarorszgon pl. egy kzphegysgi cseres-tlgyes vagy bkks erd, flkultr koszisztma pl. egy franciaperjs kaszlrt a Dunntlon, kultr-kosziszma pl. egy alfldi bza- vagy kukoricavets. A bioszfrt a klnbz terleteken termszetes (tundrk, erdk, szavannk a klimatikus viszonyoktl fggen), flkultr (rtek, embertl befolysolt erdk) s kultr-koszisztmk egyttese alkotja, amelyeket meghatrozott nvny- s llat-lg, valamint termhely jellemez. A klnbz koszisztmk ltezse, funkcionlsa ad alapot arra, hogy a Fldn let ltezhet, s az emberisg fennmaradhat.

Az desvizek s a tengerek algi, a magasabb rend zld nvnyek azok, amelyek kloroplasztiszokkal rendelkeznek. A lgkri CO2 felhasznlsval, a napfnyenergia segtsgvel szerves anyag ellltsra kpesek. A zld nvnyek a nap sugrz energijt talaktjk raktrozott (kmiai) energiv, amely gy hasznlhatv lesz llatvilg s az ember szmra. Jelenleg az emberisg szmra a fotoszintzisen kvl ms szmottev lelemforrs nincs.

A zld nvnyek stabilizljk a lgkr oxign- s szndioxid-tartalmt, a disszimilci sorn meghatrozott mennyisg oxign kerl vissza a lgtrbe. Ez klns fontossggal br napjainkban, amikor fokozdik az oxign-felhasznls, s nvekszik a lgkri szndioxid mennyisge. A Fld nvnyzete egyelre mg fedezni kpes az llnyek oxignignyt, de a becslsek szerint egyes orszgokban mr jelents oxigndeficit mutatkozik, pl. Svjc esetben vi 47 milli tonna a becslt oxigndeficit. jabb vizsglatok szerint a vilgtengerek nvnyi szervezetei (fitoplankton) azok a Fldn lev oxign mennyisgnek a 80%-t produkljk. Ezrt van klns jelentsge, hogy a tengerek, cenok tovbbi szennyezdst klnsen az olajszennyezdst megakadlyozzuk.

Az koszisztmk igen fontosak mint a faj- s gnmegrz objektumok. Szmos faj, klnsen a szles kolgiai amplitdval brk, termszetes koszisztmban, sokfle biotpon elfordulnak, s kialakulnak ezen bell a klnbz kotpusok. A termszetes s flkultr koszisztmk eltnsvel veszlyeztetve van a faj genetikai, l. kolgiai vltozatossga. A genetikai vltozatossg cskkensn csak rszben segthetnek a botanikus kertek fajta-gyjtemnyei.

13. bra Mezei koszisztmk

Az koszisztma kialakulsa s fejldse

Az koszisztmnak trbeli kiterjedse (biotp) mellett idbeli dimenzija van. A szukcesszionlis fejlds sorn meghatrozott ideig tart, amg egy adott termhelyen a meghatrozott letkzssg kialakulhat.

A szukcesszi a nvnyzet fejldsnek folyamata, a biocnzisok idbeli egymsutnisga. A biocnzis megvltozsval megvltozik a biotp, a megvltozott biotopon pedig j, az elbbivel sszefgg, de attl szmos fajban klnbz j biocnzis jelenik meg. Az egsz fejldsi folyamat szmos stdiumon t (az egyes stdiumok egy-egy biocnzisnak ill. biotpnak felnek meg) eljut az un. zrtrsulsig (klimax). A zrtrsuls a klimatikus viszonyokkal egyenslyban van, stabil s relatve lland. A mi ghajlati viszonyaink alatt zrtrsuls az erd.

Ismeretes a tavak elregedsnek, feltltdsnek a pldja: az eutrf tban megjelenik a hnr-, ndas- s a ssnvnyzet. A nvekv szervesanyag-produkci kvetkeztben vastagodik a tfenk szedimentuma, cskken a vz mlysge s vztkre. Fokozd feltltdssel megjelennek a magasssos- s lprtek, majd zrtrsulsknt az gerlp.

Msik gyakori plda az alfldi homokpusztk nvnyzetnek fejldse. A homok-pusztkon a mohk s zuzmk utn megjelennek a termrteg vastagodsval, a talaj humusztartalmnak nvekedsvel prhuzamosan a nylt s a zrt homoki gyepek, majd a szukcesszionlis fejlds utols stdiuma, a homoki tlgyes erd.

A termszetes koszisztmk hossz fejlds eredmnyeknt alakultak ki. A szukcesszionlis fejlds ltalnos ismrvei a kvetkezk:

Az letkzssgek, biocnzisok vltozsa szablyszer folyamat, amelyek irnytottak s elre jelezhetk.

Vltozik a fajsszettel, nvekszik a fajszm.

A szukcesszi folyamn nvekszik az sszes biomassza mennyisge.

Nvekszik az lettelen szerves anyag mennyisge.

Nvekszik a klorofill mennyisge.

Nvekszik a brutt produkci mennyisge.

Nvekszik az koszisztma struktrjnak a vltozatossga, nvekszik a vertiklis szintek szma.

Az inicilis stdiumban lev biocnzisok nett produkcija nagy, a klimax-koszisztm kicsi, gyakorlatilag a nullval egyenl.

A klimaxtrsuls kis nett produkcijnak oka, hogy a produkci nagy rsz a lgzsnl felhasznldik, de a termszetben a bioszfrban az oxign-szndioxid egyenslyban betlttt szerepk miatt igen fontosak.

A klimaxtrsulsok, mivel a krnyezetkkel dinamikus egyenslyban vannak, a kros krnyezeti hatsokkal szemben jobban ellenllak. Pldul egy nylt vagy zrt homokpusztagyep instabil, mg a homoki tlgyes relatve stabil s ennek kvetkeztben nagyobb a regulcis kpessge. A zrtrsulsok a talajuk relatve nagyobb humusz-tartalma miatt nagyobb mennyisgben kpesek adszorbelni pl. a leveg fstgzait).

A bioszfra stabilitsa szempontjbl igen fontos, hogy a Fldn minl nagyobb krn maradjanak fenn az un. klimaxtrsulsok.

Klnbz tjakon megfelel mrtkben kell kialaktani a klnbz szukcesszi stdiumban lev, klnbz nett produkcij (szntfld, rt, erd) koszisztmkat. Az ember szmra a nagy nett produkcij mezgazdasgi kultrk is fontosak, de a bioszfra stabilitsa szempontjbl s vgs soron az ember szempontjbl is szksges a klimax (erd)-trsulsok (koszisztmk) fenntartsa is. A klmax erd-koszisztmk elpuszttsa - hogy ezeket a terleteket az ember mezgazdasgi kultrba vonja, vagy iparterletekkel, vrosokkal beptse a Fld bioszfrjnak a megvltozst, egyenslynak a megbomlst okozn, megfelel termszet- s krnyezetvdelmi intzkedsek kialaktsakor igen fontos a klnbz koszisztmk szukcesszionlis menetnek az ismerete. A szukcesszi menete trvnyszersgeinek ismeretben elre meghatrozhat a lecsapols, s, erdirts vrhat hatsa.

A vzi koszisztmknl elre szmtsba vehetjk a tpanyag feldsulssal (eutrofizzci) problmkat s kvetkeztethetnk az algk s hnrfajok tmeges elszaporodsra.

Az koszisztmk fejldsnek ismerete fontos a termszetvdelmi terletek fenntartsnl is. Egy adott koszisztma megfelel fejldsi stdiumban val tartshoz gyakran rendszeres emberi beavatkozs szksges. Pl. egy ritka fajokban gazdag lprt fennmaradshoz - a beerdsls ellen - rendszeres kaszls szksges.

Az koszisztma komponensei

Egy adott szrazfldi vagy vzi koszisztma funkcionlshoz a kvetkez ngy alapkomponens szksges:

Abiotikus krnyezet (biotop), amelyet a klnbz kolgiai tnyezk, mint a leveg, vz, talaj sszhatsa hatroz meg.

Producensek (autotrof komponensek) krbe tartoznak a kloroplasztiszokkal r zld nvnyek (fk, cserjk, lgyszrak, a mezgazdasgi kultrnvnyek), a tengerek s az desvizek algi, amelyek a napenergit kmiai energiv alaktjk t. Anorganikus anyagokbl organikus anyagot lltanak el, s azt fehrje, zsr, formjban halmozzk fel.

Egy koszisztma akkor vehet teljes"-nek, ha az autotrof organizmusok, a zld nvnyek elegend mennyisgben fordulnak el. A Fld jelents rszt ma az autotrof dominancij koszisztmk bortjk. A producensek kiindulpontjai a tpllkozsi lncnak, minden l szervezet (belertve az embert is) a producensek ltezstl fgg. A producensek asszimilcis rtja a brutt primer produkci. Brutt primer produkci a szerves anyag teljes mennyisge, belertve az a mennyisg is, amelyet a nvny az letfolyamataihoz felhasznl. A nvny szveteiben az letfolyamata sorn elraktrozott szerves anyag a nett primer produkci. Ez a mennyisg ll a fogyasztk, a konzumensek rendelkezsre.

Fogyasztk A komponensek msik nagy csoportjt a fogyasztk (makro- s mikrokonzumensek, heterotrf komponensek) alkotjk.

A fogyasztk els csoportja a nvnyev (herbivora) llatok (direkt vagy primer konzumens), amelyek a producenseket fogyasztjk. Tpllkuk lehet az asszimill nvnyi fellet (pl. a rtet legel szarvasmarha, szntfldn a pocok, sska, vizekben a zooplankton). A zld nvnyekben felhalmozdott kemnytt, cukrot, cellulzt stb., zsrokat s nvnyi fehrjket a fogyasztk (primer konzumens) felhasznljk, lebontjk s ms tpllkozsbiolgij llatok szmra hozzfrhetv eszik a nvnyek potencilis energiakszlett.

Az indirekt vagy hulladkev fogyasztk krbe tartoznak a talajok s a vizek gerinctelen llatai (rekuperns elemek).

A fogyasztk cscst" a hsevk alkotjk, amelyek lehetnek nvnyevket fogyaszt hsevk (msodrend konzumens) vagy hsevket fogyaszt hsevk (harmadrend konzumensek). A szrazfldi koszisztmban ezek a ragadoz madarak, ragadoz emlsk stb., vizekben pedig a rablhalak.

Amikor a nvnyev llatokat hsevk vltjk fel s a hsevk is ms llatok tpllkul szolglnak, a tpllkenerginak ezt az tmenett nevezzk tpllklncnak.

Egy adott koszisztma csak meghatrozott mennyisg fogyasztt kpes eltartani, egy adott produkci kvetkeztben a tpllk korltozott, s ez csak meghatrozott nagysg populci ltezst teszi lehetv.

Az koszisztma ltezshez a konzumensek nem felttlenl szksgesek. A szntfldi koszisztmknl (pl. egy bzatbla) a nvnyevk mint krtevk lpnek fel, amelyek tevkenysge az integrlis nvnyvdelem segtsgvel meghatrozott mrtkre cskkenthet. A primer produkci fogyasztja itt maga az ember.

A lebontk (mikrokonzumens, bioreduktor, bioreducens, destrul, dekomponl, mineralizl) krbe tartoznak a klnbz mikroorganizmusok, baktriumok, gombk.

A termszetes koszisztmkban, erdkben, tavakban nagyobb mennyisg szerves anyag halmozdik fel (lehullott levl, gally, kidlt fatrzs, elhalt lgyszrak, tfenkre kerlt elhalt nvnyek s llatok stb.). A kultr-koszisztmkban a szervesanyag-felhalmozds csak kismrtk (tarlmaradvny gykerek stb.). Az indirekt konzumensek s a mikrokonzumensek igen fontos szerepet tltenek be a termszetes koszisztmk ltezsben, feladatuk, hogy az elhalt szerves anyagot jra bekapcsoljk a tpanyag-krforgalomba. A lebontok nlklzhetetlen komponensei a termszetes, flkultr s kultr-koszisztmknak.

A heterotrf szervezeteket sszefoglal nven szekunder producensknt is emltik.

Az egyes koszisztmknak meghatrozott szerkezeti felptsk van. Az erdkoszisztma struktrjt a lombkorona-, cserje-, gyep- s mohaszint, valamint a talaj klnbz szintjei hatrozzk meg. A rt-koszisztmban, az uralkod ffaj fiziognmijtl fggen a fels s als gyepszint s a mohaszint klnbztethet meg.

Az egyes szintekben eltrek a fny, hmrskleti ill. a mikroklma-viszonyok. A producensek autotrf tpanyagcserje az erdben a lombkorona-, cserje- s a gyep-szintben zajlik le. A heterotrof konzumensek is ezekben a szintekben fordulnak el. A hazai tlgyeseink lombkorona-szintjben primer fogyaszt a nagy tli araszol, a bontk, gombk, baktriumok a talaj fels szintjben fordulnak el.

A lebontk akadlyozzk meg azt, hogy a termszetben nagyobb mennyisg anyag, hulladk felhalmozdjon. Ezzel a tnnyel szemben ll az a veszlyes, hogy napjainkban nvekszik az a hulladkmennyisg (klnbz manyagok, PVC zacskk, flakonok stb.), amely bioreducensek szmra lebonthatatlan vagy mrgez. Egyre nvekszik az elemeknek az a mennyisge, amely kikerl a tpanyag-krforgalombl.

Vide 2

nellenrz krdsek

1. Mi az koszisztma?

2. Mik a producensek?

A krnyezet biolgiai sszefggsei

A krnyezet biolgiai sszefggsei




5. fejezet - Krnyezeti tnyezk, a biotp, a biolgiai indiktor

Minden koszisztma s az koszisztmt alkot fajok meghatrozott krnyezeti felttelek mellett lteznek, s az anorganikus krnyezettel klcsns kapcsolatban vannak. A klnbz szrazfldi s vzi koszisztmk ltezshez, meghatrozott fajtasszettelhez, funkcionlshoz az anorganikus krnyezeti tnyezk sszhatsa szksges.

Az anorganikus tnyezk: Fny, leveg, vz, talaj, fldfelszni, domborzati (relief) viszonyok. A tengerszint feletti magassg, az gtji kitettsg (expozci), a lejtk hajlsszge hatssal van a mikro- s mezoklmkra, valamint a talajviszonyokra, ill. ezek ltal az egyes koszisztmk elfordulsra, fajsszettelre.

A leveg CO2-tartalma a zld nvnyzet ltezsnek alapja. A fny, ill. a nap sugrzs energija a legfontosabb s szinte az egyetlen energiaforrs az koszisztma szmra. A sugrz energia egy rsze mint h hat az l szervezetre, s meghatroz tnyezje lehet egyes fajok, koszisztmk elfordulsnak.

Minden l szervezet ltezshez szksg van vzre, amely nlklzhetetlen a sejtplazma hidratura-viszonyaihoz, mint a tpanyagszllts kzege fontos a kmiai szintzishez, a fotoszintzis egyik kiindulsi anyaga, mint prologtatsi anyag szablyozza a szervezet hmrsklett, mint krnyezetei tnyez, szmos koszisztma szmra (pl. vzi koszisztmk) meghatroz.

Minden llny testnek felptshez a szervetlen anyagok egsz sorra van szksg, amelyeket a szrazfldi koszisztmk producensei a talajbl, a vzi koszisztmk zld nvnyei pedig a vzbl (s rszben a szedimentumokbl) vesznek fel. Az llnyek testk felptshez az un. bioelemek egsz sort hasznljk fel, a sznen, hidrognen s oxignen kvl fontos a nitrogn, foszfor, kn, kalcium, szilicium, klium, vas stb., valamint szmos nyomelem.

A krnyezeti tnyezk sszessge adja a termhelyet, a biotpot. Minden koszisztmnak meghatrozott nagysg termhelyre van szksge, termszetszerleg terleti ignye egy zuzmtrsulsnak s egy erd-koszisztmnak, idn koszisztma ltezshez az kolgiai (termhelyi) tnyezk meghatrozott mennyisge, meghatrozott idszakos vltozsa szksges, idn biotpnak (sivatag, foly, morotva, t, erdtalajok terlete stb.) meghatrozott-biocnzisa van. A biocnzis llnyei egymssal meghatrozott, klcsns kapcsolatban vannak. A krnyezeti tnyezk megvltozsval, a vltozs mrtknek megfelelen j egyedek jelennek meg s a biotp s a biocnzis kztt j egyenslyi helyzet alakulhat ki, ha a krnyezeti tnyezk vltozsa lass (pl. egy t fokozatos feltltdse). A krnyezeti tnyezk gyors megvltozsa, pl. lecsapols vagy az kolgiai tnyezk (termszeti erforrsok) nagymrtk szennyezse nem jr egytt a fajok adaptcijval, s az lvilg pusztulst okozhatja.

A biolgiai indiktorok, biotesztek, olyan l szervezetek, amelyek elfordulsukkal- esetleges nagymrtk elszaporodsukkal (pozitv indiktorok)- vagy hinyukkal- a fajszm cskkense, latens llapot, a faj-kipusztulsa (negatv indiktorok) - jelzik a krnyezet tulajdonsgait, a leveg, a vz s a talaj szennyezst.

Negatv indiktor pl. a zuzm, amelynek faj- s egyedszma cskkense, l. kipusztulsa a vrosok s iparvidkek levegjnek nagymrtk (klnsen SO2) szennyezdst jelzi.

A pozitv indiktorok pl. a klnbz nitrognkedvel gyomnvnyek, amelyek a talaj nitrogntartalma nvekedsvel (pl. szemtleraks) prhuzamosan nagymrtkben elszaporodnak. Ide tartoznak a klnbz hnrnvnyek s algk, amelyek a vizek eutrofizldsnak a legjobb jelzi.

Primer s szekunder produkci

Az koszisztma funkcionlis jellemzi: az energiaramls, a produkci valamint a biogeokmiai ciklus s a bels regulci. Az koszisztma zld nvnyei a fotoszintzis sorn a Fldre jut nap sugrz energijnak mindssze 1 - 5 %-t hasznostjk. (A mrskeltvi nvnyek energia-hasznostsa 1 %, a trpusi nvnyek 45 % krl van.) A sugrz energia kmiai energia formjban ktdik meg a szervezetben, a nvny az energia egy rszt let-latai sorn felhasznlja s a lgzs, hleads sorn kikerl a szervezetbl. A fotoszintzis sorn a producensek (zld nvnyek) a sugrz energit szerves formjban halmozzk fel, amelyet primer produkcinak neveznk, adott koszisztmban egy adott idpontban meghatrozott mennyisg szervezet van jelen, amelynek mennyisgt biomassznak nevezzk. A biomassza mennyisge megadhat az egyedek szmban, slyban s az energiatartalmban, a biomassza ellltsi sebessge a produkci.

A szekunder produkci alatt rtjk a fogyasztk s bioreducensek ltal ltrehozott biomasszt, ill. azt a szervesanyag-mennyisget, amelyet a heterotrf szervezetek a szerves anyag segtsgvel ltrehoznak. Felmrsek alapjn az erdk (klnsen a trpusi erdk) biomasszja a legnagyobb, a legkevesebb biomasszt a sivatagok produkljk.

Tpllklnc, tpllkszint, tpllkpiramis, energiaramls

A tpllklnnc a tpllkenergia tmenete a zld nvnyektl a klnbz llati szervezeteken t tbbszrs elfogyasztssal.

A tpllklnc hrom tpusa ismeretes:

A ragadozk lnca, amely a producensektl a nvnyevkn s a hsevkn t a dekompozcis szervezetekig tart.

parazitk lnca, amely a nagy test szervezetektl a kisebb szervezetek fel az elbbi lnc ellenttele

A szaprofitk lnca a szerves anyagbl kiindulva halad a mikroszkpikus szervezetek irnyaba.

Az koszisztma tagjai a tpllkfogyaszts alapjn klnbz csoportokba tartoznak s a klnbz komponensek alapjn trofikus-(tpllk-) szintek klnbztethetk meg.

14. bra Tpllklnc, anyag- s energiaramls erd-koszisztmban. 1) zld nvnyek, producensek, 2) nvnyev (elsrend konzumensek), 3) hsevk (msodrend konzumensek), 4) magasabbrend konzumensek, 5) reducensek

A producens szintben klnbz nvnyev llatok lnek.

A primer konzumens szinteten a nvnyev llatokat fogyaszt hsevket tallunk.

A szekunder konzumens szintben a hsev llatokat fogyaszt hsevk vannak.

A tercier konzumens szintbe tartoznak a szekunder konzumens szint fogyaszti.

15. bra Energiaramls egy koszisztmban

Egy meghatrozott fajpopulci egy vagy tbb tpllkszntben is elfordulhat. energiatvitel egyik szintbl a msikba, az egyik organizmusbl a msikba henergia formjban trtnik. Mennl rvidebb a tpllklnc, ill. minl kzelebb vannak az egyes szervezetek a lnc kezdethez, annl nagyobb a rendelkezsre ll tpllkenergia. Az energiaramls az egyms utn kvetkez trofikus szintekben mind kisebb lesz.

Egy adott terleten, egy meghatrozott koszisztmban nagyszm zld nvny fordul el, amely meghatrozott mennyisg nvnyev s hsev llatot kpes eltartani. Ha az egyms utn kvetkez tpllklncban rszt vev egyed-szmot alulrl flfel egyms fl rjuk (vagy grafikusan brzoljuk), egy rohamosan cskken szmoszlopot vagy grafikont kapunk (16. bra). A tpllklncnak ez az sszefggse az un. tpllkpiramis (vagy Elton-fle piramis). Az egyms utn kvetkez lncszemek tagjainak egyedszma trvnyszeren cskken, felhalmozdott kmiai energia a tpllklnc sorn, tbbszrs fogyasztssal, ilnbz fogyasztk (konzumensek) testben kmiai energia formjban rak-zdik. Egy meghatrozott tpllkszintben lev llnyekben, azok tmegben, kmiai energia formjban meghatrozott mennyisg energia van jelen, tbbszrs fogyaszts sorn, az egyik fogyaszti szintbl a msikba val tmenet energiaramls, a kmiai energia mennyisge a termodinamika trvnyeinek felelen cskken.

A szerves anyag egy rsze mint hulladk, kikerl a tpllklncbl s a szaprofitonok tpllka lesz.

Az asszimillt tpllk egy rsze lgzs formjban elg.

A szerves anyag egy rsze a kvetkez tpllkozsi szint tagjnak a testbe pl be.

A kmiai elemek az koszisztmn bell az l, majd az lettelen anyagban cirkullnak s ismtelten felhasznldnak. Ezzel szemben az energia, amelyet egy vagy tbb szervezet felhasznl, hv alakul t s eltvozik az koszisztmbl, termszetes s kultr-koszisztmk tanulmnyozsakor tekintettel kell lenni tpllklnc minden rsztvevjre. Az ember ltal hozott radiklis intzkedsek a tpllklnc egyes lncszemeinek (meghatrozott llatfaj) kiesst (pusztulst) okoz. Ennek kvetkeztben a tpllklnc soron kvetkez tagjnak is tpllkhiny miatt cskken az egyedszma, ill. elpusztul.

16. bra Tpllkpiramis (Elton-piramis). 1 termszetes erdben 2 flkultr erdben

Erd, rt vagy szntfld vegyszeres gyomirtsakor vagy valamely rovarkrtev vdekezskor tekintettel kell lenni az koszisztma egszre s mrlegelni kell az alkalmazott vegyszer vrhat hatst mind a producensekre, mind a konzumensekre. A rovarvilg egyes fajainak totlis pusztulsa a biocnzis ms fajainak pusztulst vonhatja maga utn.

A nvnyvd szer tpllklncba val beplsnek klasszikus pldja a kaliforniai Clear Lake-on trtntek. A sznyogirtsra hasznlt DDT a vzbe kerlve (0,02 ppM) az ott l nvnyi planktonban felhalmozdott (5 ppM). A planktont fogyaszt halakban a DDT mennyisge mr 40300 ppM volt, s az ket elfogyaszt ragadoz halakban a DDT, ill. ennek bomlstermke a DDD mr 2500 ppM-re nvekedett. A halakat fogyaszt ragadoz madarak tojsaiban mr olyan mennyisg DDT halmozdott fel, hogy az hallos mennyisg volt az embrira, ennek kvetkeztben nhny v alatt

1953-60 kztt Japnban a Minamata-bl lakosait rejtlyes betegsg tmadta izmuk elgyenglt, ltsuk romlott, szellemi kpessgket elvesztettk, majd megbetegedettek rvid id mlva meghaltak. A betegsg oka higany volt, amely mell teleptett PVC-t gyrt zembl kerlt a tenger vizbe. Ez a higany sok tpllkt kpez kagylkban s halakban veszlyes koncentrciban felhalmozdott.

Az emberi tevkenysg hatsra gyakran nagyobb mennyisg radioaktv elem kerl az atmoszfrba, amelyek bizonyos idtartam alatt felhalmozdnak. A radioaktv elemekrl felttelezik, hogy azok rkkeltek, genetikailag krosak az emberi szervezetre. A kis mennyisg radioaktv elemeknek is jelents biolgiai hatsuk klnsen a stroncium 90 veszlyes, amely az atomszennyezds kvetkeztben az egsz vilgon elterjedt s radioaktivitst hossz ideig megrzi (felezsi id 28 v), stroncium 90 klnsen gyorsan kerl az emberi szervezetbe. Felhalmozdik a klnbz zldsg- s gymlcsflkben, valamint a rti sznban s a szarvasmarha tpllklnc ltal bejut az emberi szervezetbe s ott felhalmozdhat.

Biogeokmiai ciklus, tpanyag-krforgalom

A biogeokmiai ciklus a bioszfrban s az koszisztmban a kmiai elemeknek a tbb-kevsb kr alak (ill. spirl alak) plyja, az lettelen krnyezettl az l szervezetekig s vissza. Ezek az elemek olyan ciklusokat kvetnek, amelyek a kzetek mllsban, talajkpzdsben, a nvnyek nvekedsben, a szerves anyag szint-, anyagcserben, lebontsban s ezeknek az elemeknek a vz ltal val felvtelben nyilvnulnak meg. Az elemek vndorolhatnak, felhalmozdhatnak, egyes koszisztmkbl eltvozhatnak, ms koszisztmban megjelenhetnek. A ciklusok nem mindig szablyosak, gyakran stagnlsi pontjaik vannak, pl. ahol nagyobb mennyisg szerves anyag felhalmozdhat (eutrf tavak feltltdsekor a tzegeseds) szmos elem pillanatnyilag, ill. meghatrozott ideig mozdulatlansgra van tlve.

A talajra kerlt nvnyi s llati hulladkot, llati tetemeket a talajban l mikroorganizmusok (dekompozicis szervezetek) bontjk le s a szerves vegyletekbl szervetlen anyagok llnak jra a nvnyvilg, a producensek rendelkezsre. Az un. mineralizcis dinamika fgg a talajban l nvnyi s llati szervezetek mennyisgtl, a talaj fizikai s kmiai sajtsgaitl.

A krnyezeti tnyezktl, meghatrozott biolgiai aktivitstl fggen a talajra jut szerves anyag egy rsze humusz formjban felhalmozdik. Kedvez kolgiai felttelek mellett ven te rendszeresen megfelel mennyisg szerves anyag mineralizldik, s biztostva van a megfelel tpanyag-utnptls.

A legfontosabb elemek, amelyek a biogeokmiai ciklusban az l s lettelen anyag kztt ramlanak, a hidrogn, oxign, szn, nitrogn s a foszfor. A biogeokmiai ciklus elemei kzl a vz, szn s a nitrogn az atmoszfrban (gzciklus), mg a foszfor a szedimentumban (szedimentlis ciklus) troldik.

nellenrz krdsek

1. Mi a biomassza?

2. Mirt cskken a tpllklncban az energiaramls?

3. Miben nyilvnul meg a biogeokmiai ciklus?

Krnyezeti tnyezk, a biotp, a biolgiai indiktor

Krnyezeti tnyezk, a biotp, a biolgiai indiktor




II. rsz - A krnyezet s trsadalom

A trsadalom szles krben az utbbi vtizedekben a krnyezet krdse a krnyezevdelem foglmval kapcsolhat ssze. A mai rtelemben vett krnyezetvdelemrl azonban csak az 1960-vektl kezdden beszlhetnk. Az ezt megelz idszakot a krnyezetvdelem eltrtnetnek lehet tekinteni, amikor a krnyezeti hatsok, krok nem lptk tl a loklis vagy regionlis mreteket. A napjainkig terjed idszakot hrom szakaszra lehet tagolni. Ez a tmakr ennek a hrom idszaknak a rvid bemutatst clozza.




6. fejezet - A rdbbens korszaka (1960-as vek)

A lakossg krnyezeti rzkenysgben akkor kvetkezett be vltozs az 1960-as vek elejn, amikor a hbor utni nyomorbl a nyugati orszgok egy viszonylag magas letsznvonalra jutottak, s a krds gy vetdtt fel: egy jabb aut, vagy gyerekeink s sajt egszsgnk a fontosabb?

Az els, megdbbenst okoz felfedezs az volt, hogy a rovarirt szerek (pl. DDT), a klrozott sznhidrognek az l szervezetben felhalmozdnak, s egszsgkrosodst, rkot okoznak. A 60-as vek elejn Amerikban megjelent Csendes tavasz (Carlson) cm regnye volt az, amely igazn rirnytotta a figyelmet a DDT-szennyezsre. A knyv fleg az amerikai rtelmisgre gyakorolt nagy hatst, s gyakorlatilag elindtja lett a krnyezetvd mozgalmaknak.

A DDT egszsgkrost hatsnak felismerse mellett a kzvlemnyt a Contergn-botrny is sokkolta. A Contergn terhes nk szmra javasolt nyugtat volt, amitl tbb, mint tzezer torz gyerek szletett Nyugat-Eurpban.

Az ipari szennyezs s a veszlyek felismerse a fejlett llamokban szervezett hely tltakozsokat vltott ki, ami a krnyezetvdelem gyt belpolitikai krdss tette. Az is egyre vilgosabb vlt, hogy a krnyezetszennyezs nem ll meg az egyes orszgok hatrain, az egsz bioszfra jvjt veszlyezteti. Kiderlt, hogy a DDT a sarkkrn l llatok zsrjban is kimutathat, ami rvilgtott arra, hogy a megoldst csak nemzetkzi sszefogssal lehet megtallni. A krnyezet vdelmnek tmja gy klpolitikai krdss vlt.

A globlis veszlyek felismerse vezette Aurelio Peccei olasz kzgazdszt arra, hogy 1968-ban ltrehozza a vilg neves tudsait tmrt Rmai Klub nev szervezetet. A cl a kialakult fejldsi plyk s az emberisg jvje kztti ellentmonds megoldsnak megtallsa volt. A Rmai Klub tevkenysge az 1970-es vekben rendkvl nagy hatst gyakorolt a tudomnyos s kzgondolkodsra, s megteremtette a krnyezetvdelem, a globlis gondolkods tudomnyos alapjait.

A krnyezet vdelmnek ignye a mindennapi letben s a tudomnyban mr ebben az idszakban megjelent, de a politika nem tartotta fontos krdsnek. Ebben elssorban az jtszott szerepet, hogy a fellendlben lev gazdasg a politika szrnyalsnak kedvez lehetsge s mindennem korltozsban, ami a krnyezet vdelemvel kapcsolatban felvetdtt sajt nehzsgeit ltta. A krnyezet vdelmnek krdst az sem segtette, hogy a megjelen, gyakran ltvnyos krnyezetszennyezs elszigetelt helyi jelensgknt mutatkozott, s ennek globlis sszefggseit, a tendenciit a tudomny mg nem rajzolta meg. Ahhoz, hogy ezekbl a loklis problmkbl megfogalmazdjon a krnyezetvdelem, mint globlis problma a mindennapi jelek, a tudomnyos feldolgozs s a politikt knyszert krlmnyek egyttes hatsra volt szksg. Ez ebben az idszakban a Rmai klub megalakulsban, a Vietnami hborban s a folyamatok modellezsre a technika nyjtotta lehetsgekben lttt testet.

A Vietnami hbor elleni vilgmret tltakozs s a USA-n belli hbor ellenes hangulat eredmnyeknt mindennaposs vltak a tntetsek az akkori politikt sarokba szortottk s knytelen volt foglalkozni a krnyezettel. Ez mr olyan sly beavatkozs volt, melyet nem lehett elhallgatni, s a poltiknak az akkori amerikai elnknek ki kellett mondani: vdjk krnyezetnket, s a krnyezet vdelme amerika szmra nagyon fontos. Br akkor s ott ez a krnyezetvdelem kifejezs mg nem az a globlis fogalom volt, melyet azta a tudomnyos vizsglatok feltrtak s jvnk elsszm krdsv tettek.

A Rmai Klub tevkenysgnek alapelveit is ez id tjt dolgoztk ki; ksbb a kvetkez kt pontban fogalmaztk meg:

a kutats sztnzse a "vilgproblematika" jobb megrtse rdekben;

a kutatsok eredmnyeinek eljuttatsa a dntshozkhoz mind hivatalos, mind nem hivatalos szinten, a publiklt jelentsek s a rendszeres prbeszdek rvn.

Ezek rdekben klnbz vilgmodelleket ksztettek, melyek alapjn kszlt tanulmnyokat a vilg el trtk. Mdszerk httert a rendszerdinamikra ptettk.

A rendszerdinamika a rendszer alapszerkezetnek tanulmnyozsa rvn rtelmezi a rendszer viselkedsi mdjait. Az analizlt rendszerek s problmk nagyrsze szmtgpen is modellezhetek s gy a rendszerdinamika kihasznlja, hogy e szmtgpes modellek megnvekedett szmtsi sebessge lehetv teszi az emberi elme kpessgeit lnyegesen meghalad bonyolultsg rendszerek egyidej szmtsainak elvgzst.

A modellezs egy specilis, csak az utbbi ngy vtizedben mvelt terlete az n. globlis modellezs. A globlis modellek olyan szmtgpes modellek, amelyek globlis (az egsz Fldre kiterjed) trsadalmi problmkkal foglalkoznak. Ilyen problmk pl.:

az erforrsok kimerlse,

a szegnysg s az hezs,

a nemzetkzi kereskedelem egyenltlensgei,

a krnyezet pusztulsa,

a npessg gyors nvekedse.

A napjainkig elkszltek kzl a legismertebb globlis modellek:

Forrester-Meadows modell

Mesarovic-Pestel modell

Bariloche modell

Leontief-modell

Timbergen-modell

Moira modell

SARU modell

FUGI modell

A makrogazdasg globlis modellje

A fmrcek modellje

ENSZ modell

Gbor Dnes s Lszl Ervin vilgmodelljei

A tanulsnak nincsenek hatrai c. modell

A vilgmodellek kzl az els modellt ismertetjk egy kicsit rszletesen, mert ez adott lendletet a krnyezetvdelem problmjnak.

Forrester-Meadows modell, Jay W. Forrester, MIT (USA), Dennis L. Meadows, Cambridge (USA) nevhez

Documents

· Web viewKörnyezetgazdálkodás. Előszó. Bevezetés. Az ember és környezetének változása. Atmoszféra. Litoszféra. A környezet biológiai összefüggései. Környezeti