INNOVATÍV TUDOMÁNY A Vajdasági Magyar Akadémiai Tanács tudományos tanácskozása nemzetközi részvétellel Színhely: Magyar Tannyelvű Tanítóképző Kar, I. emeleti díszterem, Szabadka, Strossmayer u. 11. Időpont: 2009. december 12. (szombat) Jolánkai Márton: Klímaváltozás a Kárpát-medencében - tények és lehetőségek
Szabadka, 2009. december 12. Klímav maváltozás a KárpK rpát-medencében: tények és s lehetőségek JOLÁNKAI MÁRTON Szent István Egyetem,, GödöllG llő
Draco dormiens nonquam titillandus
Van-e e globális lis klímav maváltozás?
A Zöld könyv megállapításai és intézkedései alapja az IPCC A2 scenario. Ez Magyarország esetében az évszázad végére 3-3,5 o Chőmérséklet emelkedést, és -5 - +5 %-os csapadék változást prognosztizál az 1961-1990-es bázishoz képest.
Éghajlatingadozások Közép-Európában VAHAVA, 2007 nyomán 2 meleg 1,5 1 0,5 1,5 o C intervallum 0-0,5 800-900 - 1000-1100 - 1200-1300 - 1400 középhőmérséklet - 1500-1600 - 1700-1800 - 1900 év - 2000-1 -1,5-2 hideg oc Kis jégkorszak
Az éves csapadékösszegek sszegek változv ltozása VAHAVA, 2007 nyomán 900 mm 800 700 600 500 400 300 200 y = - 0,8313x + 2223,9 100 0 1900 '10 '20 '30 '40 '50 '60 '70 '80 '90 2000 trend
A Kárpát-medence természeti adottságai, agronómiai lehetőségei
A KárpK rpát-medence Vízmennyiségek: Duna 106,6 km 3 /év Csapadék 137,4 km 3 /év Talajban tározás 11,16 km 3 Balaton 1,54 km 3
Magyarország területének több mint 80 %-át% agroökoszisztémák alkotják 18,2 48,3 18,9 11,3 3,2 szántó kert gyep erdő egyéb Mezőgazdas gazdasági gi alkalmasság Környezeti érték Földhasználati lati meghatározotts rozottság
Klimatikus adottságok Éves átlagos csapadék 580 mm Éves átlaghőmérséklet 11 o C Tengerszint feletti magasság 78-1014 m Vegetáci ciós s idő hőösszege 1280-1465 1465 o C Szárazanyag termelés 8,3-17,6 t/ha/év Fotoszintetikusan aktív sugárz rzás Hóborított napok száma 1518-1612 1612 MJ/m 2 41 nap/év
Magyarország havi átlaghőmérsékleti adatai Forrás: OMSZ, ( o C) 25 20 15 10 5 0-5 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 40 éves hőmérsékleti átlag
Magyarország havi átlag csapadék k adatai Forrás: OMSZ, (mm) 70 60 50 40 30 20 10 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 40 éves csapadék átlag
VAHAVA tanulmányok nyok vahava
A Magyar Tudományos Akadémia aktív v részt r vállal v a klímakutat makutatások terület letén. Intézm zményei, szakmai testületei és s kutatói i számos hazai és s nemzetközi zi kutatómunka részesei. Az akadémia koordinálta a tárcaközi VAHAVA projektet, amely több t mint 200 kutató munkáját t fogta össze, és s amely eredményei tudományos alapot szolgáltattak ltattak a Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégi giához.
Kritikus területek: Árvíz, belvíz, aszály Vihar, eső,, jégesj geső Talajdegradáci ció,, erózi zió,, defláci ció Biodiverzitás,, fajok zonalitása Morbiditás, mortalitás Migráci ció,, szegénys nység
Tiszai árvíz
A talajvízszint változv ltozásai
Talajdegradáci ciós folyamatok
Termesztett növények nyek evapotranspiráci ciós vízmérlege 40 éves csapadékátlag alapján; VAHAVA, 2007 nyomán, n, mm 140 120 100 80 60 40 20 0 Őszi búzab X XI XII I II III IV V VI VII 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Kukorica IV V VI VII VIII IX X csapadék evapotranspiráció csapadék evapotranspiráció 140 120 100 80 60 40 20 0 Napraforgó IV V VI VII VIII IX 140 120 100 80 60 40 20 0 Cukorrépa III IV V VI VII VIII IX X csapadék evapotranspiráció csapadék evapotranspiráció
A szánt ntóföldi kultúrák öntözése Magyarországon, gon, ha FVM, 2003 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 4,7 öntözetlen 0,3 0,12 0,01 öntözhető max öntözött max. öntözött min. szántóföldi öntözés, millió ha
Növényvédelmi tapasztalatok A Diabrotica virgifera terjedésében pl. az 1999. sajáts tságos évjárat a teljes Dunai Alföld ld meghódítását t eredményezte.ebben az évben az aszályos tavaszt egy igen nagy csapadékú nyár követte.. A kukoricabogár számára ez teremtett lehetőséget get, hogy az addigi csak Dél- Magyarország keskeny sávjában megjelenő rovar egy év leforgása alatt a teljes Dunai Alföldet ldet birtokba vegye. Az egyes gyomfajok borítottságbeli különbségének sorrendiségében változások következtek be. Ilyen pl. az Ambrosia artemisiifolia és a Cirsium arvense térhódítása, aminek egyrészt klimatikus (a gyomfajok vízreakciója, illetve az ezzel összefüggő szárazságtűrés), illetve agrotechnikai okai vannak. Ambrosia artemisiifolia Cirsium arvense
Herbológiai tapasztalatok A konkoly Agrostemma githago lényegében eltűnt, ugyanakkor a pipacs Papaver rhoeas felszaporodott hazánkban a klímav maváltozékonyság g következtk vetkeztében. Czimber et al 2004 Czimber et al 2004 Az átlaghőmérséklet 1 C fokos növekedése mediterrán gyomfajok betelepülését okozta. Ilyen a máriatövis Silybum marianum, vagy a dél-olasz vetési margit Chrysanthemum segetum Czimber et al 2004 Czimber et al 2004
Természetv szetvédelem és s tájtermesztt jtermesztés Hazánk területén 9 nemzeti park (Aggteleki, Balaton-felvidéki, Bükki, Duna-Dráva, Duna-Ipoly, Fertő- Hanság, Hortobágyi, Kiskunsági, Körös-Marosi) és ezen felül 31 különféle jogszabályi védettségű terület található. Ezek védelme amellett, hogy törvényben szabályozott kötelesség, személyes és össztársadalmi érdek is, hiszen olyan természeti értékekről van szó, amelyek nélkül valószínűleg Magyarország nem lenne az ami. A problémák megoldásában a legnagyobb lehetősége a mezőgazdaságnak, ezen belül is a növénytermesztésnek van.
Összhal sszhaláloz lozás jellemzői nyáron Budapest adatai alapján n (Forrás: Páldy A. 2006) 1 2 3 4 5 6 7 WDAY HUM s(wday, 3) -1.5-0.5 0.0 0.5 1.0 s(hum, 1) -1 0 1 s(p0, 1) -3-2 -1 0 1 2 3 40 60 80 990 1000 1010 1020 1030 P0 2 4 6 8 10 12 SIN TEMP as.factor(sin) -3-2 -1 0 1 2 s(temp, 7) 0 5 10 15 20 25 s(day, 137) -20-10 0 10 20 30 5 10 15 20 25 30 0 2000 4000 6000 8000 DAY
A melanoma (BNO-10.: C43) és s a szürkeh rkehályog (H25) megbetegedések területi eloszlása sa a globál sugárz rzás függvényében (Forr( Forrás: Páldy A. 2006)
Migráci ció (Burkina, 2002)
A karbon ciklus
A szén n biológiai körforgk rforgása fosszilis energia égetése talajművel velés fotoszintézis zis növényi nyi légzés szerves anyag bomlás tengerfelszíni ni gázcsere óceánok nettó felvétele 1,6-2,4 geológiai tartalékok körforgás biológiai pumpa
Mi a megoldás? A CO2 emisszió csökkent kkentése; vagyis a kibocsátás szabályoz lyozása A CO2 felvétel növeln velése; vagyis az elnyelés fokozása
EU előir irányzatok A Green Book 12 % megújul juló energia használatot irányoz elő 2010- re. A 2001/77/EC direktíva 22.1 % megújul juló energia felhasználást st irányoz elő az áramtermelésben. A 2003/30/EC direktíva előírja az alternatív v motor hajtóanyagok anyagok használat latának növeln velését.
Magyarország g prímér r energia felhasználása sa 1400 1200 1000 800 PJ 600 400 200 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 szén olaj gáz nukleáris eletktr.imp megújuló
Alternatív erergiaforrások potenciális részesedr szesedése se (becslés) s) % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 víz szél nap biomassza geotermális alacsony nagy
Magyarország g biomassza energia potenciálja Erdészet főtermék melléktermék energiaültetvények Növénytermesztés főtermék melléktermék Teljes biomassza PJ 160 140 20 780 410 370 Energia potenciál PJ 62 56 6 75 132-265 40-80 92-185 Összesen 940 269-402
A fotoszintetikus carbon sequestratio lehetőségei Magyarországon Energia növények Biomassza Erdészet Gyepgazdálkodás Melléktermékek Etanol gyökgumósok gabona melléktermékek Diesel Repce Napraforgó
Alternatív üzemanyagok energiamérlege, rlege, Forrás: PNAS 2006 biomassza etanol - c.répa etanol - búza etanol - kukorica diesel (bio) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 NEB hányados; energia output-input MJ/MJ
Alternatív üzemanyagok adómentes önköltsége* 1,2 1 0,8 USD/l 0,6 max min 0,4 0,2 0 benzin etanol (bio) diesel (bio) * 50-70 USD/barrel áron; energiaegyenérték = 0,66 etanol, 0,91 diesel
A klímav maváltozás s negatív v hatásait okszerű földhasználattal, talajműveléssel és megfelelő növény- termesztési si technológi giákkal,, valamint vízgazdálkodással és öntözéssel ellensúlyozni lyozni lehet. A légkl gköri széndioxid növekedn vekedést CO2 elnyelő növényzettel nyzettel lehet csökkenteni a szén megkötés, illetve a fosszilis erergia- hordozók kivált ltása révén. r
A földhasznf ldhasználat lat és s a talajművel velés s szerepe a szén megkötésében Birkás-Gyuricza, 2003 Birkás-Gyuricza, 2003 Minimum tillage Direkt vetés Birkás-Gyuricza, 2003 Lal, 2004 Talajvédő növényeknyek Sávos termesztés
Nagy CO2 elnyelésű szánt ntóföldi növények n nyek termesztése se Cukornád Burgonya
Mv 454 kukorica hibrid Nagy keményítőtartalmú, hatékony ETBE kihozatalú kukoricahibrid. Nagygombos, 2006 A kukorica nagy, 65 % körüli keményítőtartalma kiválóan alkalmas bioetanol előállításra. Nemesítéssel a közelmúltban sikerült mérsékelten növelni egyes fajták keményítőtartalmát. A Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézete kutatási programot kezdett a kukorica hatékony etanol, illetve etil-tercierbutiléter (ETBE) kihozatal agronómiai tényezőinek (biológiai alapok, termőhely, tápanyagellátás, évjárat) meghatározására. A kutatás célja a különböző agrotechnikai tényezőktől függő hozam stabilitás meghatározása, illetve a tényezők közötti kölcsönhatások következményeinek feltárása, kvantifikálása
75 74 Kukorica hibridek kemény nyítő tartalma Nagygombos, 2006 73 starch % 72 71 70 69 68 control 80N 120N Mv 251 Norma Maraton Mv 500 Mv 454 Gazda Mv 500 Mv 454 Gazda Norma Kukorica hibridek alkohol kihozatala Nagygombos, 2006 Maraton Mv 251 370 380 390 400 410 420 430 440 450 ethanol yield l/t min l/t max l/t
Ma Magyarországon az alternatív üzemanyag megtermeléséhez kb. 3,5 millió ha területre és kb. 2150 milliárd Ft többletköltségre lenne szükség 62 USD/barrel olajár mellett.
A növénytermesztn nytermesztés élettanilag képes k célirányos technológi giák k birtokában ban az éves CO2 növekedés s 1/3-1/4 1/4-ének lekötésére. A fosszilis energiahordozók k használat latát korlátozni kell, alternatív v energiastratégia kidolgozása szüks kséges. Elsődlegess dlegessé kell tenni a légkl gkör védelmét. A nukleáris ris-,, víz-v és s szélenergia használat latának koncepcióját újra kell gondolni.
Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia Átfogó célok: Járuljon hozzá azon nemzetközi zi törekvt rekvésekhez, hogy a 2-2,52 2,5 C C globális lis átlaghőmérséklet- emelkedés s a lehető legkisebb valósz színűséggel következzen be (klímavédelem-mitigation); Segítse elő a hazai környezeti, k társadalmi t és gazdasági gi rendszerek felkész szülését t a globális lis átlaghőmérséklet legfeljebb 2-2,52 2,5 C C emelkedéséből l adódó hazai következmk vetkezmények teljesítésére (alkalmazkodás-adaptation).
AZ ALKALMAZKODÁS S FOGALMÁBA TARTOZIK: Elérhet rhető legjobb gyakorlat /technológia/ alkalmazása Megelőzés Tudatformálás Védekezés Kárelhárítás Kárenyhítés Kártalanítás Helyreáll llítás Tartalékok képzk pzése
Közös feladatunk: Avoiding the unmanageable, managing the unavoidable Elkerülni a kezelhetetlent, és kezelni az elkerülhetetlent John Schellnhuber 2006
Köszönöm m megtisztelő figyelmüket