KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS LEVEGŐSZENNYEZÉS, A SZTRATOSZFÉRIKUS ÓZONRÉTEG ELVÉKONYODÁSA, GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS
CO 2 Szén-dioxid Az ipari forradalom előtt, körülbelül 10 000 évre visszamenőleg a szénkörforgás, mely magában foglalja a szén kicserélődését a geoszféra és bioszféra, valamint az óceánok és az atmoszféra között, alacsonyan tartotta a CO 2 koncentrációját az atmoszférában. Az elmúlt 250 év alatt viszont, a nagy mennyiségőfosszilis energiahordozó (kőszén, kőolaj, földgáz) elégetése, az áramfejlesztés, a főtés, az ipar és a közlekedés, folyamatosan emelte a CO 2 mennyiségét a légkörben.
CO 2 Szén-dioxid Az emberiség által termelt CO 2 -nak kb. 50%-át nyelik el a növények, illetve oldják fel az óceánok ez utóbbi a tengervíz savasodásához vezet, és potenciálisan negatív hatást gyakorol a tengeri növényekre és állatokra. A maradék az atmoszférában halmozódik fel, ahol hozzájárul a klímaváltozáshoz, mivel a CO 2 egy olyan üvegházhatású gáz, amely elnyeli a Nap melegének egy részét, és a földfelszín felmelegedéséhez vezet. Az üvegházhatás csökkentésére nemzetközi szintű intézkedések léptek életbe (Kyotoi Egyezmény - a fejlett országok CO 2 emissziójának csökkentéséről).
CO 2 megkötés/elnyelés CO 2 megkötés/elnyelés (CO 2 sequestration) - az ipari kibocsátásból származó CO 2 légkörből való kivonását és stabil formában történő megkötését, tárolását jelenti természetesen végbemenő vagy felgyorsított kémiai, geokémiai, biológiai, biokémiai vagy akár fizikai folyamatok eredményeképpen. Az ipari kibocsátásból származó légköri CO 2 elnyelésének/kivonásának több módja ismeretes: geológiai formációban tárolás biológiai megkötés óceánok általi megkötés szilikátos kőzetek mállása (karbonátosodása) általi megkötés (IPPC, 2005).
CO 2 - geológiai formációban tárolás A CO 2 geológiai korokon át történő tárolására, kőzetbe sajtolására, az alábbi geológiai környezetek alkalmasak: mélyóceáni medencék aljzata sódómok kimerült kőolaj és földgáztelepek gazdaságosan már nem hasznosítható széntelepek mélyen fekvő sós vizes rétegek bazaltos illetve ultrabázisos kőzetek. 60% valószínűséggel 100 évbe 90% valószínűséggel több mint 1000 évbe telik a folyamat
CO 2 biológiai megkötés A zöld növények, algák és cianobaktériumok ( kékalgák ) képesek a napenergia segítségével a szén-dioxidot szerves anyag formájában testükbe beépíteni, cserébe oxigént juttatni környezetükbe.
CO 2 - óceánok általi megkötés Főleg fizikai és biológiai folyamatoknak köszönhető. A mély óceánban, a szén főleg oldott karbonátként (CO 3 2- ) és hidrogén karbonát ionként (HCO 3- ) fordul elő. A fitoplantkonok által felvett széndioxid visszajut a légkörbe, de sok közülük süllyedő részecskeként a mélytengeri üledékbe kerül. Jelentős rizikók: - ökoszisztéma reakciói - ph változás
CO 2 - szilikátos kőzetek mállása (karbonátosodása) (angolul: mineral carbonation) Szilikátos kőzetek mállása (karbonátosodása) általi megkötés az egyetlen olyan CO 2 kivonási folyamat, mely kémiailag stabil formában köti meg a CO 2 -t. A karbonátosodás a CO 2 és a magnézium, valamint kalcium tartalmú szilikátok közötti reakció, melynek eredményeként geológiailag stabil, környezeti szempontból ártalmatlan karbonátok (kalcit és magnezit) keletkeznek, melyek stabil, inert és szilárd formában tárolják a CO 2 -ot.
AZ IDŐJÁRÁS ÉS ÉGHAJLAT A legalapvetőbb eltérés az időbeli skála. Időjárás: a légkör egy adott időponthoz tartozó pillanatnyi állapota. Jellemzése: a meteorológiai paraméterek pillanatnyi értékei. Éghajlat (klíma): a légkör (és a vele érintkező geoszférák együttese) hosszú idő folyamán tanúsított szokásos viselkedése. Jellemzése: statisztikai paraméterekkel vonatkoztatási alap: 30 év (éghajlati átlagok, 1961-1990)
NEVES LÉGKÖRKUTATÓK MEGFOGALMAZÁSA SZERINT: Lorenz, 1982: az éghajlat az, amire számítunk, az időjárás az, ami bekövetkezik. Allen et al., 2003: az éghajlat az, amire az ember hatást gyakorol, az időjárás amelyen keresztül elszenvedi ennek következményeit.
AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁS MEGÍTÉLÉSE
A KLÍMAVÁLTOZÁS TÉNY (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE [IPCC] 5. JELENTÉSE) AR-5 A felszín-közeli átlaghőmérséklet az elmúlt 150 évben 0,74 C -al emelkedett. A hőmérséklet emelkedés intenzitása fokozódik. Az óceánok átlaghőmérséklete 3000 m mélységig mérhetően növekedett. Változott világszerte a csapadékok mennyisége. Változtak a szélirányok. Változtak a tengerek só-koncentrációi. Nőtt a hurrikánok, szélsőséges csapadékesemények és hőhullámok gyakorisága és intenzitása. A gleccserek mérete világszerte csökkent. Dél-Afrika, Dél-Ázsia és a Mediterrán országok egy részében szárazságok mennyisége és intenzitása is emelkedett. Vékonyodott az É-i sark jégtakarója. A globális kontinentális téli jégtakaró 10%-al csökkent. A mérsékelt övben nőtt a vegetációs periódus hossza, és előbbre tevődött a növények virágzása. Számos növény és állatfaj élettere északabbra tolódott.
A KLÍMAVÁLTOZÁS OKAI I. Természetes üvegházhatás (gázok szerepe a felmelegedésben) Vízgőz 62% CO 2 21,8% Felszín közeli ózon 7,3% N 2 O 4,2% CH 4 2,4% Egyéb gázok: 2,1% Antropogén üvegházhatás (gázok szerepe a felmelegedésben) Halogénezett szénhidrogének CFC (freonok) 24% CO 2 : 55% CH 4 : 15% Ózon: 0,8% N 2 O: 6%
A KLÍMAVÁLTOZÁS OKAI II. Az antropogén CO 2 -kibocsátás 90%-a az alábbi 4 tevékenységcsoportból ered: Erőművek, finomítók (46%) Erdőirtások (23%) Cementgyárak (12%) Gázgyárak (9%) Az antropogén CH 4 -kibocsátás 85%-a az alábbi 4 tevékenységcsoportból ered: Állattartás (28%) Bányászat (25%) Rizstermelés (15%) Szerves hulladékok, műtrágya (15%)
EGY KIS KLÍMATÖRTÉNELEM i.e. 1150 körül Hekla vulkán hosszú kitörése Skócia lakósságának 90%-a eltűnt, Kínában a fagyok elpusztították a gabonát. i.e. 209 izlandi vulkán erős kitörése Kínában a lakosság közel fele éhen halt. i.e. 42 Etna kitörése Óriási éhínség Kínában. Két izlandi vulkán kitörése 1780-as évek közepén Több évig tartó éhínség Franciaországban Francia forradalom. 1815 Indonézia Tambora vulkán hosszú kitöréssorozata európai rossz időjárás. New- England-ben nyáron kiterjedt havazás éhínség 1816-ban és 1817-ben.
VÁRHATÓ KÖVETKEZMÉNYEI megváltozó hőmérséklet és csapadékviszonyok; az évszakok lehetséges eltolódása; szélsőséges időjárási jelenségek erősödése és gyakoriságuk növekedése; mindez veszélyezteti természeti értékeinket, vizeinket, az élővilágot, erdőinket, a mezőgazdasági terméshozamokat, építményeinket, lakókörnyezetünket, a lakosság egészségét és életminőségét egyaránt.
Globális felszíni évi átlaghőmérséklet anomáliái (1850-2012)
AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁS REGIONÁLIS HATÁSAI AZ IDŐJÁRÁSI ELEMEKRE
KLÍMAVÁLTOZÁS EDDIGI MEGNYILVÁNULÁSAI AZ EU-BAN ÉS A KÁRPÁT-MEDENCÉBEN EU: Genovai ciklon: különösen heves esőzések Európa-szerte 1998-2004 több mint 100 katasztrofális árvíz Több mint 700 halott 500.000. ember vált ideiglenesen vagy tartósan hontalanná 25 milliárd Euro anyagi kár 2003 évi franciaországi hőhullám Több mint 15000 halott Kárpát-medence: Az évi csapadék mennyisége fokozatosan csökkent az elmúlt 100 évben, az extrém csapadékok gyakorisága pedig meg növekedett. Szélsőségesedett a folyók vízjárása Pl. 1998-2002 közötti időszak heves árvizei. Az egészséges faállomány 1988 óta 90%-ról 40%-ra csökkent. (A Kárpátmedence a legtöbb fafaj déli tolerancia határa).
GLOBÁLIS MELEGEDÉS: TÉNYEK A földfelszíni levegő átlagos hőmérséklete globálisan 0,6-0,8 C-kal nőtt az elmúlt évszázadban jégolvadás visszahúzódnak a magashegyi gleccserek olvad a sarkvidékeket borító jégtakaró a 20. században az északi féltekén 2 héttel lett rövidebb a tavak és folyók jegesedésének időtartama az elmúlt 40-50 évben az Északi Jeges-tenger jegének vastagsága 40%-kal csökkent (késő nyáron kora ősszel) szélsőséges időjárás az elmúlt évtizedben háromszor annyi időjárással összefüggő természeti katasztrófa történt világszerte mint a 60-as években tengerszint emelkedés az elmúlt évszázadban 10 25 cm-rel emelkedett a tengerek szintje ez az emelkedés az utóbbi 3000 év átlagos tengerszint emelkedésének 10 szerese veszélyben a biológiai sokszínűség sok állat és növény nem tud alkalmazkodni a megváltozott hőmérsékleti viszonyokhoz különösen veszélyeztetettek a jegesmedvék, a fókák, a rozmárok és a pingvinek
Olvadó sarki jég, eltűnő gleccserek és hótakaró 21
NEMZETKÖZI KONFERENCIÁK, EGYEZMÉNYEK 1972 Stockholm ENSZ Környezetvédelmi Konferencia: A jövő generációk iránt érzett felelősség elve. 1987 Környezet és Fejlesztés Világbizottság jelentése: A technológia és a társadalom korlátozásának elve a környezet fenntarthatóságának érdekében. 1990 Bergen: Elővigyázatosság elve 1992 A Rio Kyotó-i de Janeiro: egyezmény ENSZ Környezet és aláírása Fejlődés Konferencia óta 4-szer (UNCED): Föld gyorsabban Charta a bioszféra nőtt jogairól, a ENSZ CO Éghajlat-változási Keretegyezmény 1997 Kyoto, Japán (5% csökkentés 2 kibocsátás mint előtte! az 1990-es év kibocsátási szintjéhez képest) 1997 New York Rio+5 Konferencia: előrelépés nem történt 2002 Johannesburg Föld-Konferencia: Teljes körű USA ellenállás, jelentős NAIROBI előrelépés 2006: nem A történt. Világbank volt alelnöke szerint a világgazdasági 2006 depresszió, Nairobi ENSZ sőt Környezetvédelmi a világháborúk Konferencia: pusztításához Adaptációs hasonló, Alap ezermilliárdos létrehozása, további kárt vállalások csak azonnali cselekvéssel lehet kivédeni. Az IPCC már 1995-ben megállapította a klímaváltozás tényét a politikai elit csak napjainkra fogadta el egyértelműen!!! 22
MIÉRT NEM ÁLLÍTHATÓ MEG A KLÍMAVÁLTOZÁS I.? Fizikai ok: CO 2 légköri tartózkodási ideje: 50-200 év N 2 O légköri tartózkodási ideje: 50-200 év CH 4 légköri tartózkodási ideje: 12 év Freonok légköri tartózkodási ideje: 65-130 év Egyensúlyi rendszer: Plimsoll-vonal effektus
PLIMSOLL-VONAL 1875-ben Samuel Plimsoll angol parlamenti képviselő javaslatára a nemzetközi forgalmú hajók oldalára festik az u.n. Plimsoll jelet, amely a víz sótartalmától és hőmérsékletétől függően jelzi a hajó maximális merülését (terhelhetőségét). Korábban sok baleset történt abból az okból, hogy a berakodás kedvezőtlen esetben hideg, nagy sótartalmú tengeren történt, míg a hajóút meleg édesvízen keresztül vezetett, ahol a hajó sokkal mélyebbre merült. Időnként a hajót szándékosan túlterhelték - tulajdonosok bezsebelhessék a biztosítást.
PLIMSOLL-VONAL ÖKOLÓGIAI MEGFELELŐJE A Föld természeti tőkéjének az a maximális része, amit az emberek a bolygó létfenntartó rendszerének összeomlása nélkül kisajátíthat.
MIÉRT NEM ÁLLÍTHATÓ MEG A Gazdasági okok: KLÍMAVÁLTOZÁS II.?
MIÉRT NEM ÁLLÍTHATÓ MEG A KLÍMAVÁLTOZÁS III.? Társadalmi okok: A népesség életszínvonal növekedésének elvárása nem változik A népesség stabilizálódását 2050 környékére 9-14 milliárd főre becsülik. Szárazföldi biomassza 80%-át fogják felhasználni élelmiszertermelésre. Több erdőirtás, több rizstermelés, több állattartás, több szerves hulladék.
VÁRHATÓ KÖRNYEZETI HATÁSOK A földközeli légkör átlagos középhőmérséklete 1,4-5,8 C -al emelkedik az elkövetkező 100 évben. Lecsökken a légköri ciklonok éves száma, de megnő a nagy erejű ciklonok éves száma. Globálisan nő az éves csapadékmennyiség, de az eloszlása egyenlőtlen lesz. A Földközi-tenger környezetében (Mo-n is) jelentősen csökken az éves csapadékösszeg. Az időjárás legtöbb összetevőjét tekintve szélsőségesebb lesz. Tengerszintek megemelkednek. Egyes területek elvizesednek, egyes területek kiszáradnak. Eltolódnak az éghajlati övek. Növény és állatfajok élőhelyeinek áttevődése.
LEHETSÉGES TÁRSADALMI ALKALMAZKODÁS Mezőgazdaság Közlekedési hálózatok Építéstechnika Vízgazdálkodás Túrizmus Életmód Betegségek térhódítása Stb. KÖVETKEZMÉNYEK ELVÁNDORLÁS Tenger által elöntött területek Sivatagossá váló területek Elöntéses területek Erózióveszélyes területek Gazdaságilag tönkremenő területek Stb.
VÉDEKEZÉSI ALTERNATÍVÁK Hatások mérséklése technológiai beavatkozásokkal. HATÁSOK MÉRTÉKE Gazdasági struktúra és szemlélet váltás. Felkészülés, alkalmazkodás. VÁLTOZÁS SEBESSÉGE
AZ ÖKOSZISZTÉMÁK SZEREPE A GLOBÁLIS VÁLTOZÁSOKNAK A TÁRSADALMI JÓLÉTRE GYAKOROLT HATÁSÁBAN a) hagyományos nézet; b) az ökoszisztéma szolgáltatások koncepciójának figyelembevételével kialakított nézet (Schröter, 2005).
A KLÍMAVÁLTOZÁS VÁRHATÓ HATÁSA A KÁRPÁT-MEDENCE VÍZGAZDÁLKODÁSÁRA Gyakoribbak és nagyobb mértékűek lesznek az árvizek. Kisebbek lesznek a kisvízhozamok: A Kőrösök időszakos teljes kiapadása várható. A Duna hosszabb időszakokra nem lesz hajózható. Lesüllyednek a talajvízszintek. A kora nyári kisvizeket nem fogja növelni az Alpok hóolvadása. Megnő az aszályos időszakok hossza és intenzitása. Az aszályos időszakokban nem lesz elegendő öntözési célú vízkészlet. Várhatóan a környező országok növelni fogják tározó kapacitásaikat Magyarország vízkészletei tovább csökkennek.