Erdő és klíma
kivonatos fordítás innen:
Vízzel a klíma helyreállításáért - Az Új Víz Paradigma
Ing. Michal Kravčík, CSc., RNDr. Jan Pokorný, CSc., Ing. Juraj Kohutiar, Ing. Martin Kováč, RNDr. Eugen Tóth
A párologtató növények – elsősorban a fák – a Föld tökéletes légkondicionáló rendszerét alkotják. Egy önmagában álló fa 10 m átmérőjű – 80 m2 (vízszintes) felületű - koronájára naponta kb. 450 kWh (négyzetméterenként 4-6 kWh) napenergia érkezik. Ennek egy része visszaverődik, egy másik részét a talaj köti meg, míg egy megint másik része hővé alakul. Ha a szóban forgó fa jól el van látva vízzel, naponta mintegy 400 liter víz elpárologtatására képes. A víz folyékony halmazállapotból párává alakulása 280 kWh energiát használ fel. Ez az energiamennyiség jelenti a különbséget egy fa árnyéka és egy azonos átmérőjű napernyő árnyéka között. Egy napsütéses nap során a példánkban szereplő fa 20-30 kW teljesítményű hűtőhatást fejt ki, ami több, mint 10 légkondicionáló berendezés teljesítményének felel meg. A fa „üzemanyaga” ugyanakkor napenergia, „újrahasznosítható anyagokból készül”, „minimális karbantartást” igényel, kibocsátása pedig vízpára, melyet - a környezet hőjére és nedvességére válaszoló - levélnyílások milliói szabályoznak. A lényeg, hogy a vízpárában lekötött energia eltávozik egy hidegebb hely felé, ahol a vízpára kicsapódik majd. Ezért úgy képes a hőmérséklet időben és térben való szabályozására, hogy közben nem melegíti fel a közvetlen környezetét, mint egy hűtőszekrény vagy egy légkondícionáló berendezés. Ráadásul zajmentes, sőt zajfogó, pormegkötő, CO2 –megkötő..
A növények párologtatás révén kifejtett hűtőhatását jól szemlélteti a 7., a 8., és a 9. ábra.
7. ábra:
Vékony növénytakaró képe az infravörös és a látható tartományban
Jól látható, mennyivel melegebb a puszta talajfelszín, mint a növények leveleinek párologtatással hűtött felszíne. (Trebon, Cseh Köztársaság, 2002. július 12. 10:00)
8. ábra:
Tér és csatlakozó park hőkamerás felvétele (Trebon, Cseh Köztársaság)
Jól látszik a különbség a növényzet hőmérséklete, illetve a házak homlokzatának és tetejének hőmérséklete között
9. ábra:
Összehasonlítás: az érezhető hő eloszlása két különböző minőségű földterületen
(Mostecko és Trebonsko)
A tavakkal borított Trebonsko vizes élőhelyeinek térségében kisebbek az érezhetőhő-beli különbségek (jobb oldalon), mint a szárazabb Mostecka - külszíni fejtésű - bányavidéken, ahol nincs elegendő növényzet (balra).
Amint azt az infravörös tartományban készített képek jól mutatják, a növények levelei a párologtatásnak köszönhetően jóval hűvösebbek a fedetlen talajnál, illetve a városi házaknál. A növényzet a víz elpárologtatásával aktív hűtést folytat.
A növényzet, különösen az erdők, sötétebbek a legtöbb felszínnél (pl. agyag, homok stb.), a visszaverődés (albedó) esetükben kisebb. Ezt időnként úgy értelmezik, hogy az erdők fűtik a bolygó felszínét. Ez azonban tévedés. A 8. ábrából nyilvánvalóan látszik, hogy a növényzet – a visszaverődéstől függetlenül – hűtőhatást fejt ki a párologtatás révén. A 8. ábrából az is jól látható, hogy a visszaverődés hatása sokkal kisebb a párologtatás hűtőhatásánál.
A 9. ábrán a víznek egy táj hőmérsékleti viszonyaira gyakorolt hatását láthatjuk. A fotók az észak-csehországi Mostecka és a dél-csehországi Trebonsko régiók jellemzőit mutatják (a Landsat Thematic Mapper és Enhanced Thematic Mapper + műhold-felvételek segítségével). Mostecko egy külszíni fejtéssel erősen érintett terület, ahol óriási területekről elvezették a vizet. Trebonsko területének viszont több, mint a 10 %-át tavak borítják, és más vizes élőhelyeket is megőriztek itt. Az ábrán a hőmérsékletet színek mutatják: a legmagasabb hőmérsékletű helyek pirosak, majd narancssárgák, sárgák, a leghűvösebbek a zölddel jelzett foltok. A legmagasabb hőmérsékletűek azok a helyek, ahol hiányzik a növényzet, vagyis esetünkben Mostecko külszíni fejtései, és meddőhányói. A hőmérsékleti különbségek is egyértelműen Mostecko-ban magasabbak, mint Trebonsko-ban, ahol a hőmérsékleti viszonyok a magasabb nedvességtartalomnak köszönhetően kiegyenlítettebbek.
A lecsapolás és a növényzet-irtás hatása a hőkibocsátásra
A nagy területeket érintő vízelvezetés (lásd: „melioráció” – ford. megj.) és erdőirtások hatalmas mennyiségű hő kibocsátását és hőszigetek kialakulását vonják maguk után. 10 km2 kiszárított terület (egy kisebb város) egy napsütéses nap során annyi érezhető hőt bocsát ki magából, ami a Szlovák Köztársaság erőművei összes teljesítményéhez fogható (6000 MW). A párolgás napi 1 mm-rel való csökkenése Szlovákia területén (49 000 km2) hozzávetőleg 35000 GWh érezhetőhő-mennyiség kibocsátásával jár egyetlen napsütéses napon. Ez nagyobb hőmennyiség, mit Szlovákia valamennyi erőművének éves teljesítménye. Az emberiség még nem látja tisztán a földhasználati tevékenységeinek hatásait. A lecsapolás, melioráció azzal jár, hogy a növényzet nem tudja betölteni alapvető szerepét. A vízelvezetés negatív következményei és a folyamatosan funkcionáló növényzet hiánya a csapadékhullást és a hőmérséklet-eloszlást módosítja, s fokozatosan hatalmas területeken szembe kell néznünk egykor termékeny földjeink degradációjával, és elsivatagosodásával. (Ripl W., "Management of Water Cycle and Energy Flow for Ecosystem Control – The Energy-Transport-Reaction (ETR) Model," („A vízkörforgás és az energia-áramlás irányítása az ökoszisztéma-szabályozás érdekében”) Ecological Modelling 78, 1995, pgs. 61 – 76; Ripl W., "Water: the Bloodstream of the Biosphere" („A víz: a Bioszféra véráramlása”). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 358(1440), 2003, pgs. 1921 – 34)
Az utóbbi években sok szó esik a globális felmelegedésről. A klímaváltozást közvetlenül kiváltó oknak ma általában az üvegházgázok (CO2, CH4, N2O, hidrofluorokarbonok) ember általi termelését tartják. A kifinomult modellek kimutatják az üvegházgázok koncentrációjának növekedésének hatását. Ugyanakkor a vízről – mint dinamikusan és bonyolult módon körforgó gázról – e modellek inkább nem vesznek tudomást, hanem az atmoszféra stabil elemének tekintik, mivel valamely ország víz-rendszerében beállt változások okait nem könnyű egyértelműen leírni, tekintettel a számtalan hozzá kapcsolódó, kölcsönösen összefüggő folyamatra.
Pedig a vízelvezetés rosszabb az üvegházgázoknál. Az üvegházgázok megnövekedett koncentrációja hatásának egyik mérési módja az ún. sugárzási hatás számítása. Ez a Föld légkörébe belépő és onnan kilépő sugárzások mérlegének megváltozását fejezi ki. Az IPCC (klímaváltozással foglalkozó nemzetközi testület) szerint a globális iparosítás (az emberi tevékenységhatása) a felmelegedés 1,6 Wm2 a sugárzási hatással kifejezve, az iparosodás előtti korhoz képest. Vagyis ennyivel több energia érkezik a Föld felszínének minden négyzetméterére, mint 1750 táján (IPCC, 2007.) Ezzel az értékkel összehasonlítva, egy ország vízgazdálkodásának hatása az éghajlatára (legalábbis a helyi szinten) jóval nagyobb.
A növényzet képes a klímaváltozás hatásainak kiegyensúlyozására. Napjainkban extrém csapadékokkal, extrém hőmérsékletekkel, és szokatlanul hosszú szárazságokkal találjuk szembe magunkat. A klímaváltozás csillapításának egyedüli lehetősége az alapvető ökológiai funkciók helyreállítása, amely szorosan kapcsolódik a víz és a természetes növényzet visszahozásához. Az alapvető funkciók, amire gondolunk: a napenergia finom szétoszlatása a víz körforgása révén, a szén-dioxid megkötése, valamint a tápanyagok, a talaj megőrzése. A víznek és a növényzetnek a visszatérése a földekre csak pozitív hatással járhat. A vízzel és a növényzettel való érzékeny bánásmód bevezetésével helyi szinten lefékezhetjük a klímaváltozást. Amennyiben nagyobb térségekben is ezt tesszük, lehetőségünk nyílhat a klímaváltozás hatásainak enyhítésére.