A múlt század jelentős fejlődést hozott. Az emberiség létszáma fél évszázad alatt több mint kétszeresére nőtt. Az átlagos élettartam növekedett, számos betegség gyógyítható. Az emberiség létszámának növekedésénél valamivel gyorsabban nőtt az élelmiszer-termelés, sokkal gyorsabban növekedett az energia kinyerése és a világgazdaság teljesítménye. A hatmilliárdnyi emberiség egy részének élete nemcsak hosszabb, de kellemesebb és jobb minőségű is – ecseteli az élet „napos oldalát” egy írásában Margot Wallström, az Európai Unió környezetvédelmi főbiztosa.
A fejlődésnek azonban ára van: egyre jobban kihasználjuk és terheljük a környezetet. A XXI. század kezdetén tevékenységünk lényegesen befolyásolja bolygónkat és annak életet fenntartó rendszereit. A légkör összetétele, a folyók és tavak vízrendszerei, a globális biológiai sokféleség, a felszín növénytakarója, a tengeri élőhelyek és a parti zónák egyre nagyobb mértékben szenvedik el az emberi tevékenység következményeit. Az élőhelyek tönkretétele és a felszíni növénytakaró változtatása miatt gyors kipusztulás fenyeget számos fajt. A legjobb úton haladunk afelé, hogy bekövetkezzék a Föld hatodik nagy kihalási eseménye. Az eddig ismert nagy kihalások 439, 364, 251, 199 és 65 millió évvel ezelőttre tehetők, s a tengeri és a szárazföldi fajok 20–82 százalékát érintették. A legutolsó ilyen esemény során pusztultak el a dinoszauruszok. A kihalásokat minden esetben lávaömlések, aszteroidák becsapódása és/vagy globális klímaváltozások okozhatták. A fajok gyors eltűnéséért most először nem a természet, hanem az emberi tevékenység a felelős.
A szennyező anyagok a légkörbe és vizekbe való kibocsátása – legyen az regionális vagy lokális – globális környezeti változást okoz. A szén-dioxid és a kén-dioxid gyorsan elkeveredik a légkörben. A víz szennyeződése hamarosan eljut a nagyobb folyókba, tengerekbe, végül az óceánokba. Margot Wallström 2004 márciusában már így fogalmaz: „Bolygónk új földtani korszaka kezdődött meg, ez az antropocén. Legfőbb jellemzője, hogy az emberi tevékenység – néha egészen dominánsan – környezetformáló tényező. A földtörténet során soha nem volt még példa a globális változások ilyen komplex rendszerére: amivel most szembesülünk, az terra incognita, ismeretlen terület.”
Bolygónkat geológiai és biológiai rendszerei: a légkör, a hidroszféra, a talaj és a bioszféra tartják életben, ezek teszik lakható planétává. Az emberiség most már képes arra, hogy a környezetet olyan mértékben változtassa meg, amely meghaladja a természetes változások ütemét. Ugyanakkor nem vagyunk elővigyázatosak: nem ismerjük eléggé a Föld fizikai és biológiai rendszereit, ezek folyamatait. Légköre – amely jelenleg mintegy 78 százalék nitrogént, 21 százalék oxigént, 0,9 százalék argont és kis mennyiségben számos más gázt, valamint vízgőzt tartalmaz – hosszú idő alatt alakult ki, s bolygónk négy és fél milliárd éves életében sokat változott. Az ősi légkör, ugyanúgy, mint az óceánok és tengerek vize, a Föld izzó belsejéből származott, oxigént kétmilliárd éve még alig tartalmazott. Ezt eleinte a tengerben élő primitív élő szervezetek termelték fotoszintézis útján. Az oxigén koncentrációjának növekedése tette lehetővé, hogy a 10 és 50 kilométer közötti magasságban, a sztratoszférában ózon alakuljon ki, és az az ultraibolya sugárzástól megóvja az élőlényeket. Utóbbiak csak ezután hódíthatták meg a tenger után a szárazföldet is.
A légkörben kis mennyiségben megtalálható szén-dioxid is nagyon fontos, mivel üvegházhatású, és biztosítja, hogy elviselhető legyen Földünk klímája. Túlságosan nagy mennyisége – más üvegházhatású gázokkal együtt – azonban globális felmelegedést okozhat. Márpedig az emberiség évente sok milliárd tonna szén-dioxidot bocsát a levegőbe. Például az Egyesült Államokban átlagosan minden lakos – szénre átszámítva – 5,4 tonnát juttat ki. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának korlátozása nemzetközi összefogásra vár, legalább olyan mértékű együttműködésre, mint amilyen sikeresen megakadályoztuk az ózonréteg elvékonyodását.
A három oxigénatomos ózonmolekula eleve csak igen kis mennyiségben fordul elő a légkörben, így könnyen sérül. Ha az összes ózont egyetlen rétegbe préselnénk össze a bolygónk felszínén uralkodó 1 atmoszféra nyomásúra, és 0 Celsius-fokra hűtenénk, mindössze 3 milliméter vastag réteget kapnánk. Az ózon – kis mennyisége ellenére – életfontosságú. A Nap ultraibolya sugárzásának jókora részét elnyeli, ezzel megakadályozza, hogy ez a rendkívül veszélyes sugárzás a Föld felszínére jusson. Csaknem teljes az elnyelés a 0,2–0,3 mikrométer hullámhosszúságú tartományban, amely huzamos besugárzás esetén bőrrákot okoz. Az ózon nélkül sem állati, sem növényi élet nem volna lehetséges – legalábbis a szárazföldön. Ha nem tudnánk megőrizni, a szárazföldek szikla- és homoksivatagokká válnának.
Az ózon nem tartozik a stabil molekulák közé, könnyen bomlik. Paul Crutzen 1970-ben kimutatta, hogy a nitrogén-oxidok katalizálják ezt a folyamatot. Mivel a sztratoszférában mozgó szuperszonikus repülőgépek nitrogén-oxidot (is) bocsátanak ki, használatuk fenyegeti az ózonréteget. Ennél sokkal nagyobb veszélyt ismert fel Mario J. Molina és Sherwood Rowland 1974-ben: tekintélyes ózonbomlást okoznak a nagy mennyiségben a légkörbe kerülő freonok – állapították meg. Ezeket a halogénezett szénhidrogéneket, úgynevezett CFC-gázokat sokoldalúan hasznosította az ipar a hűtőszekrények, a habosított műanyagok gyártásában vagy például különböző kozmetikai és háztartási szerek hajtógázaként. Éppen kémiai stabilitásuk és nem mérgező voltuk miatt a CFC-gázokat ideális környezetbarát anyagoknak is tartották.
A Brit Antarktiszi Kutatási Szolgálat méréseire először akkor figyeltek fel, amikor 1985-ben az ózoncsökkenés az Antarktisz fölött egyetlen év alatt igen nagy volt, az 1970-es évekhez viszonyítva az ózon koncentrációja alig érte el az eredeti érték 50 százalékát. Ezt a csökkenést nevezték szemléletesen, bár nem egészen pontosan „ózonlyuknak”. Végül az ENSZ szorgalmazására 1987-ben aláírták a montreali egyezményt az ózont csökkentő anyagokról. Később ezt kiegészítették, és az ózont károsító anyagok kibocsátásának teljes tilalmában egyeztek meg. Ám ötven–száz évre van szükség az eredeti állapot helyreállításához. Ez volt tehát az ózon sikertörténete.
A szén-dioxid és más üvegházhatású gázok keltette probléma azonban még mindig megoldatlan, szó szerint a levegőben lóg. A mérések szerint a légkörben a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok mennyisége folyamatosan növekszik, és ez globális klímaváltozással fenyeget. Az átlaghőmérséklet növekedését az utóbbi évszázadban 0,6 Celsius-fokra becsülik. A talajhoz közeli légrétegek hőmérsékletének növekedése mellett 1949 és 1989 között a trópusi óceánok felszíni hőmérséklete is mintegy fél fokkal nőtt. Különösen nagy a hőmérséklet emelkedése a Csendes-óceán nyugati és az Indiai-óceán keleti részében, amelyek egyébként is a trópusi tengerek legmelegebb térségei. Ugyanebben az időszakban a trópusi tengerek párolgása 16 százalékkal növekedett. Ez a tetemes vízpáratömeg hatalmas hőmennyiséget szállít a légkörbe. A felmelegedés hatására megolvadt jég mennyisége, illetve a nagyobb térfogatú melegebb víz miatt a tengerek szintje az elmúlt száz évben 10–20 centiméterrel emelkedett. Megváltoztak a csapadékviszonyok is. Bizonyos helyeken sokkal több, másutt kevesebb a csapadék, áradásokat, illetve tartós szárazságot, aszályt okozva.
A globális felmelegedéssel kapcsolatban sok a bizonytalanság. A növények fotoszintézise a szén-dioxid-koncentráció emelkedésével növekedhet, és ez – legalább részben – kiegyenlítheti a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó hatást. Az óceánokban feloldódó, megköthető szén-dioxid mennyisége is változhat. Vannak olyan megfigyelések is, amelyek szerint az aeroszolok mennyisége növekszik a légtérben. Ez lehűléshez vezet, és részben ellensúlyozhatja az üvegházhatás miatt bekövetkező hőmérséklet-emelkedést. Elképzelhető, hogy Földünk összességében lassan melegszik, ugyanakkor jókora területei mégis hidegebbé válnak.
A geológiai bizonyítékok és az egyre pontosabbá váló modellszámítások egyaránt arra utalnak, hogy a Föld klímája olyan dinamikus és összetett rendszer, amelynek több stabil működési módja is lehetséges. A működési módokat azonban érzékeny küszöbök választják el egymástól. Eddig egyetlen olyan mechanizmust találtak, amelyik gyors változásokat hozhat létre: ez az óceáni áramlások átrendeződése. Az óceánok szerepe más szempontból is rendkívül fontos: biztosítják az életet jelentő vizet. Az óceáni áramlások vagy a víz tulajdonságainak változása globális szinten teheti tönkre a hidrológiai körforgást. Az El Nino jelenség csak egyetlen példa arra, milyen drámai következményei lehetnek annak, ha az óceán hőmérsékletének eloszlása akár kis mértékben megváltozik.
Meskó Attila a gazdaságot érintő gondok közül az energia problémakörével is behatóan foglalkozott előadásában. A mezőgazdasági társadalmak lényegében a Nap energiáját hasznosították és hasznosítják ma is – szögezte le. A föld művelésével, teraszok kialakításával, később öntözéssel, növények és állatok nemesítésével, egyes fajok kiirtásával elérték, hogy azonos nagyságú terület sokkal több ember eltartására legyen képes, mint a gyűjtögető és vadászó életforma esetében. A bioszféra „megművelt” része hatékonyabban hasznosította a Nap energiáját. A Napból származó energiát az erdők hosszabb időszak alatt halmozzák fel. Kiirtásukkal gyorsan hozzá lehet jutni több száz évnyi napsugárzás eltárolt energiájához – de csak egyszer.
Maguk a fosszilis energiahordozók – a szén, a kőolaj és a földgáz – is a Nap energiájának és a fotoszintézisnek köszönhetik létüket. Kialakulásukhoz évmilliókra volt szükség, felhasználásuk gyorsasága nem kevésbé rablógazdálkodás, mint az őserdők kivágása. A „föld alatti őserdők” meglévő készlete a kitermelés jelenlegi üteme mellett rövidebb ideig elegendő, mint az ipari társadalmak kialakulásához szükséges idő.
A fa hiánya miatt az ipari forradalom 200 éves történetében ugyanúgy szerepe volt a szén kényszerű felhasználásának, a gőzgépek, majd a belső égésű motorok feltalálásának, mint a hirtelen jött energiabőségnek – amelyet a fosszilis energiahordozók biztosítottak. Noha a szenet ismerték a mezőgazdasági társadalmakban is, azt csak végszükségben használták fel tüzelőanyagként, még a vasolvasztásban is inkább faszenet alkalmaztak. A szén ipari felhasználása döntő változást hozott: egy tonna szén nagyjából egy hektárról kitermelhető fa energiatartalmával azonos energiát ad. Angliában bőségesen volt szén, és a nagyvárosokba vízi úton könnyűszerrel el is lehetett szállítani: nem véletlen, hogy az ipari forradalom innen indult világhódító útjára.
A Föld valamennyi országának teljes energiatermelése 1971 és 2001 között mintegy 70 százalékkal növekedett. Még gyorsabb volt a villamosenergia-termelés, ez csaknem megháromszorozódott: napjainkban 16 milliárd gigawattórát tesz ki. A kőolaj, illetve az olajtermékek felhasználásának növekedése sokkal lassabb volt, ám a világ felhasználása még így is több mint három és fél milliárd tonna évente. Összesen ma már rendkívül nagy mennyiségű energiát használunk fel, olajegyenértékben kifejezve csaknem tízmilliárd tonnára rúg. Döntő többsége a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származik. A megújuló energiahordozók közül a legfontosabb a tűzifa, a hulladék és a biomaszsza hasznosítása, ezt követik a vízi erőművek. A geotermikus, a nap- és a szélenergia kiaknázása elenyésző.
Az energia biztosítása a fenntarthatóság egyik legnagyobb nehézsége. Ráadásul a jólét növekedése mindenütt új igényeket támaszt, új fogyasztási szokások alakulnak ki. A fejlett országokban a légkondicionálás elterjedésével a nyári áramfogyasztás lényegében azonos a téli, fűtésre használt energiafogyasztással!
A fenti szöveg a 2004. szeptember 20-án elhangzott előadás rövidített, szerkesztett változata. Az előadás megtekinthető szeptember 25-én 11 órakor a Duna Televízió, szeptember 26-án 13.10-kor az MTV, valamint 21.15-kor az M 2 műsorán.
A következő előadás szeptember 27-én 19.30-kor kezdődik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Kozma László termében (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2.) Damjanovich Sándor Lehet-e a molekulákra csomót kötni? – A biofizika eszköztárának szerepe a jövő orvostudományában címmel.
origo.hu
Ismét együtt Kulcsár Edina és Csuti – nagy nap volt a mai
