Veszélyeztetett természet: hova vezet a termőföld utáni szüntelen sóvárgás?

A Föld talajainak károsodása és degradációja felgyorsult ütemben zajlik az emberi tevékenységek nyomán. Bolygónk területének mintegy 40%-a értéktelenedett el, mely folyamat fő mozgatórugója a modern mezőgazdasági tevékenység, és ha minden változatlanul marad, 2050-re ezen felül várhatóan egy nagyságrendileg Dél-Amerikával megegyező méretű földterületet fog érinteni a probléma. A talajok megóvásával nemcsak lokális talajtani, hanem globális szinten érhetünk el eredményeket, ugyanis az erre irányuló tevékenységek elősegíthetik a klímaváltozás és a biodiverzitás csökkenése elleni küzdelmet is. 

A napokban került kiadásra a Global Land Outlook Second Edition (GLO2) kiemelt jelentés, amely által betekintést nyerhetünk, hogyan is menedzseljük a területi erőforrásokat (pl. talaj, víz és biodiverzitás). Középpontjában a talajok helyreállítása, ellenállóképességének növelése áll, és elsődleges célja az egyes országok, valamint közösségek szemléletének talajdegradációt csökkentő, illetve visszafordító irányba történő formálása.

Jelenleg a világ népességének körülbelül felét érinti a talajdegradáció problémája. A jelenség számszerűsítésre is került az alábbiak szerint:

• A mezőgazdasági vállalkozások mindössze 1%-a uralja a Föld mezőgazdasági területeinek 70%-át, miközben az gazdaságok 80%-ának területe nem haladja meg a 2 ha-t.
•  Évente nagyjából 700 milliárd dollárnyi mezőgazdasági támogatás kerül kiosztásra, azonban a támogatások csupán 15%-a jellemezhető pozitív hatással a természeti tőke vagy a biodiverzitás szempontjából.
• A mezőgazdasági területek növelése céljából végzett erdőirtások legalább 70%-a nemzeti jogszabályok megsértésével valósult meg 2013 és 2019 között. Az élelmezési rendszer jelenik meg legfőbb károkozóként, ugyanis önmagában az erdőirtások 80%-áért felel.

Ibrahim Thiaw, az ENSZ sivatagosodás elleni küzdelemről szóló egyezményének (UNCCD - United Nations Convention to Combat Desertification) ügyvezető titkára hangsúlyozta, hogy komolyan kell vennünk a termőföldek leromlásának problémáját. Meg kell értenünk, hogy nincs az a termőterület, nincs az a lerombolható erdős, lápos terület, nincs az a vízmennyiség, amely képes lenne kielégíteni az élelem, állati takarmány és ruházati alapanyag utáni mérhetetlen sóvárgásunkat.

Habár a GLO2 jelentés egy meglehetősen kihívásokkal teli jövőt fest le számunkra, a kép sokkal pozitívabbá válhat abban az esetben, ha a kormányok hajlandóak lennének lépéseket tenni a talajok megóvása és helyreállítása érdekében. Ez utóbbi többek között újabb fák ültetésével, a legeltetés hatékonyabb szabályozásával, valamint egyes területek természetes regenerációjának elősegítésével lehetséges. Továbbá, ha a helyreállításon túllépve a területek védelme is előtérbe kerülne, az a fejlődő országokban biztosítaná a termésmennyiség növekedését, amely korlátozná az élelmiszerárak emelkedését.

Ezen lépésekkel mindemellett elősegíthetnénk a talaj szén- és vízraktározó képességének javulását, s habár a biodiverzitás-csökkenés jelensége továbbra is fennállna, az előrevetített fajveszteségek mintegy egyharmada megelőzhető lenne.

Tehát hogyan is tudjuk elősegíteni a termőföldek védelmét és helyreállítását?

• Újravadonosítással: adjunk szabad teret a természetes ökológiai folyamatoknak, ökológiai folyosók nyitásával a fragmentált élőhelyek között.
• Fontos lenne a szántóföldi táblák méretének csökkentése, az azokat kísérő tájelemek (mezsgyék és erdősávok) mennyiségének növelése.
•  Erdészeti tájkép-helyreállítással, az erdők rehabilitációjával.
• Teraszos növénytermesztés és lejtőirányra merőlegesen történő vetés/telepítés a talajveszteség, illetve vízmosások megelőzése érdekében.
• Talajvízgyűjtő területek konzerválása, és az esővíz hasznosítása.

Elsivatagosodás elleni küzdelem előtti és utáni állapot (Kína, Mu Us-sivatag)

Ahhoz, hogy valóban képesek legyünk változtatni a jelenlegi, valamint az előrevetített helyzeten, kormányzati és lakossági összefogásra egyaránt szükség van. Döntéseinkkel nagymértékben befolyásolhatjuk a talajgazdálkodási gyakorlatokat. Ibrahim Thiaw szerint tisztában kell lennünk azzal, hogy fogyasztókként igenis tudunk tenni az ügy érdekében: vásárlási szokásainkkal, mindennapi döntéseinkkel folyamatosan alakítjuk, formáljuk termőföldjeink állapotát, tehát a jövő forgatókönyvét mi írjuk.

Az eredeti cikk az alábbi linken érhető el: https://www.bbc.com/news/science-environment-61221666

A talajerózió 2050-re várható mértéke Európában

 Modellek segítségével becsülték kutatók a víz általi talajerózió mértékét a 2016-os referencia évhez képes. A csapadék jövőben várható eróziós hatását és a tájhasználati mód lehetséges változását használták fel a modellben. Az eredmények jelentős növekedést prognosztizálnak az európai, különösen a közép-európai talajok víz általi eróziójában: 13-22.5 %, 3.46 – 3.76 t/ha/év (a 2016-os átlagos 3.07 t/ha/évhez képes) talajveszteséggel számolnak 2050-re.

A becslések regionálisan jelentős különbségekkel (az ábrán a sárga-piros színek növekedést, a szürke-zöld árnyalatok csökkenést mutatnak az adott terület eróziójának mértékében 2016-hoz képest, kétféle modellfuttatás alapján), de elsősorban növekedéssel számolnak, melynek hátterében a csapadékesemények klímaváltozással együttjáró, feltételezhetően fokozódó erozivitása, illetve a várható tájhasználati változások hatása húzódik meg. A mediterrán területek egy részén változatlan erózió várható a csapadékmennyiség csökkenése miatt.

A cikk felhívja a figyelmet arra, hogy az >5 t/ha/év erózióval jellemezhető területeken kiemelten fontos a mitigációs lépések mielőbbi elindítása, pl. takarónövények vagy alacsony talajbolygatással járó művelési technikák használata stb. azért, hogy a talajveszteség fokozódása elkerülhető legyen.

Szántóföldi szénmérleg

A szántóföldi művelés a leggyakoribb tájhasználati mód Magyarországon, az ország területének több, mint 50%-án jellemző ez a gazdálkodási forma, ezért is kiemelt nemzetgazdasági jelentőségű. A mezőgazdasági rendszerek azonban sérülékenyek, ki vannak téve az egyre gyakoribb szélsőséges időjárási eseményeknek. Ezek az események jelentős változékonyságot okoznak a terméshozamban, holott globálisan az elkövetkezendő évtizedek egyik fontos kihívása a hozam növelése a növekvő népesség ellátására. A sérülékenység egyik oka, hogy a változó klíma és az intenzív művelés hatására csökken a szántóföldi talajok széntartalma. Ez a széntartalom meghatározó jelentőségű a talajok termékenységének fenntartásában.

Kartali szénforgalmi mérőállomásunk 2017-ben indult, most a HuPCC konferencia kapcsán összegyűjtöttük az adatokat. Felhasználtuk a mérőállomás által mért szén-dioxid elnyelés és kibocsátás adatokat (nettó ökoszisztéma széncsere, NEE), illetve abból és a gazdálkodási adatokból (köszönet érte a Gödöllői Tangazdaság Zrt-nek) tudtunk szénmérleget is számolni, egy nagyjából 2,5 éves időszakra.

A kartali mintaterület egy jellegzetes hazai szántóföld átlagos klímával és talajviszonyokkal, így alkalmas modellterület a hazai szántókra. Korábban, bugaci mérőállomásunk adataiból már születtek publikációk, így a bugaci homoki legelőn mért adatokkal is össze tudtuk vetni a szántóföldi eredményeket.

Ezeket a következőképpen tudjuk összefoglalni:

A szántó és a gyep is nyelő aktivitást mutatott (NEE) a vizsgált években (2018-2020), átlagosan:

• szántó: -152 g C m^-2 év^-1
• gyep: -106 g C m^-2 év^-1

Azaz, jó hír, hogy mindkét mezőgazdasági rendszer szén-dioxid elnyelő volt az utóbbi években (csökkentette a légköri szén-dioxid koncentrációt). Míg a gyepen a szén-dioxid elnyelő aktivitás mértéke elsősorban a csapadékmennyiség függvénye volt, a szántón elsősorban az aktuális veteménytől függött, de mértéke a gyep aktivitását meghaladta. Klímavédelmi szempontból ez mindenképpen kedvező. 

A szénmérleget tekintve viszont azt tapasztaltuk, hogy a szántóföld talajának szénmérlege veszteséges: a learatott biomasszában elszállított  széntartalma annyira lecsökkentette a mérleget, hogy összességében kb. 200 g szerves szenet veszített a talaj éves szinten (a felszín 1 négyzetméterére számítva) - az alábbi ábra mutatja a szénmérleget (NECB, pozitív érték = veszteség), de csak a 2018-2019 teljes év.

Ebből úgy tűnik, hogy - hasonlóan korábbi európai eredményekhez - a hazai szántóföldek talajainak széntartalma is csökken. Felvetődik a kérdés, hogy hogyan lehetne csökkenteni ezt a veszteséget, vagy növelni a talajok széntartalmát? Léteznek olyan technológiák, amelyek hatékonyak lehetnek (pl. a szalma talajba dolgozása, csökkentett talajművelés, vagy takarónövények használata parlag helyett). A megfelelő technológia kiválasztásához pontosabban kell ismernünk azt, hogy mennyi szén is hiányzik a rendszerből - ehhez több mérésre lenne szükség -, illetve, hogy a gazdálkodók egy-egy adott területen mit tudnak megvalósítani. Ehhez tudományos és anyagi támogatásra lesz szükségük.

Új cikk

 Megjelent egy cikkünk a Scientific Reports c. lapban.

 

A hosszú távú kutatás fő eredménye az, hogy a vizsgált, legelőként hasznosított homokpusztagyepben kétféle egyensúlyi állapot jellemző a talaj CO2 kibocsátására (a talajlégzésre). A tér különböző pontjain, egymástól néhány méterre is nagyon eltérő talajlégzést mérhetünk még akkor is, ha van bizonyos állandóság abban, hogy a talajbeli légzési aktivitás hol mekkora. A légzési aktivitás térbeli "állandóságát" igazából egy hosszútávú átlagos v. szokásos intenzitásként definiálhatjuk, amely jellemző térbeli mintázatot mutat: vannak olyan helyek, ahol jellemzően, nagyobb, és olyanok, ahol jellemzően kisebb a talajlégzés intenzitása függetlenül az értékek aktuális tartományától. 

Ugyanakkor épp az aktuális értékek mutatják meg azt, hogy az adott élő rendszer milyen körülmények között működik, milyen kényszerfeltételekre reagál, és hogyan. A jellemzően alacsony, és a jellemzően magas aktivitású helyeken kisebb a talajlégzés "átlagos" intenzitástól való eltérése, mint azokon a térbeli pozíciókon, ahol változatos az értékek alakulása a különböző mérési időpontokban. Azaz, kevéssé jellemző az, hogy egy adott helyen "mindig" "közepeset" rögzítünk az aktuális adatsorban, mint az, hogy "nagyot" vagy "kicsit". Megnéztük hát azt, hogy mi lehet ennek az oka. Miért variál kevésbé az alacsony vagy magas aktivitás a tér egyes pontjain/régióiban, és jobban az, ami nem szélsőséges?

A háttérváltozók közül az aktuális csapadék-ellátottság, és ezen keresztül a talaj nedvességtartalom hatását könnyen feltételezhetjük, sőt azt is, hogy azokon a helyeken, ahol a talajnedvesség valamelyest magasabb, mint másutt, nagyobb talajlégzést fogunk tapasztalni. És ez még akkor is igaz lehet, ha nagyon magas vagy nagyon alacsony az aktuális talajnedvesség tartalom, hiszen a mélyedésekben mindenképpen összegyűlik a víz. Ez a feltételezésünk beigazolódott, azonban árnyalta a képet a tengerszint feletti magasság egészen finom további elemzése. Azt találtuk, hogy nemcsak durvább mélyedések és kiemelkedések fordulnak elő, hanem nagyon erősen szabályozza a talaj széntartalmát, és ezen keresztül a nedvesség tartalmát az is, hogy lokális vagy abszolút a mélyedés és hogy mennyire meredekek a lejtők. A szélsőséges vízgazdálkodású pozíciók egyrészt abszolút vagy lokális mélyedések, lankásabb összefolyással, magasabb szén- és nedvességtartalommal: itt mértük jellemzően a nagyobb talajlégzést és ezt a rendszer egy lehetséges egyensúlyi állapotaként határoztuk meg. Másrészt viszont szélsőséges vízgazdálkodásúak a lokális kiemelkedések is, meredekebb, így szél- és vízeróziónak jobban kitett oldalakkal, melyek szén- és nedvességtartalma csekély: itt mértük jellemzően a kisebb talajlégzést, és ezt is egy lehetséges egyensúlyi állapotnak tekintjük. A feltételezésünk még az, hogy azokon a helyeken, ahol nincsenek ilyen szélsőséges "állapotok", a talajlégzés aktuális értéke a két szélsőség közötti, tartósan jó vízellátottság esetén az első, tartós szárazság esetén a második egyensúlyi állapothoz közelítve.    

Mindennek a gyakorlati jelentősége talán abban kereshető, hogy a szántóföldi művelés során elegyengetett talajok, bár sokkal nagyobb léptékben és sokkal nagyobb abszolút magasság-különbséggel, szintén eltérő meredekségű, kitettségű, akár szélsőségesen eltérő széntartalmú és nedvességállapotú területekből állnak össze, melyeknél a felszínformálással nagyban beleavatkozhatunk a megfelelő termesztési körülmények kialakításába. Törekedni lehet a nedvességet jobban megtartó felszínforma kialakítására, illetve arra hogy a termesztett fajta a nagy táblákon az aktuális "élőhelyi" adottságokhoz igazodó legyen, mellyel jobb termésátlagokat érhetünk el kevesebb kezeléssel.

Gondolatolvasó keresőmotor

Az akadémiai szféra egyik nagy kihívása - és valahol mélyen egyik motivátora is - hogy, láttassa magát az egyszerű kutató/oktató. Persze alapkövetelmény a publikálás tudományos folyóiratokban, de manapság szinte elvárás, hogy az ismeretterjesztést is magas fokon művelje az ember. Ennek az egyik legfájdalommentesebb módja ha honlap-, blog-, Facebook- vagy Instagram bejegyzést készítünk az adott témában. Ilyenkor jöhet jól ha megértjük hogy, hogyan próbál a Google a fejünkbe látni? Algoritmusok, szabályszerűségek és a dolgok végtelen számú összefüggései szinte már alapvetések. A mezőgazdaság sem kivétel. Így elsőre talán nem ugrik be, mi köze a Google-nek a gazdálkodáshoz, bár az adatfarm kifejezés gyanakvásra adhat okot. 

Ha kísérletet teszünk a kereső óriás "gondolkodásának" a megértésére, jó és releváns kérdéseket kell feltennünk magunknak. A jó kérdésekre adott frappáns válaszok egy "első tizes találatot" jelenthetnek a Google-nél. A fenti cikkből érdemes már az első szempontrendszeren elgondolkozni:

Tartalmi és minőségi kérdések:

• A tartalom eredeti információkat, jelentéseket és kutatásokat tartalmaz?
• A tartalom részletes, átfogó és mindenre kiterjedő módon írja le a témát?
• Ha a tartalom más forráson alapul, akkor elkerüli azt a hibát, hogy egyszerűen másolja, vagy újraírja azokat a forrásokat, ahelyett, hogy jelentős egyedi értéket, vagy eredetiséget adna hozzá?
• A cikk címe és a title leírja és segítőkész módon összefoglalja a tartalmat?
• A cikk címe elkerüli a túlzásokat és a sokkolást?
• Ez az a típusú tartalom, amit könyvjelzőre tennél, vagy megosztanád és javasolnád egy barátodnak?
• Ez olyan tartalom, ami szerinted hivatkozva lenne, vagy megjelenhetne egy nyomtatott magazinban, enciklopédiában, vagy könyvben?

Tehát ha szeretnénk felkelteni a munkák iránti érdeklődést eredeti, mindenre kiterjedő, jelentős egyedi értéket képviselő, frappáns című, nem sokkoló, bizalmat ébresztő és ajánlható tartalmú cikkeket/tartalmakat kell feltölteni. Ha jó kérdéseket teszünk fel, amik megragadják a kereső algoritmus - és valószínűleg a legtöbb ember figyelmét, akkor sikeresebb lehet a disszemináció.

A motivációról

 A nyári nagy lépés után, talán nem árt a legbelsőbb mozgatórugókat is számba venni. Egy korábbi bejegyzésben már foglalkoztunk a PhD-s lét rejtelmeivel, de még nem esett szó a folytatásról az oktatói/kutatói életről. Nagy tanulság az, hogy a doktoranduszi évek viszonylagos védettségéből, hirtelen hivatásos oktató-kutatóvá válik az ember. Az innovációs-ökoszisztéma egyik résztvevője lesz, de csak ha kellően proaktív, nyüzsgő típus. A fásultság és kiégés itt is megjelenhet. A motivációt rendszerint nem felülről kapja az ember, hanem saját magának alakítja ki. A társas kapcsolatoknak fokozott szerepe van és ha sikerül egy motivált, pezsgő, ötletelő csapatba kerülni, akkor a legsötétebb időszakban is van remény. Az ötletek megosztásától nem kell félni, mert az igazi érték az az ötlet megvalósításáig vezető út.

Egy Journal Club, egy Tudományos Teadélután vagy egy hétfő reggeli gondolat-megosztó kávézás csodát művel az ember lelkével és szellemével egyaránt. Így ha PhD kutatáson gondolkozol vagy megrendül a bizalmad az innovációs-ökoszisztémában, gondolj arra, hogy egy kandalló előtt ücsörögve, kávét vagy bort kortyolgatva, a szellemi műhelyek képviselői, milyen dimenziókba tudnak eljutni.

Végszóként Prof. Dr. Padányi József mk. dandártábornok az NKE tudományos rektrohelyettesének szavait idézem: "...Ott dől el ki mennyit ér. Amikor kiállsz a katedrára és szembe nézel 20-30-50 hallgatóval, villámgyorsan kiderül mennyit érsz. Ha a hallgató az ötödik percben a telefonját nyomkodja, szundikál, az internetet böngészi, akkor nem vagy annyira jó. Ha sikerül a figyelmüket fenntartani, ha sikerül őket vitára ingerelni, provokálni adott esetben, akkor az egy hatékonyabb oktatási és hozzá tenném nevelési módszer..."