KLÍMA-21 Füzetek 62. szám

"KLÍMA-21" FüzetekKLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA TARTALOMBÓLÉghajlati kitettség, érzékenység,alkalmazkodóképesség és sérülékenységaz aszály és szárazodás vonatkozásábanKörnyezeti állapotés a talajdegradáció,valamint a vízháztartásTalajbolygatásés CO 2 -kibocsátásTermésingadozás és időjárásÁrvízvédelmi biztonság,klímahatásokModellek a klímaváltozáshatásainak vizsgálatáraKlímaváltozás és a térségsérülékenységeKörnyezeti értékelésés a klímaváltozásForrás: Pálvölgyi – Czira – Dobozi – Rideg – Schneller tanulmányaErózióbecslés2010. 62. szám

„KLÍMA-21” FÜZETEKKLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK“CLIMA-21” BROCHURESCLIMATE CHANGE – IMPACTS – RESPONSES„KLIMA-21” HEFTEKLIMAÄNDERUNG – AUSWIRKUNGEN – LÖSUNGEN«КЛИМА-21» БРОШЮРЫИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА – ВЛИЯНИЯ – ОТВЕТЫSZERKESZTŐ:CSETE LÁSZLÓc. egyetemi tanárSZERKESZTŐSÉG:1093 Budapest, Zsil u. 3–5.Tel.: 476-3295, Fax: 342-7571E-mail: csetel@mail.datanet.huKIADJA:MTA KSZI KLÍMAVÉDELMI KUTATÁSOK KOORDINÁCIÓS IRODAFELELŐS KIADÓ:LÁNG ISTVÁNakadémikusISSN 1789-428XKészült:AKAPRINT KFT. BUDAPEST – Felelős vezető: Freier László

TALAJDEGRADÁCIÓS FOLYAMATOKÉS SZÉLSŐSÉGES VÍZHÁZTARTÁSI HELYZETEK AKÖRNYEZETI ÁLLAPOT MEGHATÁROZÓ TÉNYEZŐIVÁRALLYAY GYÖRGYKulcsszavak: talaj multifunkcionalitása, talajdegradáció, talajtermékenység,belvízveszély-aszályérzékenység, talaj környezeti állapota.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKMagyarország legfontosabb feltételesen megújuló (megújítható) természeti erőforrásaa talaj, amelynek ésszerű és fenntartható használata, védelme, állagánakmegőrzése és sokoldalú funkcióképességének fenntartása a környezetvédelem és abiomassza-termelés közös feladata, a fenntartható fejlődés egyik alapeleme, tehátössztársadalmi érdek.A talaj funkcióit egyre inkább és egyre sokoldalúbban hasznosítja az ember, élve(sajnos nem ritkán visszaélve) a talaj sajátos és specifikus önmegújuló képességével(soil resilience). Magyarországon a nagyon változatos talajképződési tényezők bonyolultösszhatásának eredményeképpen mozaikosan tarka talajtakaró jött létre, térbenés időben egyaránt nagyon változó talajtulajdonságokkal, amelyekről nemzetközi színvonalútalajtani adatbázis nyújt információt, s képez tudományos alapokat azok befolyásolására.Magyarország általában és viszonylag kedvező agroökológiai adottságokkal rendelkezik.Ezt azonban nagy és szeszélyes tér- és időbeni variabilitás jellemzi, valamint azalábbi tényezők korlátozzák, veszélyeztetik:1. Talajdegradációs folyamatok.2. Szélsőséges vízháztartási helyzetek (árvíz, belvíz, túlnedvesedés, aszály).3. Elemek (növényi tápanyagok és potenciális szennyező anyagok) biogeokémiai ciklusánakkedvezőtlen irányú megváltozása.A talajdegradációs folyamatok túlnyomó része a talaj környezeti érzékenységénekjellemzésével, „stresszelemzésével” megelőzhető, kivédhető, de legalább egy ökológiaitűréshatárig mérsékelhető.Magyarország vízkészletei korlátozottak. S nem lehet számítani sem a légköri csapadék,sem felszíni és felszín alatti vízkészletek jövőbeni növekedésére sem. A korlátozottkészletekből egyre nagyobb és sokoldalúbb társadalmi igényeket kell(ene) kielégíteni.A mezőgazdaságnak és a gazdaságfejlesztésnek, valamint a környezetvédelemnek egyaránta víz az egyik meghatározó tényezője, a vízhasználat hatékonyságának növelésepedig megkülönböztetett jelentőségű kulcsfeladat.A klímaváltozás-prognózisok egybehangzó megállapítása szerint a szélsőséges időjárásiés vízháztartási helyzetek (árvíz, belvíz, túlnedvesedés, illetve aszály) valószínűsége,gyakorisága, tartama növekszik, s súlyosbodnak ennek káros következményei.Ilyen körülmények között megkülönböztetett jelentősége van annak, hogy az ország leg-

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 5nagyobb kapacitású potenciális természetes víztározója a talaj. Ez a tározótér azonbana víz talajba szivárgásának és a talajban történő hasznos tárolásának akadályai miattgyakran nem hasznosul, s szélsőséges vízháztartási helyzeteket eredményez, azok mindenkáros következményével. A nedvességforgalom-szabályozás alaptétele tehát ezenakadályok megszüntetése vagy mérséklése. Az erre irányuló beavatkozások túlnyomórésze ugyanakkor kedvező környezetvédelmi intézkedés is.Magyarország talajainak környezeti állapota és annak változásai szempontjábólmegkülönböztetett jelentőségű a talaj vízgazdálkodása és nedvességforgalma, hisz eza növényzet és a bióta közvetlen vízellátásán kívül többnyire döntő mértékben befolyásoljaa többi talajökológiai tényező (levegő-, hő- és tápanyagforgalom, biológiai tevékenység)állapotát és dinamikáját is. Jelentősen (gyakran meghatározóan) hat a talajanyag- és energiaforgalmára, abiotikus és biotikus transzport és transzformációs folyamataira,következésképpen funkcióira, termékenységére, megújuló képességére. Hat továbbáa talaj technológiai állapotára, művelhetőségére, a talajművelés energiaigényére;valamint a talaj környezeti érzékenységére, stressztűrő képességére, technikai és kémiaiterhelhetőségére is.A talaj kedvező környezeti állapotának fenntartása, megóvása, vagy éppen kialakításaérdekében is mindent meg kell tenni azért, hogy a talaj felszínére jutó víz minélnagyobb hányada szivárogjon be a talajba, s tározódjon ott, növények számára hasznosíthatóformában. Erre megfelelő talajhasználati és agrotechnikai módszerek állnakrendelkezésre, csak az adott körülményekhez kell azokat – termőhely-specifikusan –adaptálni és végrehajtani. Ezek az intézkedések – a talaj potenciális vízraktározó képességénekminél teljesebb körű kihasználásával – egyaránt csökkentik az aszályérzékenységés a belvízveszély kockázatát, mérséklik azok kedvezőtlen gazdasági, környezeti,társadalmi hatásait, káros következményeit is.A talaj vízháztartás-szabályozása tehát egyaránt nélkülözhetetlen eleme a fenntarthatótalajhasználatnak, a korszerű vízkészlet-gazdálkodásnak, az eredményes környezetvédelemnek,sőt a vidékfejlesztésnek is.BEVEZETÉSMagyarországon a fenntartható fejlődésmegkülönböztetett jelentőségű elemeitermészeti erőforrásaink, benne talajkészleteink,illetve ökoszisztémáink (felszín közeligeológiai képződmények – talaj – víz– élővilág – légkör kontinuum) ésszerű hasznosítása,védelme, állagának megőrzése,kedvező állapotának megóvása, sokoldalúfunkcióképességének fenntartása. Ez az életalapvető minőségének (megfelelő mennyiségűés minőségű élelmiszer; „tiszta” víz; kellemeskörnyezet) biztosítása céljából olyanössztársadalmi érdek, ami nemcsak a földtulajdonosés földhasználó, hanem az egésztársadalom részéről megkülönböztetett figyelmetérdemel, átgondolt és összehangoltintézkedéseket tesz szükségessé. Magyarországáltalában és viszonylag kedvező agroökológiaiadottságokkal rendelkezik. Dee kedvező adottságok igen nagy tér- és időbeniváltozatosságot mutatnak, szeszélyesek,szélsőségekre hajlamosak, s érzékenyenreagálnak bizonyos természeti okok miattivagy különböző emberi tevékenység okoztastresszhatásokra. A környezeti állapot megóvása(vagy javítása) érdekében ezekhez akörülményekhez szükséges alkalmazkodni,a várható változásokra felkészülni, azokkedvező hatásainak erősítésére, illetve kedvezőtlenkövetkezményeinek megelőzésére,elhárítására, gyengítésére, csökkentéséretudományosan megalapozott módszereket,technológiákat kidolgozni, széleskörűen éseredményesen alkalmazni.

6 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA TALAJ JELENTŐSÉGEÉS FUNKCIÓIAz egyéb természeti kincsekben szegényMagyarország legjelentősebb feltételesenmegújuló (megújítható) természeti erőforrásáttalajkészleteink képezik (Várallyay,2010a; Csete – Várallyay, 2004).A talaj három specifikus tulajdonsággalrendelkezik: Termékenység: képes a talajban, talajonvagy a talajjal kapcsolatban lévő élő szervezetek(bióta, természetes növényzet, termesztettkultúrák) alapvető életfeltételeit, a(talaj) ökológiai igényeit (elsősorban víz- éstápanyagellátását) többé vagy kevésbé kielégíteni. Megújuló képesség: képes bizonyosstresszhatások okozta károsodást/sérüléstkövetően megújulni, s eredetihez közeli állapotábavisszatérni. Multifunkcionalitás: Primér biomaszsza-termelésalapvető közege, a bioszféraprimér tápanyagforrása; a többi természetierőforrás integrátora, transzformátora; hő-,víz-, tápelem-, szükséges esetben szennyezőanyag-raktár;stresszhatások pufferközege;szűrő és detoxikáló rendszer; bioszféra génrezervoárja.A talaj funkciói közül legfontosabbak akövetkezők (Várallyay, 2002b):a) A talaj feltételesen megújuló (megújítható)természeti erőforrás. Ésszerű használatasorán nem változik irreverzíbilisen,„minősége” nem csökken szükségszerűenés kivédhetetlenül. Megújulása azonban nemmegy végbe automatikusan, zavartalan funkcióképességének,termékenységének fenntartása,megőrzése állandó tudatos tevékenységetkövetel, amelynek legfontosabb elemeiaz ésszerű földhasználat, talajvédelem, agrotechnikaés melioráció.b) A talaj a többi természeti erőforrás (sugárzónapenergia, légkör, felszíni és felszínalatti vízkészletek, geológiai képződmények,biológiai erőforrások) hatását integrálva éstranszformálva biztosít életteret a talajbanimikroorganizmus-tevékenységnek, termőhelyeta természetes növényzetnek és termesztettkultúráknak.c) A talaj a primér növényi biomassza-termelésalapvető közege, a bioszféra primértápanyagforrása. Víz, levegő és a növényszámára hozzáférhető tápanyagok egyidejűlegfordulhatnak elő ebben a négydimenziós,háromfázisú polidiszperz rendszerben, s ilymódon képes a talaj a mikroorganizmusok ésnövények talajökológiai feltételeit többé vagykevésbé kielégíteni.d) A talaj hő-, víz-, növényi tápanyagokés potenciálisan káros anyagok természetesraktározója. Képes a felszín közeli atmoszférahőmérsékleti szélsőségeit – bizonyos mértékig– kiegyenlíteni; a mikroorganizmusokés növények – bizonyos szintű – víz- és tápanyagellátásáta raktározott készletekből rövidebb-hosszabbidejű víz- és tápanyag-utánpótlásnélküli időszakra is biztosítani.e) A talaj a természet szűrő és detoxikálórendszere, amely képes a mélyebb rétegeketés a felszín alatti vízkészleteket a talaj felszínérevagy a talajba jutó szennyeződésektőlmegóvni.f) A talaj a bioszféra nagy kiegyensúlyozóképességgel (pufferkapacitással) rendelkezőeleme, amely egy bizonyos határig képesmérsékelni, tompítani a talajt érő különbözőstresszhatásokat. Ilyet természeti tényezők(légköri aszály, túl bő nedvességviszonyok,fagy stb.) is kiválthatnak. Egyre fenyegetőbbekés súlyosabbak azonban az emberáltal okozott különböző stresszhatások:komplex gépsorok és nehéz erőgépek alkalmazása,nagyadagú műtrágya- és növényvédőszer-használat;a koncentrált állattartótelepek hígtrágyája; az ipar-, közlekedés-,településfejlesztés és városiasodás szennyezőhatásai, elhelyezendő hulladékai, szennyvizei;felszíni bányászat. A társadalom egyreinkább arra kényszerül, hogy a talaj tompítóképességét igénybe vegye, kihasználja, néhasajnos visszaélve e lehetőséggel.g) A talaj a bioszféra jelentős génrezervoárja,amely jelentős szerepet játszik a biodiverzitásfenntartásában, hisz az élő szervezetekjelentős hányada él a talajban (bióta

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 7„habitatja”), vagy kötődik léte, élete közvetlenülvagy közvetve a talajhoz.h) A talaj természeti és történelmi örökségek„hordozója”.A felsorolt funkciók mindegyike nélkülözhetetlen,azok egymáshoz viszonyított fontossága,jelentősége, „súlya” azonban térbenés időben egyaránt nagymértékben változottaz emberiség történelme során, s változik mais. Hogy hol és mikor melyik funkciót hasznosítjaaz ember, milyen módon és milyenmértékben, az az adott gazdasági helyzettől,szocio-ökonómiai körülményektől, politikaidöntésektől, az ezek által megfogalmazottcéloktól, „elvárásoktól” függ. Sok esetbenegy-egy funkció karaktere (tér- és időbenivariabilitása, változékonysága/stabilitása/kontrollálhatósága, határfeltételei, korlátai)nem – vagy nem megfelelően – került figyelembevételre a talajkészletek különböző célúhasznosítása során. Ez pedig sajnos gyakranésszerűtlen talajhasználathoz, a talaj kizsarolásához,megújuló képességének meghiúsulásához,egy vagy több talajfunkció zavarához,súlyosabb esetben komoly környezetkárosodáshozvezetett, s – megfelelő ellenintézkedésekhiányában – vezethet a jövőben is.Magyarország változatos domborzatúgeológiai képződményein a változatos éghajlatiés hidrológiai viszonyok, természetesnövényzet, valamint emberi tevékenységhatására igen változatos talajképződésifolyamatok indultak meg és eredményeztékMagyarország különösen változatos, gyakranmozaikosan tarka talajtakarójának a kialakulását.A változatosság horizontálisan(foltosság) és vertikálisan (rétegezettség)egyaránt kifejezett és a legtöbb talajtulajdonságraérvényes (Láng – Csete – Harnos,1983; Magyarország Nemzeti Atlasza, 1989;Stefanovits, 1992).Magyarország, elsősorban a magyar alföldektalajai általában és viszonylag kedvezőadottságokkal rendelkeznek különböző célú(élelmiszer, takarmány, ipari nyersanyag, alternatívenergia) biomassza-termelésre. Bizonyítjaezt számos globális, kontinentális(esetünkben EU), regionális, illetve országosfelmérés eredménye. Ez utóbbiak közül Magyarországonkettőt érdemes kiemelni:– Magyarország agroökológiai potenciáljánakfelmérése (AGROTOPO adatbázis;Láng – Csete – Harnos, 1983; Várallyay etal., 1979, 1980a,b).– Magyarország talajainak környezeti állapotátnyomon követő monitoring-rendszer(TIM) adatbázisa (Várallyay et al., 2009).Az AGROTOPO adatbázis alapján – fentiállításunk igazolására – az 1. táblázatbanbemutatjuk Magyarország talajainak területimegoszlását az azok termékenységét elsősorbanmeghatározó hét tulajdonság szerint(Várallyay et al., 1980a). A táblázatban szereplőtulajdonságok területi adatai az AGRO-TOPO adatbázisban megyei, agroökológiaikörzetenkénti és genetikai talajtípusonkéntibontásban egyaránt rendelkezésre állnak(Várallyay et al., 1980a,b).A Talajvédelmi Információs és Monitoring-rendszer(TIM) 1200 mérési pont (800mezőgazdasági területen, 200 erdőterületen,200 környezetvédelmi szempontból különösenérdekes területen) adatai alapján szolgáltatinformációkat 20 talajtulajdonságról, azokidőbeni változékonyságától függő 1-3-6 évesgyakorisággal. Magyarország talajainak környezetiállapotát bemutató és folyamatosannyomon követő TIM adatbázisa 2009-benmagyar, majd 2010-ben angol nyelven, igényesés gazdagon illusztrált kiadványban jelentmeg (1. ábra; Várallyay et al., 2009).A hazai talajokra vonatkozó – nemzetköziszempontból is páratlanul gazdag – adatbázisalapján megállapítható, hogy Magyarországtalajtakarója – a változatos talajképződésitényezők együttes hatásának eredményeképpen– igen nagy tér- és időbeni változatosságotmutat, gyakran mozaikosan tarka(Magyarország Nemzeti Atlasza, 1989).A kedvező adottságokat azonban elsősorbanhárom tényező korlátozza: Talajdegradációs folyamatok. Szélsőséges vízháztartási helyzetek. A szerves anyag és az elemek (növényitápanyagok és potenciális szennyező anyagok)kedvezőtlen biogeokémiai körforgalma.

8 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK1. táblázatNéhány talajjellemző területi megoszlása Magyarországon az összterületből(M.e.: %)TALAJKÉPZŐ KŐZET1. Glaciális és alluviális üledékek2. Löszös üledékek3. Harmadkori és idősebb üledékek4. Nyirok5. Mészkő, dolomit6. Homokkő7. Agyagpala, fillit8. Gránit, porfirit9. Andezit, riolit, bazaltA TALAJ KÉMHATÁSA ÉS MÉSZÁLLAPOTA1. Erősen savanyú talajok2. Gyengén savanyú talajok3. Szénsavas meszet tartalmazó talajok4. Nem felszíntől karbonátos szikes talajok5. Felszíntől karbonátos szikes talajokFIZIKAI TALAJFÉLESÉG1. Homok2. Homokos vályog3. Vályog4. Agyagos vályog5. Agyag6. Tőzeg, kotu7. Nem, vagy részben mállott durva vázrészekA TALAJ VIZGAZDÁLKODÁSI TULAJDONSÁGAI1. Igen nagy víznyelésű és vízvezető képességű, gyenge vízraktározó képességű, igen gyengénvíztartó talajok2. Nagy víznyelésű és vízvezető képességű, közepes vízraktározó képességű, gyengén víztartó talajok3. Jó víznyelésű és vízvezető képességű, jó vízraktározó képességű, jó víztartó talajok4. Közepes víznyelésű és vízvezető képességű, nagy vízraktározó képességű, jó víztartó talajok5. Közepes víznyelésű, gyenge vízvezető képességű, nagy vízraktározó képességű, erősen víztartótalajok6. Gyenge víznyelésű, igen gyenge vízvezető képességű, erősen víztartó, kedvezőtlenvízgazdálkodású talajok7. Igen gyenge víznyelésű, szélsőségesen gyenge vízvezető képességű, igen erősen víztartó, igenkedvezőtlen, szélsőséges vízgazdálkodású talajok8. Jó víznyelésű és vízvezető képességű, igen nagy vízraktározó képességű talajok9. Sekély termőrétegűség miatt szélsőséges vízgazdálkodású talajokSZERVESANYAG-KÉSZLET (t/ha) (a talaj humuszos rétegére vonatkoztatva)1. 0–502. 50–1003. 100–2004. 200–3005. 300–4006. 400–A TERMŐRÉTEG VASTAGSÁGA (kő, kavics, talajvíz)1. 0–20 cm2. 20–40 cm3. 40–70 cm4. 70–100 cm5. 100– cm37,748,07,51,72,60,10,30,12,0100,013,542,338,44,21,6100,015,89,643,218,66,91,34,6100,010,511,124,919,16,214,93,61,38,4100,05,321,028,521,120,73,4100,00,34,95,34,085,5100,0

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 9A TIM Atlasz címlapja1. ábraJelen munkánkban az első kettővel foglalkozunkkissé részletesebben.TALAJTERMÉKENYSÉGET GÁTLÓTÉNYEZŐK, TALAJDEGRADÁCIÓSFOLYAMATOKMagyarország jelentős területein korlátozzáka talaj multifunkcionalitását, bennetermékenységét a 2. ábrán bemutatott tényezők(Szabolcs – Várallyay, 1978).E tényezők természeti (termőhelyi) adottságok,amelyekhez vagy alkalmazkodni kellmegfelelő talajhasználattal, művelési ággal,vetésszerkezettel és agrotechnikával, a „Termeljünkmindent ott, ahová való!”, illetve„Mezőgazdaságunk termelési szerkezetétminél inkább kell természeti (ökológiai) viszonyainkhozigazítani!” alapelvek érvényesítésével,vagy – amennyiben az lehetséges,szükséges, indokolt és racionális – azokmegváltoztatásával (melioráció, talajjavítás,talajvédelem, vízrendezés) (Láng – Csete –Jolánkai, 2007; Harnos – Csete, 2008; Várallyay– Farkas, 2008).Talajdegradációs folyamatok a talajanyagforgalmának számunkra kedvezőtlenirányban történő megváltozását jelentik,amelynek következményei• zavarok a talaj funkcióiban;• a talaj termékenységének csökkenése;• talajökológiai feltételek romlása (→gyengébb növényfejlődés → kisebb biomaszsza-hozam→ kisebb termés);• kedvezőtlenebb körülmények az agrotechnikaiműveletek időben és megfelelő minőségbentörténő energiatakarékos elvégzéséhez;• területveszteség és/vagy a terület értékcsökkenése;• nagyobb termelési ráfordítások (növekvőenergia-, vízellátás és vízelvezetés, valaminttápanyagigény stb.);• káros környezeti mellékhatások (példáulárvíz- és belvízveszély fokozódása; felszíniés felszín alatti vízkészletek szennyezése;tájrombolás stb.).Talajdegradációs folyamatok természetiokok (pl. klímaváltozás, árvíz, földcsuszamlásstb.) miatt, vagy a sokoldalú emberi tevékenység(ésszerűtlen földhasználat; iparitevékenység; bányászat; infrastruktúra éstelepülésfejlesztés, urbanizáció stb.) közvetlenvagy közvetett hatásaiként; tudatosvagy nem kívánt (ismert, kiszámítható vagyváratlan) következményeiként egyaránt bekövetkezhetnek(Várallyay, 1989, 2006; Némethet al., 2005). A Föld talajait sújtó vagyveszélyeztető talajdegradációs folyamatokrólaz elmúlt évtizedekben világméretű felméréskészült. A GLASOD (GLobal Assessmentof SOil Degradation) Program globális léptékben(1:5M méretarányban) arról nyújtottszemléletes áttekintést, hogy a Föld melyterületein fordulnak elő különböző típusú,mértékű, súlyosságú talajdegradációs folyamatok,ezek az érintett terület milyen hányadátérintik, s melyek az adott talajdegradációsfolyamat fő okai, kiváltó és befolyásolótényezői (Oldeman et al., 1990).Európa Talajvédelmi Stratégiájának kidolgozásasorán nyolc talajdegradációs folyamatvizsgálata és „kezelése” kapott prioritást.Ezeket mutatjuk be a 3. ábrán (Várallyay,2008b).Sajnos, ezen degradációs folyamatok különbözőmértékű káros hatásai Magyarországonis előfordulnak. Ezek közül legfontosabbaka következők (Várallyay, 1989, 2004a):

10 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK2. ábra12345678123456789Nagy homoktartalom (8%)Savanyú kémhatás (12,8%)Szikesedés (8,1%)Szikesedés a mélyben (2,6%)Nagy agyatartalom (6,8%)Láposodás,mocsarasodás (1,7%)Erózió (15,6%)Felszínnél tömör kőzet (2,3%)Nem károsított (42,1%)A talajtermékenységet gátló tényezők

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 113. ábraTömörödés,szerkezetleromlásSzervesanyagkészletcsökkenéseVíz vagy szélokozta erózióBiodiverzitáscsökkenéseÁrvíz, belvíz éstalajcsúszásTalajszennyeződés(pontszerű és diffúz)Talaj-fedésSzikesedésTalajdegradációs folyamatok Európában(1) Víz és szél okozta erózió (4. ábra).(2) Savanyodás.(3) Sófelhalmozódás, szikesedés (5. ábra).(4) Talajszerkezet leromlása, tömörödés.(5) A talaj vízgazdálkodásának szélsőségesséválása.(6) Biológiai degradáció: kedvezőtlen mikrobiológiaifolyamatok, szervesanyag-készletcsökkenése.(7) A talaj tápanyagforgalmának kedvezőtlenirányú megváltozása.(8) A talaj pufferképességének csökkenése,talajmérgezés, toxicitás.A talajdegradációs folyamatok felméréséreés térképezésére az EU integrált nemzetköziprogramot indított. Ennek folyamatábrájátmutatjuk be a 6. ábrán (Várallyay,2004a; Szabó et al., 1999).A Program a már degradálódott talajokpontos – helyszíni megfigyelésekre ésmérésekre, laboratóriumi vizsgálatokra éstávérzékelési információkra alapozott – felmérésénés degradálódásának oknyomozóelemzésén kívül célul tűzte ki a különböződegradációs folyamatok által veszélyeztetett(potenciálisan degradációs) területek azonosításátés lehatárolását is annak érdekében,hogy a fenyegető veszélyek elhárításáramegfelelő preventív intézkedések történhessenek.A talajdegradációs folyamatok ugyanisnem szükségszerű és kivédhetetlen következményeiaz ésszerű és megfelelő földhasználatnak.Az esetek túlnyomó részébenmegelőzhetők, kivédhetők, vagy legalább bizonyostűrési határig mérsékelhetők. Ehhezazonban a talaj „megújuló képességének”feltételeit biztosító, tudományosan sokoldalúanmegalapozott beavatkozások szükségesek.Ezek kidolgozásához pedig egy olyankorszerű és naprakész talajtani adatbázisszükséges, amely megfelelő információitnyújt a talajok jelenlegi környezeti állapotáról,annak változásáról (monitoring), valaminta talajok környezeti érzékenységéről,sérülékenységéről (Szabó et al., 1999; Várallyay,2002c).Fenti célok megvalósítása érdekében:(a) Az országban fellelhető és hozzáférhetőtalajtani információ (térképek, adatok,leírások) felhasználásával, Magyarországkistáj-katasztere alapján 88 komplex degradációsrégiót különítettünk el (Szabó et al.,1999), s megalkottunk egy olyan korszerű

12 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK4. ábraJelmagyarázatNem vagy nem jelentős mértékbenerodált területekKisebbfokú erózióKözépfokú erózióErősen erodált területekSzedimentációErdőkEróziótérkép5. ábraSzikesedéstérkép

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 136. ábraA Phare MERA talajdegradáció-térképezési projekt módszertanaGIS-alapú talajtani adatbázist, s megszerkesztettünkegy olyan tematikus talajtani atlaszt,amely hét tematikus térképen ábrázoljaa legfontosabb talajtulajdonságokat (talajtípus;kémhatás és mészállapot; fizikai talajféleség;vízgazdálkodási kategóriák; szervesanyag-készlet;anyagforgalom alapvetőtípusai; talajdegradációs régiók) az országhét nagytáján (Dunai Alföld; Tiszai Alföld;Kisalföld; Nyugat-magyarországi-peremvidék;Dunántúli-dombság; Dunántúli-középhegység;Északi-középhegység). Az atlasztartalmát szemlélteti a 7. ábrán bemutatotttérképvázlat.A gazdag tartalomból – példaillusztrációként– az agroökológiai potenciál és a vízgazdálkodásszempontjából megkülönböztetettjelentőségű két nagytáj, a Dunai Alföld és aTiszai Alföld talajainak vízgazdálkodási tulajdonságaitbemutató térképeket közöljük a8. ábrán (Várallyay, 2010).(b) Módszert dolgoztunk ki a talaj környezetiérzékenységének jellemzésére ( Várallyay,2002). Megállapítottuk, hogy a talajnak (illetvea területnek) nincsen általános környezetiérzékenysége, hanem ez mindig egy-egy adottstresszhatással, „fenyegetettséggel” szembeniérzékenységet, sérülékenységet, tűrőképességet,terhelhetőséget, illetve regenerálódó képességetkifejező specifi kus tulajdonság. Azezt szem elől tévesztő, megalapozatlan általánosítássúlyos következményekhez vezet(het)!Ez viszont azt jelenti, hogy a talaj környezetiállapotának, s az abban bekövetkez(het)ő változásokjellemzésének és az erre épülő intézkedésrendszernekis „veszélyeztetettség-specifikusnak”kell lennie. Ez természetesen nemjelenti azt, hogy a talaj különböző hatásokkalszembeni érzékenysége később nem vonhatóössze, nem aggregálható, nem integrálhatóegy általános környezetvédelmi szempontúértékelési rendszerbe. Ennek azonban csak a

14 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKTematikus talajtani atlasz a hét nagytájra7. ábra

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 158. ábraA talaj vízgazdálkodási tulajdonságai a Dunai Alföld és Tiszai Alföld nagytájakon

16 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKspecifikus mozaikok ismeretében van racionalitása,ellenkező esetben ugyanis nem ad lehetőségeta specifikus környezeti érzékenységek„kezelésére”, csökkentésére, illetve az ezeketcélzó – szükségszerűen szintén specifikus –beavatkozások, intézkedések rendszerének tudományosanmegalapozott kidolgozására.Mindezek figyelembevételével szerkesztettükmeg a talajok– víz- és szélerózióval;– savasodással;– szikesedéssel;– szerkezetleromlással és tömörödéssel;– nitrát-bemosódássalszembeni érzékenységét, sérülékenységétábrázoló térképsorozatot (Várallyay, 1989,2004a).A különböző talajdegradációs folyamatokkalszembeni érzékenység megállapításánálés értékelésénél az adott folyamatot meghatározó,befolyásoló és módosító tényezőket,valamint azok kölcsönhatásait elemeztükés vettük figyelembe, valamennyi ez irányúhozzáférhető adat felhasználásával. A térképekenfeltüntetett érzékenységi kategóriákatigyekeztünk határértékekkel kvantifikálni,bár arra nem minden esetben volt lehetőség.A térképsorozatból – ismét csupán illusztrációképpen– két vázlatos térképet mutatunkbe a 9. és 10. ábrán a talajok savanyodással,illetve szerkezetleromlással és tömörödésselszembeni érzékenységére vonatkozóan.(c) Részletes elemzéseket végeztünk arravonatkozóan, hogy a négy plauzibilis alapklímaszcenárió-variáns (hideg–száraz, hideg–nedves,meleg–száraz, meleg–nedves)bekövetkezése milyen várható hatást gyakorola fontosabb talajdegradációs folyamatokra.Vizsgálataink eredményeit a 11. ábránösszegeztük, amelyen feltüntettük a degradációsfolyamatokat kiváltó fő természetiokokat, illetve legfontosabb emberi beavatkozásokatis (Várallyay – Farkas, 2008; Várallyay,2002, 2005).A 11. ábrán összefoglalt hatások csupánbecslésszerű, meglehetősen bizonytalanprognózisok. Azok pontosítása és lehetőségszerinti kvantifikálása, valamint a gyakranellentétes irányú elsődleges és másodlagoshatások elemzése további kutatási feladat.Csak két példát említünk meg ennek alátámasztására.A globális klímaváltozásokprognózisaiban leggyakrabban előfordulómelegedés/szárazodás szcenárió például egyrésztnöveli a sófelhalmozódás és szikesedésveszélyét, hisz a fokozott párolgás az oldhatómállástermékeket szállító és felhalmozó talajoldatfokozott betöményedésének és a sófelhalmozódásifolyamatoknak kedvez, amelyetegyre csökkenő mértékben ellensúlyoz vagymérsékel a kilúgzás. Ugyanakkor azonban anövekvő párolgás következtében süllyed(het)a talajvízszint, s ahol a szikesítő sók fő forrásáta felszín közeli, vagy időszakosan felszínközelbe emelkedő talajvíz jelenti (mintpéldául a Kárpát-medence rossz természetesdrénviszonyokkal rendelkező alföldjein, ígya Magyar Alföldön), ott a talajvízből történőkapilláris transzport sóutánpótlódásánakmegszűnése vagy radikális csökkenése miattakár „sziktelenedési” folyamat is bekövetkezhet.Vagy egy másik példa: A fokozódó szárazodásés a kevesebb csapadék csökkenti avíz okozta talajerózió veszélyét (ugyanakkortermészetesen növeli a szél okozta talajeróziókockázatát). A kevesebb csapadék ugyanakkorkorlátozza a növény vízfelvételét, csökkent(het)iegy adott növényállomány vízellátását,fejlődését, talajt borító zártságát,következésképpen annak felszíni lefolyást éstalajeróziót megakadályozó vagy mérséklőhatását, s így a kevesebb csapadék is növelhetiaz eróziós károk mértékét, különösen haa csapadék hirtelen záporok formájában hull(zúdul) le.A SZÉLSŐSÉGES VÍZHÁZTARTÁSIHELYZETEK ÉS A TALAJ, MINTHATALMAS TERMÉSZETESVÍZTÁROZÓA Föld korlátozott édesvízkészletei egyrekeresettebb hiánycikké, stratégiai tényezővé,gyakran nemzetközi konfliktusok forrásáváválnak, hisz a korlátozott vízkészletekből

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 179. ábraJelmagyarázaterősen savanyú talajoksavanyodásraerősenközepesenmérsékeltenkevéssénemérzékeny talajokMagyarországi talajok savanyodással szembeni érzékenysége10. ábraMagyarországi talajok tömörödéssel és szerkezetleromlással szembeni érzékenysége

18 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKTalajdegradációsfolyamatokVíz okoztatalajerózióSzél okoztatalajerózióJelHideg+szárazÉghajlati szcenáriókHideg+nedvesMeleg+szárazMeleg+nedvesOkozó tényezőkTermészetiokokE 4 1 4 1 1, 2, 3D 3 4 2 4 3Emberibe avatkozások9, 10,11, 149, 10,11, 14Talajsavanyodás S 3 1 4 1 2, 4 12, 15Szikesedés Sz 3 4 1 4 5, 6, 8 13Fizikai degradáció F 3 2 2 1 – 10, 14Szélsőséges víz háztartás,belvízveszélyV 4 1 4 2 5. 6, 7 11, 13, 14Biológiai degradáció B 3 2 2 1 – 11, 16KedvezőtlentápanyagforgalomTalajszennyeződés(toxicitás)A 3 2 2 1 (2, 6) 12T 4 3 3 4 – 16Okozó tényezők11. ábraTermészeti okok:1. Tagolt domborzat2. Talajképző kőzet3. Tartós növénytakaró hiánya4. Avarlebomlás5. Mélyfekvésű terület6. Rossz drénviszonyok7. Magas talajvízszint (nem sós)8. Magas talajvízszint (sós)Emberi beavatkozások:9. Erdőirtás10. Túllegeltetés11. Irracionális földhasználat12. Irracionális trágyázás13. Nem megfelelő öntözés14. Nem megfelelő talajművelés15. Savas ülepedés16. Kémiai talajszennyezés1 erős 2 közepes 3 gyenge 4 nincs, vagy elhanyagolhatóFőbb klímaszcenáriók hatása a talajdegradációs folyamatokraegyre nagyobb és sokoldalúbb igényeket kell-(ene) kielégíteni (Somlyódy, 2002).Magyarország természeti adottságai közöttis nagy biztonsággal előre jelezhető,hogy az életminőség javítását célzó társadalmifejlődésnek, a multifunkcionális mezőgazdaság-és vidékfejlesztésnek és a környezetvédelemnekegyaránt a víz lesz egyikmeghatározó tényezője, a vízfelhasználáshatékonyságának növelése pedig megkülönböztetettjelentőségű kulcsfeladata (Somlyódy,2002; Várallyay, 2004).Korlátozott vízkészletekA lehulló csapadék a jövőben sem lesztöbb (sőt a prognosztizált globális felmelegedéskövetkeztében esetleg kevesebb), mintjelenleg, s nem fog csökkenni annak tér- ésidőbeni változékonysága sem. MégpedigMagyarországon elsősorban éppen ennekvan megkülönböztetett jelentősége. Jól mutatjaezt a 12. ábra, amelyen a sokéves átlagoscsapadékmennyiség területi megoszlását,illetve az évi átlagos csapadékmennyiségutolsó évszázadban történő ingadozását tüntettükfel (Varga-Haszonits et al., 2006; Várallyay,2010).Az ábrákon bemutatott átlagok elfedik azigazi problémát: a roppant nagy tér- és időbenivariabilitást, a szélsőségességhajlamot,valamint a kiszámíthatatlan (így nehezenmodellezhető, nehezen előre jelezhető) szeszélyességet.Az éveken belüli havi, a hónapokonbelüli napi, sőt a napokon belüli mégrövidebb időszakra vonatkozó megoszlásugyanis gyakran ugyanilyen „oszcilláló”ingadozásokat mutat (Várallyay, 2010; Varga-Haszonitset al., 2006).A bizonytalan csapadékviszonyok mellett(miatt) nem lehet számítani a 85–90%-banszomszédos országokból érkező felszíni vizeinkmennyiségének növekedésére sem, külö-

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 1912. ábraJelmagyarázatSokéves átlagos csapadékmennyiség< 500 mm500–550 mm550–600 mm600–650 mm650–700 mm700–750 mm750–800 mm800–850 mm850–900 mm> 900 mmSokéves átlagos csapadékmennyiség (fent), és éves csapadékösszegek Magyarországon (lent)

20 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK13. ábraTalajvízszint terep alatti mélysége (m)Talajvízszint terep alatti mélysége (fent), és a talajvíz kémiai típusai kationok szerint (lent)

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 21nösen nem a kritikus „kisvízi” időszakokban(Somlyódy, 2002).Felszín alatti vízkészleteink ugyancsaknem termelhetők ki korlátlanul súlyos környezetikövetkezmények nélkül, mint erreaz utóbbi években a már-már katasztrofáliskövetkezményekkel járó és „sivatagosodásitüneteket” okozó Duna–Tisza közi talajvízszint-süllyedéshívta fel a figyelmet (Pálfai,2005). Nem is beszélve arról, hogy a hidro(-geo)lógiailag zárt Kárpát-medence alföldjeialatt – azok negatív vízmérlege (Cs

22 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA14. ábraBSzélsőséges vízháztartási helyzetek Magyarországon.A. Aszályérzékenység térképB. Belvíz-veszélyeztetettségi térkép

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 23zatos makro-, mezo- és mikrodomborzat; atalajviszonyok; a növényzet; és a nem megfelelőtalajhasználat. Következményei pedigvízveszteség (felszíni lefolyás, párolgás,mélybe szivárgás), talajveszteség (szervesanyag, növényi tápanyagok); bióta-károsodásés biodiverzitás-csökkenés; növénypusztulásvagy károsodás, termésveszteség (mennyiség,minőség); energiaveszteség (Várallyay,1985, 2010a).A talaj mint hatalmas potenciálistermészetes víztározóMagyarország természeti adottságai közöttmegkülönböztetett jelentősége vanannak, hogy a talaj az ország legnagyobbpotenciális természetes víztározója. 0–100cm-es rétegének pórusterébe elvileg a lehullóátlagos csapadékmennyiség közel kétharmadaegyszerre beleférne, mint ezt a talajvízgazdálkodásának korszerű jellemzésérekidolgozott helyszíni felvételezési–vizsgálati–térképezési–adatértékelési–monitoringrendszerünk adatbázisa alapján megállapítottuk(Várallyay, 2005a, 2007). Hogy ekedvező adottság ellenére az ország (elsősorbanaz Alföld) talajaira mégis az előbbiekbenbemutatott szélsőségesség, illetveaz arra való hajlam a jellemző, annak az azoka, hogy talajaink 43%-a különböző okokmiatt kedvezőtlen, 26%-a közepes, s csak(?) 31%-a jó vízgazdálkodású (Várallyay,2004, 2010). A 15. ábrán egyrészt a hazaitalajok legfontosabb fizikai-vízgazdálkodásitulajdonságaira (fizikai talajféleség;vízbefogadó és víztartó képesség, teljes ésszabadföldi vízkapacitás, holtvíztartalom,hasznosítható vízkészlet; víznyelő képesség;hidraulikus vezetőképesség) vonatkozókategóriarendszer térképét; másrészt ajó, közepes és kedvezőtlen vízgazdálkodásútalajok megoszlását mutatjuk be, mégpedigazok okainak feltüntetésével (Várallyay etal., 1980b; Várallyay, 2007).A nagy tározótér – szélsőséges vízháztartásellentmondás alapvető oka, hogy a talajpotenciális nedvességtározó terének hasznoskihasználását igen nagy területen korlátozzákaz alábbi tényezők (Várallyay, 2005a,2008):(A) A talaj felszínére jutó víz talajba szivárgásátakadályozó tényezők(a) a víz tárolására egyébként alkalmaspórustér vízzel telítettsége („tele palack effektus”),amit egy előző vízforrás (légköricsapadék, hóolvadékvíz, felszínen odafolyóvíz, megemelkedő szintű talajvíz, öntözővíz)előzetesen már feltöltött;(b) a felszíni talajréteg fagyott volta („befagyottpalack effektus”), pl. olyan esetben,mikor a hó fagyott talaj felszínére hull, majdgyors olvadását követően az olvadékvíz nemtud a fagyott (s így vízátnemeresztő) felszínitalajba szivárogni;(c) kis vízáteresztő képességű réteg a talajfelszínén vagy felszínközelben („ledugaszoltpalack effektus”): lásd 15. ábra.Ilyen területeken a talaj még a hoszszabb-rövidebbbelvízborítás alatt sem ázikbe mélyen, nem „használja ki” víztároló kapacitását,növekszenek a felszíni lefolyási éspárolgási veszteségek. Ezért fordul elő azutánegyre gyakrabban az a helyzet, hogy abelvizek természetes eltűnése vagy mesterségeseltüntetése után az aszályos nyári időszakbanugyanazokon a területeken komolyaszálykárok jelentkeznek, ami sajnos jellemzőjeaz ország alföldi területeinek.(B) A talajba szivárgott víz hasznos (növényekszámára felvehető formában történő)tározását korlátozó kis víztartó képesség(homoktalajok: „lyukas palack effektus”)vagy nagy holtvíztartalom (agyagtalajok):kis hasznosítható vízkészlet → aszályérzékenység.A talaj vízkészletének növények általihasznosíthatóságát korlátozó tényezőket foglaltukössze a 16. ábrán (Várallyay, 2004).Vizsgálatokat folytattunk arra vonatkozóanis, hogy a négy alap klímaváltozás milyenvárható hatással lesz a talaj nedvességforgalmára.Ez irányú – egyelőre kvalitatív becslésjellegű – elemzési eredményeinket foglaltukössze a 17. ábrán (Várallyay, 2002; Várallyay– Farkas, 2008).

24 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK15. ábraMagyarországi talajok vízgazdálkodása és annak okai

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 251. Lassú (gátolt) talajba szivárgás 3. Kis hasznosítható vízkészletA) Vízátnemeresztő réteg (kéreg) a talaj felszínéna) sókkal összecementált kéreg(nátriumsók, gipsz, mész)b) helytelen agrotechnikávalösszetömörített réteg– túlművelés, nehéz erőgépek– helytelen öntözésB) Sekély beázási réteg (kis vízraktározó képesség)a) szilárd kőzetb) tömör „padok” (vaskőfok),orstein mészkőfok,összecementált kavics stb.)c) kicserélhatő Na + , agyag,CaCO 3 vagy más anyagok általösszecementált rétegd) helytelen művelés következtébenkialakuló réteg („eketalp-réteg”)16. ábra1. Kis hasznosítható vízkészlet(DV = VK + HV)a) nagy agyagtartalomb) elemi szemcsék erősdiszpergálódásac) erős lúgosság, nagyNa+-tartalomd) rossz talajszerkezete) igen kis agyagtartalom2. Kis hasznosítható vízkészlet(a nagy ozmózispotenciál,Ψ miatt)a) nagy sótartalomΨ s = 0,32 (0,8+0,109 C t) 1.03C l = Cl - konc., me/liter Szélsőséges vízgazdálkodástúlnedvesedés, aerációs problémákbelvízveszélyfelszíni lefolyás, vízeróziós károkaszály- (szárazság) érzékenység2. Repedezés (duzzadás-zsugorodás)Száraz állapotban(zsugorodás, repedezés)→ szivárgási veszteségek→ emelkedő talajvízszint→ túlbő nedvességviszonyok(túltelítődés, belvízveszély)→ a talajvízbőltörténő másodlagossófelhalmozódás,szikesedés (pangó,sós talajvíz esetén)→ párolgási veszteségek(mélyebb rétegek kiszáradása)Nedves állapotban (duzzadás)a) nagy agyagtartalomb) táguló rétegrácsú (duzzadó)agyagásványok nagymennyiségec) nagy Na + -telítettség(kicserélhető Na + -tartalom)3. Kis transzport koefficiensek(k, D)hervadás: V < ETa) kis nedvességtartalomb) nagy víztartó képességc) erős lúgosság, nagyNa + -tartalomd) rossz talajszerkezetA növény vízellátását korlátozó talajtani tényezők

26 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA talaj nedvességforgalmának tényezőiés a feltételezett globális klímaváltozás-helyzet hatásaa talaj vízháztartásáraTényezők:Cs+Ö = a talaj felszínére jutó csapadék- és öntözővíz,F = felszíni odafolyás,S = háromfázisú zónában végbemenő odaszivárgás,G = horizontális talajvíz odaszivárgás,L = közvetlen párolgás a növény felületéről (intercepció),T = a növény párologtatása (transzspiráció),E = közvetlen párolgás a talaj felszínéről (evaporáció),f = felszíni elfolyás,s = a háromfázisú zónában végbemenő elszivárgás,g = horizontális talajvíz elszivárgása,1 = a talajba beszivárgó víz mennyisége,K = a talajvízből történő felfelé irányuló kapilláris vízmozgással atalajvízszint feletti rétegekbe jutó víz mennyisége,i = a talajba beszivárgó víz talajvízbe jutó és azt tápláló hányada,v = a növény vízfelvétele, közvetve csökkenti,d = a talajvízszint süllyedése (a K csökkentésén keresztül).17. ábraTényezőHideg és nedves Hideg és száraz Meleg és nedves Meleg és szárazéghajlati változat (szcenárió)CS N CS N CSF, f N CS N CSS, s - - - -G, g n cs n CSI N cs N CSi n CS (n) CSN n cs (N) CSE CS E E NT CS E n ND n - (N) -d - n - NA tényezőben bekövetkező változás:N = erős növekedés; n = gyenge növekedés; E = egyensúly; CS = erős csökkenés; cs = gyenge csökkenésA talaj kedvező környezeti állapotánakfenntartása, megóvása, vagy éppen kialakításaérdekében is mindent meg kell tenniazért, hogy a talaj felszínére jutó víz minélnagyobb hányada szivárogjon be a talajba, stározódjon ott, növények számára hasznosíthatóformában. Erre megfelelő talajhasználatiés agrotechnikai módszerek állnak rendelkezésre,csak az adott körülményekhez kellazokat – termőhely-specifikusan – adaptálniés végrehajtani. Ezek az intézkedések – a talajpotenciális vízraktározó képességénekminél teljesebb körű kihasználásával – egyarántcsökkentik az aszályérzékenység és abelvízveszély kockázatát, mérséklik azokkedvezőtlen gazdasági, környezeti, társadalmihatásait, káros következményeit is.A talaj vízháztartás-szabályozása tehátegyaránt nélkülözhetetlen eleme a fenntarthatótalajhasználatnak, a korszerű vízkészlet-gazdálkodásnak,az eredményes környezetvédelemnek,sőt a vidékfejlesztésnek is.

VÁRALLYAY: Talajdegradáció és szélsőséges vízháztartás 27FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) BIRKÁS M. – GYURICZA CS. (szerk.) (2004): Talajhasználat – Műveléshatás – Talajnedvesség.SzIE MKK, Quality-Press Nyomda & Kiadó Kft., Gödöllő (2) CSETE L. – VÁRALLYAYGY. (szerk.) (2004): Agroökológia (Agroökoszisztémák környezeti összefüggései és szabályozásánaklehetőségei). „AGRO-21” Füzetek, 37. sz. (3) HARNOS ZS. – CSETE L. (szerk.) (2008):Klímaváltozás: környezet–kockázat–társadalom. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest (4) LÁNGI. – CSETE L. – HARNOS ZS. (1983): A magyar mezőgazdaság agroökológiai potenciálja azezredfordulón. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest (5) LÁNG I. – CSETE L. – JOLÁNKAI M. (szerk.)(2007): A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok. A VAHAVA jelentés. SzaktudásKiadó Ház, Budapest (6) Magyarország Nemzeti Atlasza, 1989. Magyar Tudományos Akadémia,Budapest (7) NÉMETH T. – STEFANOVITS P. – VÁRALLYAY GY. (2005): Országos TalajvédelmiStratégia tudományos háttere. Tájékoztató: Talajvédelem. Környezetvédelmi és VízügyiMinisztérium, Budapest (8) OLDEMAN, L. R. – HAKELING, R. T. A. – SOMBROEK, W. G. (1990):World Map of the Status of Human-induced Soil Degradation (GLASOD). ISRIC–UNEP,Wageningen (9) PÁLFAI I. (2005): Belvizek és aszályok Magyarországon (Hidrológiai tanulmányok).Közlekedési Dokum. Kft., Budapest (10) SOMLYÓDY L. (2002): A hazai vízgazdálkodásstratégiai kérdései. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest (11) STEFANOVITS P. (1992):Talajtan. Mezőgazd. Kiadó, Budapest (12) SZABOLCS I. – VÁRALLYAY GY. (1978): A talajok termékenységétgátló tényezők Magyarországon. Agrokémia és Talajtan, 27. 181–202. pp. (13)SZABÓ J. ET AL. (1998): Integration of remote sensing and GIS techniques in land degradationmapping. Agrokémia és Talajtan, 47. 63–75. pp. (14) VÁRALLYAY GY. (1985): Magyarországtalajainak vízháztartási és anyagforgalmi típusai. Agrokémia és Talajtan, 34. 267-298. pp.(15) VÁRALLYAY GY. (1988): Talaj, mint a biomassza-termelés aszályérzékenységének tényezője.Vízügyi Közlemények. 70. (3) 46–68. pp. (16) VÁRALLYAY GY. (1989): Soil degradationprocesses and their control in Hungary. Land Degradation and Rehabilitation, 1. 171–188. pp.(17) VÁRALLYAY GY. (2002a): Climate change and soil processes. Időjárás, 106. (3–4) 113–121.pp. (18) VÁRALLYAY GY. (2002b): A talaj multifunkcionalitásának szerepe a jövő fenntarthatómezőgazdaságában. Acta Agron. (50 éves jubileumi különszám), 13–25. pp. (19) VÁRALLYAYGY. (2002c): A talajok környezeti érzékenységének értékelése. Agrártudományi Közlemények,Debreceni Egyetem, 9. 62–74. pp. (20) VÁRALLYAY GY. (2003): A mezőgazdasági vízgazdálkodástalajtani alapjai. Egyetemi jegyzet. FVM Vízgazd. Osztály, Budapest–Gödöllő (21)VÁRALLYAY GY. (2004a): Talaj az agro-ökoszisztémák alap-eleme. „AGRO-21” Füzetek, 37.33–49. pp. (22) VÁRALLYAY GY. (2004b): A talaj vízgazdálkodásának agroökológiai vonatkozásai.„AGRO-21” Füzetek, 37. 50–70. pp. (23) VÁRALLYAY GY. (2005): Klímaváltozások lehetségestalajtani hatásai a Kisalföldön. „AGRO-21” Füzetek, 43. 11–23. pp. (24) VÁRALLYAY GY.(2005a): Magyarország talajainak vízraktározó képessége. Agrokémia és Talajtan, 54. 5–24.pp. (25) VÁRALLYAY GY. (2006): Soil degradation processes and extreme soil moisture regimeas environmental problems in the Carpathian Basin. Agrokémia és Talajtan, 55. 9–18. pp. (26)VÁRALLYAY GY. (2007): A talaj, mint legnagyobb potenciális természetes víztározó. HidrológiaiKözlöny, 87. (5) 33–36. pp. (27) VÁRALLYAY GY. (2008): A talaj szerepe a csapadék-szélsőségekkedvezőtlen hatásainak mérséklésében. „KLÍMA-21” Füzetek, 52. 57–72. pp. (28)VÁRALLYAY GY. (2008b): Talajvédelmi Stratégia az Európai Unióban és Magyarországon. In:MTA Agrártud. Oszt. 2007. évi tájékoztatója. MTA, Budapest, 168–173. pp. (29) VÁRALLYAYGY. (2010): A talaj, mint víztározó; talajszárazodás. „KLÍMA-21” Füzetek, 59. 3–25.pp. (30)VÁRALLYAY GY. (2010a): Talajdegradációs folyamatok és szélsőséges vízháztartási helyzetek,mint környezetvédelmi problémák a Kárpát-medencében. In: Szabó B. – Tóth Cs. (szerk.): VI.Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, 2010. április 22–24. Bessenyei György

28 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKKönyvkiadó, Nyíregyháza, 41–50. pp. (31) VÁRALLYAY GY. – FARKAS CS. (2008): A klímaváltozásvárható hatásai Magyarország talajaira. In: Harnos Zs. – Csete L. (szerk.): Klímaváltozás:környezet–kockázat–társadalom. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, 91–129. pp. (32) VÁRALY-LYAY GY. ET AL. (1979): Magyarország termőhelyi adottságait meghatározó talajtani tényezők1:100 000 méretarányú térképe. I. Agrokémia és Talajtan, 28. 363–384. pp. (33) VÁRALLYAYGY. ET AL. (1980a): Magyarország termőhelyi adottságait meghatározó talajtani tényezők1:100 000 méretarányú térképe. II. Agrokémia és Talajtan, 29. 35–76. pp. (34) VÁRALLYAY GY.ET AL. (1980b): Magyarországi talajok vízgazdálkodási tulajdonságainak kategóriarendszereés 1:100 000 méretarányú térképe. Agrokémia és Talajtan, 29. 77-112. pp. (35) VÁRALLYAY GY.ET AL. (2009): Magyarország talajainak állapota (a talajvédelmi információs és monitoringrendszer (TIM) adatai alapján). Földművelésügyi Minisztérium Agrárkörnyezetvédelmi Főosztály,Budapest (36) VARGA-HASZONITS Z. ET AL. (2006): Az éghajlati változékonyság és azagroökoszisztémák. NyME Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar, Matematika–FizikaTanszék, Mosonmagyaróvár

A RENDSZERES TALAJBOLYGATÁS HATÁSAA TALAJ SZÉN-DIOXID-KIBOCSÁTÁSÁRA BARACKÜLTETVÉNYBENTÓTH ESZTER – FARKAS CSILLAKulcsszavak: szén-dioxid-emisszió, bolygatatlan talajminta, klímaszoba,barackültetvény, talaj-vízpotenciál, sorközművelés.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKMunkánkban a talaj szén-dioxid-kibocsátása, nedvességtartalma és nedvességpotenciáljaközötti összefüggést vizsgáltuk a barackültetvény gyeppel borított és rendszeresentárcsázott soraiban abból a célból, hogy a művelés következtében megváltozott talajszerkezetielemek talajlégzésre gyakorolt hatását is figyelembe vegyük. Ezért új mérésimódszert dolgoztunk ki és teszteltünk klímaszobában, kontrollált körülmények között.A mintavételezéskor kezelésenként 23 darab, megközelítőleg 800 cm 3 térfogatú talajmintátvettünk a talaj felső 10 cm-es rétegéből, melyek közül 3-3 mintát a térfogattömegés a kiindulási nedvességtartalom meghatározásához, 20-20 mintát pedig inkubációsvizsgálatokhoz használtunk fel. A talaj vízvisszatartó görbéjét 100 cm 3 -es bolygatatlantalajmintákból határoztuk meg, három ismétlésben. A szemcseösszetétel, a tápanyagtartalomés a biológiai aktivitást jellemző talajtulajdonságok meghatározása bolygatottmintákból történt. A talaj szén-dioxid-emisszióját a talaj nedvességtartalmának és vízpotenciáljánakfüggvényében vizsgáltuk. E célból tizenkét alkalommal vettünk levegőmintáta minták feletti zárt légrétegből a mérés kezdetekor és három óra elteltével úgy,hogy a minták nedvességtartalma minél szélesebb spektrumot fedjen le. A kezelésekközötti különbségek kimutatására egytényezős varianciaanalízist használtunk 5%-osszignifikancia-szinten.Az eredményeket a főbb talajbiológiai jellemzők ismeretében értelmeztük. Megállapítható,hogy a gyakorlatilag bolygatatlan, gyep borította talajban mért talajjellemzőkalapján ebben a kezelésben magasabb a tápanyagtartalom és a biológiai aktivitás.A bolygatatlan kezelésben (Gy) mért emisszió-értékek valamennyi nedvességtartománybanszignifikánsan nagyobbak voltak, mint a tárcsás kezelésben, kivéve a legnedvesebbtalajállapotot (>45 v%), ahol a különbség nem volt szignifikáns. A talajnedvesség-tartalomnövekedésével párhuzamosan a talajlégzés emelkedését figyeltük meg, egészen aszabadföldi vízkapacitáshoz tartozó nedvességérték eléréséig. A telítettségi nedvességállapotközelében enyhe csökkenést tapasztaltunk az emisszió-értékekben. Eredményeinkegyértelműen mutatják a talaj CO 2 -kibocsátása és a talaj vízpotenciálja, valamintszerkezete közötti szoros kapcsolatot.

30 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKBEVEZETÉSA szén-dioxid, mint az egyik legjelentősebbüvegházgáz, fontos szerepet játszik aklímaváltozásban, és a becslések szerint ateljes üvegházhatás hatvan százalékában járulhozzá a Föld klímájának melegedéséhez.Ennek köszönhetően világszerte egyre növekvőérdeklődéssel fordulnak a szén-dioxidforrásainak és elnyelőinek mennyiségi meghatározásafelé (Barcza et al., 2009). Számoskutatóközpontban vizsgálják a különbözőföldhasználati módok és talajművelési rendszerekhatását a talaj szénmegkötő képességére,valamint az üvegházhatású gázokemissziójára (Kersebaum et al., 2009; Smithet al., 2009) a szénmegkötést elősegítő gyakorlatokfejlesztése és elterjesztése céljából.A szén-dioxid-kibocsátás elsődleges forrásaia gyökérlégzés és a mikrobiális légzés,melyek aránya elsősorban az olyan tényezőktőlfügg (Smith et al., 2003), mint a talaj hőmérsékleteés nedvességtartalma, a szervesanyag-tartalom(Szili-Kovács et al., 2009) ésa pórusviszonyok. A talajok CO 2 -emissziójátmeghatározó tényezők közül a talajok fizikaitulajdonságainak, azon belül is elsősorbana talajok hőmérsékletének és nedvességtartalmánakszerepe meghatározó, hiszen ezekközvetlenül hatnak a gyökerekre, valaminta mikrobiális működésre (Smith et al., 2003;Szili-Kovács, 2004).A gyökérlégzést és a mikrobiális aktivitástbefolyásoló folyamatok igen komplexek,továbbá talaj- és helyspecifikusak (Birkás,2009), a mérések időpontja (közvetlenül a talajbolygatásután, vagy jóval később történika mérés) és körülményei (növényi borítottságmegléte vagy hiánya, a talaj hőmérséklete ésnedvességtartalma, továbbá mindezen tényezőkidőbeni változása) jelentősen befolyásoljáka mérési eredményeket.A talajlégzés vizsgálatában kulcsszerepetjátszanak a terepi (in-situ) mérések. Azonbana talaj hőmérsékletében és nedvességtartalmábanaz inkubáció ideje alatt bekövetkezettváltozások megnehezítik a terepi mérésekeredményeinek értékelését, mivel a különbözőtényezők emisszióra gyakorolt hatásátnehéz elkülöníteni.Az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézetében(TAKI) kidolgozott új mérési technikávallaboratóriumi körülmények közöttkülönböző nedvességpotenciál-értékek mellettvizsgáljuk a talaj szén-dioxid-kibocsátásátbolygatatlan szerkezetű talajmintákból.A hagyományos laboratóriumi módszereksorán bolygatott talajmintákat használnak, ésa tömegszázalékban kifejezett talajnedvesség-tartalomfüggvényében tanulmányozzáka talajminták CO 2 -emisszióját (Buchkina etal., 2009). Ugyanakkor ismeretes, hogy eltérőtextúrájú talajok esetében a tömegszázalékbenkifejezett nedvességtartalom egyazonértékei merőben eltérő nedvességpotenciáltjelenthetnek. Emiatt a mérési eredményekeltérő talajoknál nem vethetők össze, mivela mérés során a talajban lévő víz különbözőenergetikai állapotban van.Célunk egy olyan mérési módszer kidolgozásavolt, mely figyelembe veszi a talajszerkezetének és pórusméret-eloszlásánakhatását a talaj biológiai folyamataira ésszén-dioxid-emissziójára. A mérési módszertkét eltérő talajművelési rendszer talajlégzésregyakorolt hatásának kimutatása során teszteltükkontrollált laboratóriumi körülményekközött.AZ ANYAG ÉS MÓDSZERA kísérleti terület egy Vác közelében elhelyezkedő19 éves barackültetvény. A talajtípusa homokos vályogon kialakult Mollic-Cambisol(WRB, 2006). A homok, avályog és az agyagfrakció aránya a felső 20cm-es rétegben 58, 22 és 20%. A 6,5 m szélessorokat a telepítés óta két különböző módonművelik; a gyeppel borított (GY) és a tárcsázott(T) sorok felváltva követik egymást.A tárcsázás maximális mélysége 12–15 cm.A tárcsázást az időjárástól függően mindenmásodik-harmadik héten elvégzik az áprilistólszeptemberig tartó időszakban. A gyeppelborított sorokat gyakorlatilag nem bolygatják.

TÓTH – FARKAS: A talaj szén-dioxid-kibocsátása barackültetvényben 31A talajlégzés szorosan összefügg a talajmikrobiológiai aktivitásával, mely a feltalajbana legintenzívebb (Agbeko – Kita, 2007).Ennek megfelelően a klímaszobás emissziósmérésekhez a mintákat a talaj felső 10 cm-esrétegéből vettük. Kezelésenként 23 mintátszedtünk oly módon, hogy mindkét kezelésben20 cm magas és 10,5 cm átmérőjú PVCcsöveket vertünk le a talajba 10 cm mélyen,véletlenszerű elrendezésben. Ezt követőena csöveket finoman körbeástuk, és a bennüklévő talajjal együtt óvatosan kiemeltük.A mintákat még a terepen alulról légmentesenlezártuk. A 46 mintából kezelésenként20-at a laboratóriumi emissziós mérésekhez,3-at pedig a térfogattömeg meghatározásáhozszedtünk. Mindemellett kezelésenként3 darab 100 cm 3 -es bolygatatlan mintát isszedtünk, melyekből meghatároztuk a talajtérfogattömegét, illetve a –1, –2,5, –10, –32,–100, –200, –500, –2500 és –15 850 hPa nedvességpotenciálnakmegfelelő talajnedvesség-értéket(Várallyay, 1973). A talaj egyébfizikai, kémiai és biológiai tulajdonságaitbolygatott talajmintákból határoztuk meg.A mérés az alábbi talajtulajdonságokra terjedtki: szemcseösszetétel, NH 4 -N, NO 3 -N ésösszes N-tartalom (Bremner, 1965), AL-P 2 O 5és AL-K 2 O-tartalom (Sarkadi et al., 1965),humusz-, mész- és szervesszén-tartalom, pH,szubsztrát indukált respiráció (SIR) és mikrobiálisbiomassza széntartalom. A vízoldhatószerves szén (WEOC) és a vízoldhatószerves nitrogén (WEON) tartalmat Apollo9000 Combustion TOC Analyzer segítségévelhatároztuk meg.A megközelítőleg 800 cm 3 térfogatú, nagybolygatatlan mintákat klímaszobában helyeztükel és felülről úgy locsoltuk be őket,hogy öt ismétlésben négy különböző vízpotenciál-értékethozzunk létre a hengerekenbelül. Ez a beállítás lehetővé tette a talaj nedvességtartalma,nedvességpotenciálja és atalaj CO 2 -kibocsátása közötti összefüggésekvizsgálatát. A mintákhoz adandó víz menynyiségéta i) kezdeti talajnedvességtartalomés a ii) talaj vízvisszatartó függvénye alapjánhatároztuk meg. Kezelésenként három-háromnagy bolygatatlan mintából még a kísérletindítása előtt meghatároztuk a talaj térfogattömegétés nedvességtartalmát. Ehheza szárítószekrényes eljárást alkalmaztuk; amintákat 105 °C-on tömegállandóságig szárítottuk.A négy beállítandó vízpotenciálhoz(–200, –500, –1585, –2510 cm) tartozó talajnedvesség-tartalmakata kis – 100 cm 3 -es– bolygatatlan minták vízvisszatartó görbéialapján határoztuk meg. A PVC csőben lévőtalajoszlopok tömegétől függően különbözőmennyiségű vizet adtunk minden egyesmintához, hogy a kívánt nedvességállapototlétrehozzuk. A mérés jellegéből adódóan akezdeti talajnedvesség-tartalmat és a térfogattömegeta kísérlet elején csak becsülnitudtuk. Ezeket az értékeket minden egyes talajoszlopesetében a kísérlet befejezése utánmeghatároztuk és a minták pF-értékeit korrigáltuka valós adatok alapján.A szén-dioxid-emisszió méréseket klímaszobában,állandó léghőmérsékleten, páratartalmonés fényviszonyok mellett végeztük.A léghőmérsékletet 21 °C-ra állítottuk be.Az inkubáció előtt egyenként meghatároztuka 40 bolygatatlan talajoszlop feletti légrétegtérfogatát, majd a PVC csövek tetejétlégmentesen lezártuk. A levegőminta-vétel 3hónapon át heti gyakorisággal történt a talajoszlopfeletti lezárt légrétegből a csövek lezárásárahasznált kupakokon lévő szeptumonkeresztül. A méréseket mindkét kezelésben12 alkalommal végeztük el 2009. április 21. ésaugusztus 27. között, öt ismétlésben. A mérésiidőpontok a kísérlet beállításától számítvaaz alábbiak voltak: 1 nap (április 21.), 16 nap(május 6.), 21 nap (május 11.), 28 nap (május18.), 38 nap (május 28.), 46 nap (június 5.), 56nap (június 15.), 63 nap (június 22.), 85 nap(július 14.), 105 nap (augusztus 3.), 112 nap(augusztus 10.) és 119 nap (augusztus 17.).A levegőminta-vétel előtt minden egyestalajoszlop tömegét lemértük, hogy a kísérletvégén a térfogatszázalékos nedvességtartalom-és a talajnedvességpotenciál-értékekmeghatározhatók legyenek. Minden mérés soránkét levegőminta-vétel történt; egy közvetlenüla PVC csövek lezárása után, egy pedig

32 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK3 óra elteltével. A levegőmintákat vákuumozottfiolákba (Exetainer tube, Labco ltd, UK)tettük, majd gázkromatográffal elemeztük.A kilencedik mérési alkalom után a mintákatvisszalocsoltuk a kezdeti tömegükre. Mivelelsődlegesen az eltérő művelési rendszerektalajlégzésre gyakorolt hatására voltunkkíváncsiak, a mintákhoz sem műtrágyát, semszervestrágyát nem adagoltunk.A talaj szén-dioxid-kibocsátását a CO 2 -koncentrációban bekövetkezett változás alapjánszámoltuk ki az 1. képlet alapján (Widen– Lindroth, 2003).F = 1 * p V * ΔC * M (1)A R T Δtahol: F: CO 2 -fluxus (g m -2 nap -1 )A: a PVC henger alapterülete (m 2 )V: a henger térfogata a talajoszlopfelett (m 3 )p: légnyomás (10132,500 N m -2 )R: gázállandó (8,314 J mol -1 K -1 )T: léghőmérséklet (K)ΔC: a levegő CO 2 -koncentrációjánakváltozása az inkubációs idő alatt(mol mol -1 )Δt: a mérés időtartama (nap)M: a CO 2 moláris tömege(44,01 g mol -1 )A CO 2 -kibocsátásban és a térfogattömeg-értékekbenmutatkozó eltéréseket egytényezősvarianciaanalízis segítségével elemeztüka STATISTICA szoftverrel (StatSoftInc, 2001). A szignifikancia-szintet 5%-banhatároztuk meg.AZ EREDMÉNYEKA kezelések hatása a talajtulajdonságokraA két különböző sorban (Gy és T) mért talajtulajdonságokataz 1. táblázatban mutatjukbe. Szinte valamennyi talajhidrológiai, talajkémiaiés talajbiológiai jellemzőben eltérésttaláltunk a két kezelés között. A bolygatatlan,gyep borított sor magasabb vízoldhatószervesszén- (WEOC) és nitrogén- (WEON)tartalma, csakúgy, mint a magasabb mikrobiálisbiomassza szén- és nitrogéntartaloma nagyobb mikrobiológiai aktivitásra utal.A felső 5 cm-es rétegben a gyep borított sorbana vízoldható szervesszén-tartalom többmint háromszor, a vízoldható szervesnitrogén-tartalomtöbb mint hétszer magasabbvolt, mint a rendszeresen tárcsázott sorban.Bár a vízoldható szervesszén- és nitrogéntartalomcsak elenyésző részét képezi a talajszerves anyagának, számos talajfolyamatbanfontos szerepet töltenek be, és ezáltal jelentősenbefolyásolják a talaj biológiai aktivitását(Chantigny, 2003).Megállapítható, hogy a gyep borított sortápanyagban gazdagabb (1. táblázat), amiarra is utal, hogy a talajélet – különösen mikrobiológiaitalajélet – a gyakorlatilag bolygatatlankezelésben sokkal intenzívebb.Ugyancsak a Gy kezelésben a talaj térfogattömegeés vízgazdálkodási jellemzői jóltükrözik a magasabb szervesanyag-tartalomközvetett és a sűrű gyökérrendszer közvetlenlazító hatását a talaj szerkezetére (1. táblázat).A 100 cm 3 -es bolygatatlan mintákbólmért térfogattömeg-értékek átlaga a 0–5cm-es talajrétegben értelemszerűen 1,18 és1,35 g cm -3 volt a gyep borított és a tárcsázottsorban. Az 5–10 cm-es rétegben a különbségmár nem volt statisztikailag szignifikáns, itta térfogattömegek átlaga 1,43 (Gy) és 1,47 (T)g cm -3 volt. A 20-20 nagy bolygatatlan mintábóla talaj felső 10 cm-es rétegére meghatározotttérfogattömeg-értékek szignifikánsankülönböztek a két kezelésben (1,19 ± 0,07 –tárcsa és 1,07 ± 0,06 – gyep), mely szinténa gyep borított sor lazább szerkezetére utal.A mért térfogattömeg-adatokkal összhangbana talajhidrológiai jellemzők elsősorbana talaj felső 5 cm-es rétegében különböztek,bár a telítettségi víztartalom a tárcsázottsorban is magas volt (több mint 50 v%).A szabadföldi vízkapacitás és a növényekszámára felvehető víz mennyisége 30%, illetve20 v% felett voltak, mely a vizsgált talaj jóvíztartó tulajdonságaira utal. Mindemellett apF-görbének az összes mért jellemző pontja

TÓTH – FARKAS: A talaj szén-dioxid-kibocsátása barackültetvényben 331. táblázatA tárcsázott és a gyeppel borított sorban mért talajkémiai, talajbiológiai és talajhidrológiaijellemzőkTalajtulajdonságTárcsázott sor (T)Gyep borított sor (Gy)0–5 cm 5–10 cm 0–5 cm 5–10 cmpH (KCl) 7,30 7,29 7,76 7,96pH (H 2O) 8,15 8,13 7,12 7,21Összes N [mg/kg] 1298* 1805*K 2O [mg/kg] 244* 387*P 2O 5 [mg/kg] 337* 382*WEOC [μg C/g talaj] 41,56 41,11 138,10 93,90WEON [μg N/g talaj] 1,48 3,16 10,58 7,01Mikrobiális biomassza C [μg C/g talaj] 52,0 32,9 234,5 87,0Mirobiális biomassza N [μg N/g talaj] 9,1 8,8 50,0 17,0Szerves szén % 0,98*SIR[μg CO 2-C/g talaj] 4,64 3,76 21,78 6,38Humusz % 1,69* 1,32*Térfogattömeg [gr/cm 3 ] 1,35 1,47 1,18 1,43Telítettségi víztartalom [v%] 51,3 47,6 57,3 48,1Szabadföldi vízkapacitás [v%] 31,2 32,5 38,1 33,2Szabadföldi vízkapacitás [v%] 31,8* 35,6*Hervadáspont [v%] 9,7 10,6 10,3 10,4Hasznos vízkészlet [v%] 21,5 21,9 27,8 22,8A csillaggal megjelölt adatok esetében a mérések a kb. 800 cm 3 -es nagy méretű, a többi esetben a 100 cm 3 -esbolygatatlan talajmintákból történtek.magasabb porozitást és vízvisszatartó képességetmutatott a gyep borított sorban.Eredményeink arra engednek következtetni,hogy a bolygatatlan talajban stabilabbtalajszerkezet és intenzívebb talajélet alakultki, ami jobb vízgazdálkodást eredményezetta gyeppel borított talajban.A kezelések hatása a talajCO 2 -kibocsátásáraA kezelésenként 20 darab, nagyméretűbolygatatlan talajmintákból mért szén-dioxid-emisszióátlagértékeit és szórását az 1.ábrán mutatjuk be. Szignifikánsan nagyobbCO 2 -emissziót mértünk a gyep borított sorbólszármazó mintákon a tárcsázott sormintáihoz képest a különböző talajnedvesség-tartalmaknál(2. ábra), szinte valamennyimérési időpontban (1. ábra).Azokon a mérési napokon, amikor a kétkezelés között nem volt statisztikailag kimutathatókülönbség a CO 2-emisszió értékében(63., 105. és 112. nap), a gyep borította sorbólszármazó minták emissziója nagyobb volt,mint a tárcsás kezelésből szedett talajé.Az emisszió-mérések eredményei azt mutatják,hogy bár a művelés oxigéndús állapotothoz létre a feltalajban, a folyamatos talajbolygatásmegbontja a talaj mikrobiológiaiegyensúlyát, és a talaj mikrobiológiai aktivitásánakcsökkenését eredményezi. Ezek azeredmények összhangban állnak a talajbiológiaiparaméterek alapján levont következtetésekkel(1. táblázat).A talajnedvesség-tartalom hatásaa CO 2 -emisszióraA kísérlet végén, miután megmértük a talajoszlopoktényleges térfogattömegét, mindenegyes mérési napra visszamenőleg kiszámoltukazok nedvességtartalmát. A 2. ábra amért CO 2 -emisszió átlagértékeit és szórásátábrázolja 5 különböző talajnedvesség-tartományban.A gyep borított (Gy) és a tárcsázott

34 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK1. ábraA kísérlet elkezdésétől eltelt napok számaA talaj szén-dioxid-emissziója az eltérő kezelésekben2. ábraTalaj CO2 fluxus (g CO2 m –2 nap –1 )Talaj CO2 fluxus (g CO2 m –2 nap –1 )Talajnedvesség-tartalom (v%)A talaj szén-dioxid-emissziója és nedvességtartalma közötti összefüggés az eltérő kezelésekben

TÓTH – FARKAS: A talaj szén-dioxid-kibocsátása barackültetvényben 35(T) kezelésekből származó mintákból mértfluxusok átlagértékeinek összehasonlításátegytényezős varianciaanalízissel végeztük5%-os szignifikancia-szinten. A bolygatatlankezelésben (Gy) mért emisszió-értékek valamennyinedvességtartományban szignifikánsannagyobbak voltak, mint a tárcsás kezelésben,kivéve a legnedvesebb talajállapotot(>45 v%), ahol a különbség nem volt szignifikáns.Mivel ebben a nedvességtartománybankevés volt a mintaszám, megalapozott következtetéseketnem tudunk levonni.Eredményeink azt mutatják (2. ábra),hogy a minták nedvességtartalmától függőena gyep borított sorból származó talajCO 2 -emissziója legkevesebb kétszerese, deesetenként négyszerese volt a tárcsázott talajbólmért emissziónak. Általában a talajnedvesség-tartalomnövekedésével párhuzamosana talajlégzés emelkedését figyeltük meg,egészen a szabadföldi vízkapacitáshoz tartozónedvességérték eléréséig. A szabadföldivízkapacitás értéke a felső 0–10 cm-ben 31,85és 36,65 v% volt tárcsázott és a gyep borítottsorban (1. táblázat). Ennek megfelelően a T ésa GY kezelésekben a legmagasabb CO 2 -fluxusértékeket a 25–35 v%, illetve a 35–45 v%nedvességtartományban mértük. A telítettséginedvességállapothoz közeledve kismértékűcsökkenést figyeltünk meg az emisszióban.Összességében megállapítható, hogy a talajmikrobiológiai aktivitása magasabb volt akevésbé bolygatott, gyep borított kezelésben,mint a tárcsázott sorban minden talajnedvesség-tartományban.A talaj mikrobiológiaiéletének a legkedvezőbb feltételeket a szabadföldivízkapacitáshoz közeli talajnedvesség-állapotnyújtotta, feltételezhetően a vízés a levegő optimális aránya révén.A talaj vízpotenciáljaés CO 2 -emissziója közötti összefüggésekA talaj CO 2 -emisszióját meghatározó talajtulajdonságok,mint a talajhőmérséklet vagya talaj mikrobiológiai élete, elsősorban nem atalaj abszolút nedvességtartalmától függenek,hanem a víz energetikai állapotától, tehát attól,hogy milyen méretű pórusok telítődnekvízzel a pórustérben. A talajban lévő víz állapotánakjellemzésére a talaj vízpotenciálja alegalkalmasabb, hiszen különböző talajoknálugyanazon talajnedvesség-értékek nem feltétlenültartoznak egyazon talajvízpotenciálhoz.Ez még a hasonló mechanikai összetételű, deszerkezetileg különböző talajoknál is megfigyelhető(1. táblázat). Ez a gyakorlatban aztjelenti, hogy ugyanaz a talajnedvesség-tartalomteljesen különböző víz-levegő arány mellettfordulhat elő, és emiatt eltérő feltételeketbiztosíthat a talajmikrobiológiai életnek.A fentiek miatt célunk egy olyan mérésitechnika kidolgozása volt, melynél a talajvíz-potenciálés a talaj CO 2 -emissziója közöttikapcsolatot tudjuk vizsgálni. Az előzetesbecslések alapján a talajmintákban négykülönböző talajvízpotenciál-értéket – pF2.0,pF2.3, pF3.2 és pF3.4 – próbáltunk beállítania minták belocsolásával. A kísérlet végén abolygatatlan mintákból minden mérési időpontravisszamenőleg pontosan meghatároztuka térfogattömeget és a minták ténylegesvízpotenciál-értékét. A vízpotenciál-értékeka vártnál szélesebb spektrumot öleltek fel,pF1.0 és pF4.6 között változtak.Az első öt mérési alkalommal (a mérésmegkezdésétől számított 1., 16., 21., 28. és 38.napon) a talajemisszió és a vízpotenciál-értékekközötti összefüggés nem volt olyan erős,mint a későbbi (a mérés megkezdésétől számított46-119.) mérési napokon. Úgy gondoljuk,hogy a talajmintavétel, a szállítás ésa minták teljesen új környezetbe helyezésemegbontotta a talajban lévő mikrobiológiaiegyensúlyt. A fluxusok és a vízpotenciál-értékekközötti tendenciát az ötödik mérési napután figyelhettük meg; ekkor az értékek közöttiösszefüggés szorosabbá vált.A 3. ábra a talajvízpotenciál-értékek függvényébenmutatja be a talajlégzést a két kezelésbenkét eltérő mérési időpontban. Az augusztus3-i és 10-i időpont a mérés kezdetétőlszámított 105. és 112. napnak felelt meg. Azemisszió-értékeket két térfogattömeg-kategóriábanvizsgáltuk. A tárcsázott kezelésbena talaj vízpotenciálja és CO 2-emissziója kö-

36 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKTalaj CO fluxus (g CO m nap )2 2–2 –1Talaj CO fluxus (g CO m nap )2 2–2 –18,06,04,02,00,04,03,02,01,00,0R² = 0.853. ábra5,0Gyep, 08.03.Gyep, 08.10.R² = 0.814,0tt = 0.83 - 1.05 g cm-3tt = 0.83 - 1.05 g cm-3tt = 1.05 - 1.35 g cm-33,0tt = 1.05 - 1.35 g cm-32,0R² = 0.911,0R² = 0.941,5 2 2,5 3 3,5 4Talaj vízpotenciál (log(10) cm)0,01,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5Talaj vízpotenciál (log(10) cm)Tárcsa, 08.03tt = 1.05 - 1.12 g cm-3R² = 0.93 tt = 1.15 - 1.46 g cm-31,00,80,6Tárcsa, 08.10.R² = 0.99tt = 1.05 - 1.12 g cm-3tt = 1.15 - 1.46 g cm-30,4R² = 0.702,0 2,5 3,0 3,5 4,0Talaj vízpotenciál (log(10) cm)0,20,0R² = 0.753,0 3,5 4,0 4,5 5,0Talaj vízpotenciál (log(10) cm)A talaj szén-dioxid-emissziója és nedvességpotenciálja közötti összefüggés az eltérő kezelésekben

TÓTH – FARKAS: A talaj szén-dioxid-kibocsátása barackültetvényben 37zötti determinisztikus együttható (R 2 ) 0,70és 0,75, valamint 0,93 és 0,99 között mozgotta magasabb és az alacsonyabb térfogattömeg-értékeknél.Az összefüggés szorosabbvolt az alacsonyabb térfogattömeg-értékekesetében, valószínűleg azért, mert ez a térfogattömeg-csoportkisebb spektrumot öleltfel. A térfogattömeg-értékek csoportba sorolásanélkül az R 2 -értékek 0,60 és 0,34 voltaka 105. és 112. mérési napon.A gyep borított sorban az R 2 -értékek azaugusztus 3-i és 10-i méréseknél 0,63 és 0,55voltak a teljes adathalmazra értelmezve. Amikora mintákat két csoportba soroltuk, az alacsonyabbtérfogattömeg-tartományban 0,85és 0,97, a magasabb tartományban 0,81 és 0,90volt a determinisztikus együttható értéke.Eredményeink egyértelműen mutatják atalaj CO 2 -kibocsátása és a talaj vízpotenciáljaközötti szoros kapcsolatot. A bemutatottpéldákon látható, hogy ez az összefüggésfügg a talaj szerkezetétől is, hiszen a közelazonos térfogattömegű minták esetében magasabbdeterminisztikus együtthatókat kaptunk.Ez a megállapítás arra enged következtetni,hogy a bolygatott, szerkezetnélkülitalajokon végzett inkubációs kísérletek eredményeialapján csak megfelelő körültekintéssellehet következtetéseket levonni a talajokszén-dioxid-kibocsátásáról.KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁSA kutatásokat az OTKA (T62436, K6-0314és T048302) és a MEH-MTA VI.11 sz. kutatásiprojekt támogatta.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) ABGEKO, J.F. – KITA, M. (2007): A qualitative experiment to analyze microbial activityin topsoil using paper and handmade reflection photometer. J. Chem. Ed. 84:1689–1690. pp.(2) BARCZA Z. – HASZPRA L. – SOMOGYI Z. – HIDY D. – LOVAS K. – CHURKINA G. – HORVÁTHL. (2009): Estimation of the biospheric carbon dioxide balance of Hungary using the BIO-ME-BGC model. Időjárás 113:203-219. pp. (3) BIRKÁS M. (2009): A klasszikus talajművelésielvárások és a klímakár csökkentés kényszere. Növénytermelés 58:123-134. pp. (4) BREM-NER, J.M. (1965): Total Nitrogen. In: BLACK C.A. et al. (eds.): Methods of soil analysis. Part2. Chemical and microbiological properties. Am. Soc. Agr., Madison, USA. (5) BUCHKINA,N.P. – BALASHOV, E.V. – RIZHIYA, E.Y. – SMITH, K. A. (2009): Nitrous oxide emission from alight-textured arable soil of North-Western Russia: effects of crops, fertilisers, manures andclimate parameters. Nutrient Cycle in Agroecosystems, DOI 10.1007/s10705-010-9349-5. (6)CHANTIGNY, M.H. (2003): Dissolved and water-extractable organic matter in soils: a review onthe influence of land use and management practices.Geoderma 113 (3-4):357-380. pp. (7) KER-SEBAUM, K.C. – NENDEL, C. – MISCHEL, W. – MANDERSCHEID, R. – WEIGEL, H.J. – WENKEL, K.O.(2009): Testing different CO 2 response algorithms against a face crop rotation experimentand application for climate change impact assessment at different sites in Germany. Időjárás113:79-88. pp. (8) SARKADI J. – KRÁMER M. – THAMM B. (1965): Kálcium- és ammonlaktátostalajkivonatok p-tartalmának meghatározása aszkorbinsav-ónkloridos módszerrel melegítésnélkül. Agrokémia és Talajtan 14: 75–86. pp. (9) SMITH, K. – BALL, T. – CONEN, F. – BOBBIE,K. – MASSHEDER, J. – REY, A. (2003): Exchange of GHG between soil and atmosphere: interactionsof soil physical factors and biological processes. E.J. of Soil Science 54: 779–791. pp.(10) SMITH, W. – GRANT, B. – DESJARDINS, R. (2009): Some perspectives on agricultural GHGmitigation and adaptation strategies with respect to the impact of climate change/variabilityin vulnerable areas. Időjárás 113:103-115. pp. (11) STATSOFT INC. (2001): STATISTICA – DataAnalysis Software. Ver.6. www.statsoft.com (12) SZILI-KOVÁCS T. (2004): Szubsztrát indukált

38 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKrespiráció a talajban. Agrokémia és Talajtan 53. 195-214. pp. (13) SZILI-KOVÁCS T. – CSERNI I. –VÉGH K.R. – RAJKAI K. – NÉMETH T. (2009): Fertilizer effect on carbon dynamics of differenttexture soils under tomato cultures. Comm. in Soil Science and Plant Analyses 40: 835-843.pp. (14) VÁRALLYAY GY. (1973): A new apparatus for the determination of soil moisture potentialin the low suction range. Agrokémia és Talajtan 22: 1–22. pp. (15) WIDEN, B. – LINDROTH,A. (2003): A Calibration System for Soil Carbon Dioxide – Efflux Measurement Chambers:Description and Application. Soil Sci. Soc. Am. J. 67:327-334. pp.

A TERMÉSINGADOZÁS ÉS AZ IDŐJÁRÁS ÖSSZEFÜGGÉSEIA SZÁNTÓFÖLDI NÖVÉNYTERMELÉSBENTARNAWA ÁKOS – KLUPÁCS HELGA – BALLA ISTVÁN – JOLÁNKAI MÁRTONKulcsszavak: időjárás, klimatikus tényezők, növénytermelés, termésstabilitás.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKA vizsgálatban 40 éves adatsorok alapján 11 növényfaj; búza, kukorica, árpa, rozs,zab, borsó, napraforgó, repce, lucerna, cukorrépa, burgonya terméseredményeinek 32meteorológiai paraméter alapján történő elemzését végeztük. A cél annak meghatározásavolt, hogy mennyiben függ az adott évi termésátlag trend alatti vagy trend fölöttialakulása az időjárástól. Összességében megállapítható, hogy bár a növénytermelésre azidőjárás egyes tényezői, így különösen a hőmérséklet, a radiáció és a csapadék jelentősenhat, semmiképpen nem hagyhatók figyelmen kívül az agrotechnikai és az egyéb elemek.Az agrotechnikai kutatásoknak és fejlesztéseknek jelentős szerepe lehet az ingadozásokmérséklésében.BEVEZETÉSAz emberi civilizáció kibontakozásánakhajnalán, mikor az ember különböző növényektermesztésével kezdett foglalkozni,szembesült azzal a ténnyel, hogy a különbözőévekben az egyes növények nem azonosmennyiséget teremnek, sőt, néha a termésingadozásigen nagy mértékű is lehet. Ezt ahektikusságot kezdetben, az akkori kor színvonalánakmegfelelően, a természetfölöttierőknek tulajdonították, és ellene ezeknek azerőknek a kiengesztelésével próbáltak tenni.A későbbi korokban egyre több racionálisokot találtak ennek a jelenségnek a magyarázatára,míg a legújabb korban, a racionalizmustalaján állva, kizárólag tudományosindokokkal próbáljuk magyarázni (Jolánkai– Birkás, 2007; Jolánkai et al., 2008).Ez azért fontos, mert a növénytermelés ígyokszerűvé vált. A termésátlagok alakulásáraható tényezők (Tarnawa – Klupács, 2006)között vannak, amelyeket a növénytermesztőbefolyásolhat – ezeket agrotechnikai elemekkéntfoglaljuk össze –, és vannak, amelyekhezalkalmazkodni szükséges, ezeket környezetitényezőknek nevezzük (Várallyay etal., 1985). A környezeti tényezők közül azegyik kiemelkedő jelentőségű az időjárás(Szöllősi et al., 2004). Minthogy a növénytermelésjellemzően nem fedett helyen történik,hanem a szabadban, így az időjárás hatásamindig nagy (Láng et al., 2007).A termésátlagok ma is többé-kevésbéerős ingadozást mutatnak a sokéves átlaghozvagy trendhez képest, érdemes megvizsgálni,hogy ez mennyiben van összefüggésbenaz időjárás egyes elemeivel.AZ ANYAG ÉS MÓDSZERHa vizsgáljuk a főbb növények elmúltévtizedekbeni termésátlagainak alakulását,akkor növekvő trend látható, szembetűnőingadozás mellett. Jelen tanulmányban az or-

40 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKszágos szinten legnagyobb területen termeltnövények termését vizsgáltuk 1960 és 2000között (KSH): búza, kukorica, árpa, rozs,zab, borsó, napraforgó, repce, lucerna, cukorrépa,burgonya. A vizsgált növények termésátlagalineáris trenddel viszonylag szoroskorrelációt mutat, amely trendet elsősorbanaz agrotechnikában és a fajtákban beállt változás,a trendtől való eltérést pedig az évjáratmagyarázza. Célunk annak kiderítése, hogymennyiben függ az adott évi termésátlagtrend alatti vagy trend fölötti alakulása azidőjárástól.A meteorológiai szolgálat az éves időjárásrólországos szinten a következő 32-féleadatot gyűjti (OMSZ): évi középhőmérséklet,legmagasabb napi középhőmérséklet adottévben, legalacsonyabb napi középhőmérsékletadott évben, évi maximum hőmérséklet,napi maximumok évi átlaga, 0 o C alatti napok(maximum), 25 o C fölötti napok, 30 o Cfölötti napok, 35 o C fölötti napok, évi minimumhőmérséklet, napi minimumok évi átlaga,0 o C alatti napok (minimum), mínusz10 o C alatti napok, 20 o C fölötti napok, csapadékévi összege, havazásból esett évi csapadék,maximális napi csapadék, 0,1 mm fölötticsapadék, 1 mm fölötti csapadék, 5 mmfölötti csapadék, 10 mm fölötti csapadék,20 mm fölötti csapadék, 30 mm fölötti csapadék,50 mm fölötti csapadék, havas napok,jeges napok, zivataros napok, ónos napok,napfénytartam évi összege, maximális napinapfénytartam, 20%-nál kevesebb napi napsütés,80%-nál több napi napsütés.Az adatok értékeléséhez MS Excel programothasználtunk. Minden növényre kiszámoltukévente a trendet és az ettől valóeltérést, és ezeket az időjárási tényezőkkelkapcsolatban vizsgáltuk. Így a 11 növényhezegyenként 32 összefüggést kaptunk. Azegyes összefüggéseknek az erősségét mutatjaa Pearson-féle korrelációs együttható (r),melyet minden esetben kiszámoltunk. Ennekaz együtthatónak az abszolút értéke utal arra,hogy milyen mértékű az adott időjárási mutatószerepe az adott évi trendtől való eltéréskialakításában.AZ EREDMÉNYEKA kapott korrelációs együtthatókról elmondható,hogy abszolút értékük nem túlmagas, 0 és 0,5 között változik. A kapotteredmények igen nagy száma miatt csakösszefoglalók közlésére nyílik lehetőség.Ezekben a korrelációs együtthatók abszolútértékét kategóriánként vizsgáljuk, az egyeskategóriák a következők: legalacsonyabb(0,1 > |r|), alacsony (0,2 > |r| ≥ 0,1), közepes(0,3> |r| ≥ 0,2), magas (|r| ≥ 0,3). Az 1. táblázatbanlátható, hogy az egyes növények esetébenhány darab időjárási tényezőnél esettaz egyes kategóriákba a r abszolút értéke.Az 1. ábrán azt mutatjuk be, hogy ha azidőjárási tényezőket három nagy csoportbafoglaljuk (hőmérséklet, csapadék, radiáció),akkor az összes növényt tekintve hányszázalékuknál esik a korrelációs együtthatóabszolút értéke az egyes kategóriákba, illetveaz időjárási csoportonként látható trendetés az ehhez történő illeszkedés erejét isláthatjuk.1. táblázatAz egyes növényekre ható időjárási faktorok hatásának erőssége kategóriánkéntr búza kukorica árpa rozs zab borsó napra-forgórepcelucernacukor-répaburgonyamagas 2 7 3 3 2 4 1 1 8 7 3közepes 4 3 5 10 4 5 5 9 5 8 8alacsony 10 14 7 6 12 9 16 11 10 8 11legalacsonyabb 16 8 17 13 14 14 10 11 9 9 10

TARNAWA – KLUPÁCS – BALLA – JOLÁNKAI: A termésstabilitás klimatikus tényezői 411. ábraAz időjárási faktorok nagy csoportjainak általános korrelációs erősségeA KÖVETKEZTETÉSEKAz r abszolút értéke minél nagyobb, annálszorosabb az összefüggés, tehát annálnagyobb a hatása az adott időjárási elemnek.Kalászos gabonák, borsó és olajnövényekesetében a termésátlagok ingadozása elsősorbannem az időjárás ingadozásával függössze. Ez főleg ezeknek a növényeknek a nagyonjó klimatikus alkalmazkodóképességemiatt adódhat, amivel az időjárásnak akár aszélsőségeit is tolerálni tudják. Ellenben azagrotechnika és a vetésszerkezet változásaimindenképpen hatást gyakorolnak, így ezekválnak a fő befolyásoló tényezőkké.Az időjárás meghatározó szerepe valamivelerősebb a kukorica és a burgonya tekintetében.Ezek igényesebb kultúrák, és itt az agrotechnikábanelkövetett hibák is sok esetbenúgy jelentkeznek, hogy nem tudják tompítaniaz időjárás szélsőségeit. Ennek a két növényneka kapcsán meg kell jegyezni, hogy avizsgáltak közül ez az a kettő, amelyeknek azőshazája leginkább eltér klíma tekintetébenMagyarországtól.Legerősebb hatást a lucerna és a cukorrépaesetében tapasztaltunk. Ennél a két növénynéla magyarázat különböző, pont ellentétes.A vizsgált növények közül a lucernaa legextenzívebb viszonyok között termelt.Ezért a termés mennyiségét kevés más dologtudja befolyásolni, mint az időjárás, ígyennek kiemelkedő a hatása. A cukorrépánálpedig általában azt találjuk, hogy azok foglalkoznakezzel a kultúrával, akik mindenagrotechnikai problémát magas színvonalonmeg tudnak oldani, így változóként szintecsak az időjárás marad meg.Az 1. ábrán látható, hogy a hőmérsékletnekés a sugárzásnak van nagyobb hatása,a csapadék hatása általában kevésbé erősenkorrelál, de ez a trend csak a hőmérséklet ésa csapadék tekintetében igazán erős. Ez elsőremeglepőnek hat, de érdemes belegondolni,hogy egyrészről a radiáció megváltoztatásáraszinte semmiféle agrotechnikai eszközünk

42 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKnincs (csak nagyon korlátozott mértékben),és a hőmérséklet szélsőséges és hirtelen változásaival,ha kisebb mértékben is, de hasonlóa helyzet. A legtöbb kutatás és fejlesztésa csapadék, és ezen keresztül a talaj vízgazdálkodásánakszélsőséges helyzeteit próbáljafölmérni és orvosolni. Ezzel kapcsolatban állrendelkezésünkre a legtöbb agrotechnikai lehetőség,és mivel ezzel élnek is a gazdálkodók,ezért adódik ez a legkisebb befolyásolótényezőnek.Az 1. ábrán látható, hogy ezek a trendeknagyon szoros korrelációt mutatnak, ígyhasználhatók az egyes növényeknél összehasonlításul.A vizsgált növények átlagakéntadódó, tulajdonképpen ezeket a növényeketvalamilyen szempontból közösen, átlagosanábrázoló egyeneseket tekinthetjük úgy is,mint egy „fiktív referencia növény” (rövidenφ) tulajdonságait. Ha összehasonlítjuk atényleges növényeknél látható megoszlásokata φ alakulásával (tulajdonképpen az átlagtólvaló eltérés), látható, hogy a kalászosgabonák, a borsó és az olajos növények a φcsapadék vonalához hasonlítanak jobban,míg a többi növény a φ hőmérséklet vonalához.Tehát a mi éghajlatunkon, vagy ahhozhasonló övezetben termesztésbe vont növényekszempontjából a csapadék az elsődlegesfaktor, míg a trópusi-szubtrópusi területekrőlszármazó növényeknél a hőmérséklettel öszszefüggőidőjárási tényezők.Összességében megállapíthatjuk, hogybár a növénytermelésre az időjárás egyes tényezőijelentősen hatnak, ugyanakkor semmiképpennem hagyhatók figyelmen kívül azagrotechnikai és egyéb elemek hatásai. Azagrotechnikai kutatásoknak és fejlesztéseknekjelentős szerepe lehet az ezek által okozottingadozások mérséklésében.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) JOLÁNKAI M. – BIRKÁS M. (2007): Global climate change impacts on crop production inHungary. Agriculturae Conspectus Scientificus, 72. 1. 17-20. pp. (2) JOLÁNKAI M. – NYÁRAIH.F. – TARNAWA Á. – KLUPÁCS H. – FARKAS I. (2008): Plant and soil interrelations. Cereal ResearchCommunications, 36. Suppl. 7-10. pp. (3) LÁNG I. – CSETE L. – JOLÁNKAI M. (szerk.;2007): A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok. A VAHAVA Jelentés. SzaktudásKiadó Ház, Budapest (4) SZÖLLŐSI G. – UJJ A. – SZENTPÉTERY ZS. – JOLÁNKAI M. (2004):A szántóföldi növénytermesztés néhány agroökológiai aspektusa. „AGRO-21” Füzetek. 37.77-88. pp. (5) TARNAWA Á. – KLUPÁCS H. (2006): Element and energy transport model for anagricultural site. Cereal Research Communications. 34. 1. 85-89. pp. (6) VÁRALLYAY GY. –SZÜCS L. – ZILAHY P. – RAJKAI K. – MURÁNYI A. (1985): Soil factors determining the agroecologicalpotential of Hungary. Agrokémia és Talajtan. 34. Suppl. 90-94. pp.

AZ ÁRVÍZVÉDELEM BIZTONSÁGA ÉS A KLÍMAHATÁSOK KAPCSOLATAA TISZA VÍZGYŰJTŐJÉNRADVÁNSZKY BERTALAN – BABÁK KRISZTINA – BALOGH JÁNOS –FÁBIÁN SZABOLCS ÁKOS – SCHWEITZER FERENCKulcsszavak: klímaváltozás, veszélyek, árterek, modellezés, Tisza.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKA Tiszán kialakuló árvizeknél fontos szerepet játszanak a hidrometeorológiai, a geomorfológiai,a vegetációs, valamint az antropogén hatások. A szélsőségesen változékonyvízjárású Tisza vízgyűjtő területén veszélyes árvizek alakulnak ki a téli hó elolvadásakor,a tavaszi–nyári, sőt a mediterrán ciklonoknak köszönhetően az őszi nagy esőzésekkor is.A Tisza vízgyűjtőjén a közelmúltban bekövetkezett természeti katasztrófák alapja apozitív átlagos hőmérséklet-változás, amely fokozza a globális vízkörzést. A regionálisklímamodellel (REMO) végzett vizsgálatok alapján, a XXI. század végére (2061–2090)elkészített éghajlati forgatókönyvvel lehet számolni. A havi átlagos hőmérsékletek a jövőbenaz év minden hónapjában növekednek. A csapadékmennyiség változásának nagyságatérben és időben különböző lehet a kutatások alapján. A Tisza vízgyűjtő síkságirészén az éves csapadéknövekedés eléri a 6%-ot, az Északkeleti-Kárpátok területén a6–9%-ot, ellenben az Erdélyi-medencében 6–15%-os csökkenés várható.A lefolyási modell (Hydrological Discharge, HD) alapján – a REMO modell várható éghajlatiadatait felhasználva – a Tisza éves átlagos vízhozama csökkeni fog a szcenárió-időszakban(2071–2090) Zentánál. A havi átlagos vízhozam változása különböző előjelű lesz, alegjelentősebb csökkenés augusztusban (16%), szeptemberben (32%) és októberben (20%)következik be, a növekedés pedig januárban (9%), áprilisban (7%) és májusban (29%).Vizsgálataink alapján megállapítható, hogy a hullámtéri üledék lerakódása, az övzátonyoképülése, valamint a hullámtéri vegetáció és a technika fejlődése révén növekvőantropogén hatások tovább fokozzák a szélsőséges hidrometeorológiai helyzet miatt kialakulópusztító árvízek gyakoriságát.BEVEZETÉSMagyarországon – földrajzi fekvéséből éspolitikai környezetéből adódóan – kiemeltnemzetbiztonsági kérdés a megfelelő árvízvédelmirendszer működése. A természetiveszélyek közül is kiemelkedik mind az érintettterület nagyságát, mind az érintett lakosságlélekszámát illetően. A Tisza vízgyűjtőeredeti árterületének nagysága kb. 16 500km 2 , amelyhez 1050 km 2 hullámtér kapcsolódik(Somogyi, 2000). Közvetlenül a Tiszamentén 141 település több mint 700 000 lakójaél (Csatári, 2001).Az elmúlt 160 év árvizei bizonyítják, hogya Vásárhelyi által megálmodott, a Tisza menténkivitelezett ármentesítési rendszer nemműködik tökéletesen. Az árvízszintek folya-

44 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK1. ábraAz árvízvédelmi töltések magasságának növekedéseForrás: Vágás I. nyomán Schweitzer, 2001matosan növekednek, még a csökkenő vízhozamokmellett is. A XX. században sajnostöbbször előfordult (1919, 1925, 1940, 1948,1970, 1974, 1998, 1999, 2000), hogy az árvízszintelérte vagy meghaladta a gátak koronamagasságát(Schweitzer, 2003). Ezért 1850óta már hét alkalommal emelték az árvízvédelmitöltések koronamagasságát (1. ábra).Napjainkban az 1,2–1 millió évvel ezelőttkezdődött valódi jégkorszak egy interglaciálisszakasza figyelhető meg. A Tisza vízgyűjtőterület utolsó 6 millió évének többszöriklímaváltozásáról tanúskodnak a geomorfológiaiformák és a paleontológiai leletek (Bulla,1941; Láng, 1942; Somogyi, 1961; Kretzoi,1969; Jánossy, 1979; Kordos, 1979; Rónai,1985; Адаменко – Гродецкая, 1987; Borsy,1989; Radvánszky – Izsák, 2005; Gábris –Nádor, 2007).Az extraterresztrikus és a terresztrikushatások következtében bolygónk éghajlatafolyamatosan változott (Schweitzer, 2004).De a változás nagysága a mai átlagos hőmérséklethezképest – eddigi ismereteink szerint– soha nem haladta meg a ± 5 °C-os eltérést(Grassl, 2000). A Föld légköre melegszik,bár nem teljesen egyértelmű a szárazföldifelmelegedés regionális eloszlása, ugyanisnemcsak számértékben figyelhetők meg különbségek,hanem előjelben is (Konecsny,2002). A jelenlegi felmelegedést, a paleogeográfiaitények ismeretében, egy természetesfolyamatként kell kezelni. A kérdés csupánaz, hogy az ember, mint meghatározó környezetitényező, tevékenysége által milyenhatással van a bolygó éghajlatára.Célunk volt, hogy a Tisza vízgyűjtőjérevonatkozó optimális klímaszcenáriót és a fo-

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 45lyó várható vízhozamváltozását, valamint azeddigi geomorfológiai vizsgálati eredményeketösszevetve, vázoljuk a jövő árvizeineklehetséges kialakulását, és megoldási lehetőségetkeressünk az árvízvédelem továbbieredményes fejlesztésére. Fontos a megfelelőválaszlépést megtenni a hullámtéri feliszapolódásés a klímaváltozás által támasztott kihívásokra,ugyanis a Tisza vízrendszerében ajövőben a további gátmagasítások az anyagiés fizikai lehetőségeket meghaladják.VÁRHATÓ KLÍMAVÁLTOZÁSA TISZA VÍZGYŰJTŐJÉNA Tisza magyarországi részvízgyűjtő területénaz éves középhőmérséklet a mértadatok alapján, az elmúlt száz évben 0,5–0,6°C-kal nőtt (Szalai, 2003; Konecsny, 2004).A melegedés nem volt folyamatos, ugyanisfelmelegedő és lehűlő szakaszok váltottákegymást, az utolsó három évtizedben a melegedésmértéke jelentősen megnövekedett(Szalai, 2003). A folyó vízgyűjtőjén megfigyelhetőgyors pozitív átlagos hőmérsékletváltozásalapja lehet a közelmúltban bekövetkezetttermészeti katasztrófáknak. A gyakoritermészeti veszélyforrások (árvizek és tömegmozgások)miatt az összvízgyűjtő területa különböző tudományok és nemzetközikutatási projektek fókuszába került (Gauzer– Bartha, 1999; Illés – Konecsny, 2000; Nováky,2000, 2003; Pálfai, 2004, 2007, 2009;Schweitzer, 2001; Konecsny, 2002; Szalai,2003; Szlávik, 2003; Dövényi, 2005; Dubis etal., 2006; Radvánszky – Jacob, 2008, 2009;valamint CLAVIER; VAHAVA).A Tisza vízgyűjtőjének a vízgazdálkodásés a geomorfológia szempontjából fontos éghajlatitényezőit, valamint a felszíni lefolyásvárható tér- és időbeli változását vizsgáltuk aREMO 5.1 regionális klímamodellel (Jacob,2001; Semmler et al., 2004; Gálos et al., 2007,2009). Munkánk alapjául az „ENSEMB-LES” (http://ensembles-eu.metoffi ce.com/)területre lefuttatott regionális klímamodell(REMO) által produkált órás adatok szolgáltak.A vizsgált időszak hossza harminc év.A kontrollidőszak az 1961-től 1990-ig terjedőidősor, a vizsgált jövőbeli időtartomány:2061–2090 (éghajlati forgatókönyv). A jelentanulmányban felhasznált adatok 0,44° (kb.50×50 km) horizontális felbontásúak. Az éghajlatiforgatókönyv elkészítéshez az A1B 1szcenáriót alkalmaztuk. A szcenárió és akontrollidőszakban történt szimuláció összehasonlításábóla vizsgált területen az éghajlatváltozásnagyságára következtethetünk.Az elemzett modelladatok nagysági és térbelieloszlásának ábrákon történő bemutatása aGRADS (Grid Analysis & Display System)segítségével történt.A klímaváltozás egyik érzékeny mutatójaa folyók vízhozama. A lefolyási modell(Hydrological Discharge, HD; Hagemann,1998) segítségével a Tisza jövőbeni vízhozammennyiség-változásánakvizsgálatát iselvégeztük Zentánál, közel a folyó torkolatához.A munkánk során a HD modell inputjáula REMO modell által generált lefolyásiadatokat használtuk. A HD modell horizontálisfelbontása 0,5°, azaz 55×55 km. A vízhozam-előrejelzésnélhúsz évet vizsgáltunk2071–2090 között, az 1971–1990-es kontrollidőszakhozképest.1Az A1 cselekmény- és forgatókönyvcsaládegy olyan jövő világot ír le, amelyben nagyongyors a gazdasági növekedés. A globális népesség,amely az évszázad közepén tetőzik, utánacsökken. Gyors az új és hatékonyabb technológiákbevezetése. A legfőbb alaptémák a régiókközötti konvergencia, kapacitásépítés és növekvőkulturális és szociális kölcsönhatás, miközbencsökkennek az egy főre jutó jövedelmek közöttiregionális különbségek. Az A1 forgatókönyvcsaládhárom csoportba fejlődik, amelyek az energiatermelőrendszerek technológiai változásánakalternatív irányait írják le. A három A1 csoportotaz alábbi technológiai hangsúlyok különböztetikmeg: erősen fosszilis (A1FI), illetve nem fosszilisenergiaforrások (A1T) vagy egyensúly az összesforrás között (A1B).

46 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA Tisza vízgyűjtő területénekhőmérsékleti viszonyaiA hőmérséklet és a csapadék viszonyátvizsgálva, a Clausius-Clapeyron egyenletalapján elmondható, hogy az átlagos hőmérsékletnövekedése fokozza a globális vízkörzést(Grassl, 2004), amely hatással van azexogén erőkre. A hőmérséklet más éghajlatitényezők (párolgás, hómennyiség) alakulásátis meghatározza. A vízgyűjtő terület hőmérséklete,a mért adatok alapján, júliusbanéri el a maximumát, minimuma januárbanvan. A havi átlagos hőmérsékletek a jövőben(2061/2090–1961/1990), az év minden hónapjában,növekedni fognak (Radvánszky –Jacob, 2009). A jövőbeni 30 éves átlagos téli(DJF 2 ) hőmérséklet abszolúlt értéke mindenholmeghaladja a vízgyűjtő alföldi részén a0 °C-ot, a minimumát (-2 °C) a Kárpátok tetőrégióibanéri el (2. ábra). A nyári (JJA) évszakátlagos hőmérsékletmaximuma a Tiszaalsó szakaszának területére várható, amelynekértéke elérheti a 25–26 °C-ot. A hegyvidékiterületekre átlagosan 15–16 °C-ot prognosztizála modell (3. ábra).2. ábraTéli átlagos hőmérséklet 2061–2090 között3. ábraA Tisza vízgyűjtő területénekcsapadékviszonyaiA vizsgálat eredményei alapján megállapítható,hogy a csapadékmennyiség változásánaknagysága 2061–2090-ben, az 1961–1990-es időszakhoz viszonyítva, térben ésidőben különböző lesz. A modell szerint azonévek száma, amelyekben az évi csapadékmennyiség700 mm felett van, 31,25%-kalcsökken, az 550 mm-nél kevesebb évi csapadékmennyiséggeljellemzett évek száma háromszorosáranő. Éves csapadéknövekedésa Tisza vízgyűjtő síksági részén (max. 6%)és az Északkeleti-Kárpátok területén (6–9%)várható. A legnagyobb csökkenést a jövőbenaz Erdélyi-medence szenvedi el, a csökkenésmértéke 6–15% (Radvánszky – Jacob, 2008).2Hónapok nevei a kezdőbetűvel rövidítve.Nyári átlagos hőmérséklet 2061–2090 közöttAz átlagos éves csapadékérték nemtükrözi a csapadék éven belüli eloszlását.A részletesebb csapadékváltozás megismeréseérdekében megvizsgáltuk az évszakosés a havi várható értékbeli és területi változást.Télen (DJF 2 ) a szezonális csapadékmennyiségcsökkenése figyelhető meg azErdélyi-medencében, a csökkenés értéke 5%.A vízgyűjtő terület többi részén szezonáliscsapadékmennyiség-növekedést jelez a modell.A legnagyobb növekedés (15–20%) azUng, a Latorca, a Felső-Tisza és a Körösökvízgyűjtő területén várható (4. ábra).

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 474. ábra6. ábraRelatív átlagos téli csapadékváltozása Tisza vízgyűjtő területén,2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)5. ábraRelatív átlagos nyári csapadékváltozása Tisza vízgyűjtő területén,2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)7. ábraRelatív átlagos tavaszi csapadékváltozása Tisza vízgyűjtő területén,2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)Relatív átlagos őszi csapadékváltozása Tisza vízgyűjtő területén,2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)Tavasszal (MAM), a téli időszakhoz képestaz Erdélyi-medencére prognosztizáltcsapadékmennyiség-csökkenés területe Nyés ÉNy felé növekszik. Relatív pozitív anomáliafigyelhető meg a Nyírség felett, amelynyáron is kialakul (5. ábra).A nyári időszakban (JJA), a vizsgált jövőbeniharminc évben, a kontrollidőszakhozképest a teljes vízgyűjtő területen csak a Máramarosi-havasokbanvárható kb. 5–10%-osszezonális csapadékmennyiség-növekedés(6. ábra). Ha a Nagy-Bihar (1849 m) és a Ki-

48 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKrály-hegy (1948 m) között képzeletbeli tengelythúzunk, akkor a tengelytől DNy-ra azőszi (SON) csapadékmennyiség-változáspozitív, ÉK-re negatív. A legnagyobb pozitívváltozással (12–15%) a Közép-Tiszán kellszámolni (7. ábra).Az éven belüli csapadékeloszlást tekintve,a modell az átlagos havi csapadékmenynyiségcsökkenését jelzi februárban, májusban,júniusban, júliusban és augusztusban.Az év többi – főleg őszi – hónapjában növekedésvárható. Az évi csapadékmennyiségnyár eleji első maximuma csökken, őszimásodmaximuma növekszik. A mennyiségiváltozások egyenletesebbé teszik a csapadékévi járását a megfigyelt szcenárió-időszakban(8. ábra). Az eddigi vizsgálatok isa nyári negatív és a téli pozitív csapadékmennyiség-változástprognosztizálták aKárpát-medencében. Az átmeneti évszakoknála különböző modellek eltérő irányúváltozást jeleztek a jövőre (Bartholy et al.,2006, 2007).Érdemes a havi változást kisebb részvízgyűjtőkönmegvizsgálni, ugyanis az éghajlatiszcenáriók a modellek peremfeltételéülszolgáló adatoktól függnek. Egyik ilyen peremfeltétela vizsgált terület domborzati viszonya.A Tisza vízgyűjtőjének domborzatiadottsága változatos, ami kisebb, különbözőtermészeti tulajdonságokkal rendelkezőrészekre osztja a vízgyűjtőt. A tanulmányterjedelmi korlátai miatt csak a Felső-Tiszavízgyűjtőjének (13 173 km 2 , a Szamos torkolatáig– 688 fkm) az éves első-csapadékmaximumhoz(MJJ) és az őszi másod-csapadékmaximumhoz(OND) tartozó hónapokátlagos napi csapadékváltozását mutatjukbe. Májusban 15%-kal csökken az átlagoshavi csapadékmennyiség az éghajlati forgatókönyvidőszakában 1961–1990-hez képest.A hónap átlagos napi csapadékmenynyiség-szórása0,71 a kontrollidőszakban,a várható szórási érték 2061–2090 között1,2. Az átlagos júniusi csapadék is csökkennifog a jövőben, a csökkenés mértéke eléri8. ábraHavi csapadékmennyiség-változás a Tisza vízgyűjtő területén

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 49a 33%-ot a folyó felső szakaszán. A júliusiösszcsapadék-mennyiség minimálisan, 0,1mm-rel nő a szcenárió-időszakban a kontrollidőszakhozképest. Májusban és júniusbanfolyamatosan növekvő tendencia figyelhetőmeg a napi csapadékmennyiségben1961–1990 között (május: y=0,0385x+1,2252;R 2 =0,30417, június: y=0,0186x+1,6384;R 2 =0,6055) a részvízgyűjtő területén. Az2061–2090-es időszakban ez a növekvő tendenciacsökken mind a két hónapban, májusban(y=0,0097x+1,4026; R 2 =0,02165) ésjúniusban (y=0,0083x+1,3577; R 2 =0,01368).Júliusban mind a két vizsgált 30 éves időszakbancsökkenő tendencia figyelhető megaz átlagos napi csapadékeloszlásban (9. ábra).A jövőben a REMO a csökkenés fokozódásátprognosztizálja (y=–0,0484x+2,3581;R 2 =0,20118) az 1961–1990-es időszakhoz képest(y=–0,0062x+1,68; R 2 =0,00808).A másod-csapadékmaximumkor az átlagoshavi csapadékösszeg októberben és decemberbennövekszik, 19,0 és 21,5%-kal.A napi csapadékmennyiség szórásértékemind a két hónapban a kontrollidőszakbannagyobb, mint a forgatókönyvi időszaké.Ellenben novemberben a havi csapadékmennyiségcsökkenése várható, 61,4 mm-ről55,2 mm-re. A napi csapadékadatok szórásiértéke 3,5-szeresére nő 2061–2090/1961–1990. Októberben az átlagos napi csapadékmennyiségnövekvő tendenciát mutat(y=0,0119x+1,1656; R 2 =0,01886) a hónapkezdetétől a hónap végéig a kontrollidőszakban,a szcenárió-időszakban ez a tendenciacsak fokozódik (y=0,0341x+1,0703;R 2 =0,10083) 1961–1990-hez képest. Novemberbenellenkező tendenciák érvényesülneka hónapon belüli napi csapadékmennyiségekalapján. A kontrollidőszakban növekvő(y=0,009x+1,1656; R 2 =0,01563), a jövőbencsökkenő (y=-0,0177x+2,1145; R 2 =0,05571) aviszonyítási 30 évhez. Decemberben is ellenkezőa két időszak tendenciájának iránya, anovemberitől eltérően, a várható átlagos napicsapadékösszegek növekedése prognosztizálhatóa hónapon belül (y=0,0174x+1,8729;R 2 =0,04561) a kontrollidőszak csökkenőtendenciájához (y=-0,0348x+2,3284;R 2 =0,48054) képest (10. ábra).A csapadék télen hó formájában éri el aföldfelszínt. A tél végi, tavasz eleji hóolvadásnagy szerepet játszik a Tiszán és annak mellékfolyóinkialakuló tavaszi árhullámban.A regionális klímamodell a 157 200 km 2 -retélen (DJF) hómennyiség-csökkenést jelez2061–2090-ben a kontrollidőszakhoz képest.A legminimálisabb csökkenés a Máramarosi-havasokbanfigyelhető meg, de ezen a területenis a csökkenés értéke meghaladja az50%-ot. A legnagyobb változást, 87–90%-ot,az Erdélyi-szigethegység DNy-i és a Déli-Kárpátok Ny-i előterében prognosztizál amodell (Radvánszky – Jacob, 2008).A lefolyásviszonyokA REMO-modell adatai alapján az évesfelszíni lefolyás az Északkeleti-Kárpátokbaneléri a 450 mm-t. A lefolyás maximum értékea Máramarosi-havasoknak a Kárpát-medencefelőli lejtőin figyelhető meg, mert itt ériel az éves csapadékmennyiség a legnagyobbértékét. A modell a múltban megfigyelt harmincévhez képest a jövőbeni harminc évrea Tisza vízgyűjtő síksági területén 40%-ig,az Északkeleti-Kárpátokban 20%-ig terjedőpozitív növekedést jelez. A vízgyűjtőtöbbi részén a felszíni lefolyás mennyiségénekcsökkenése várható: a legnagyobb azErdélyi-medencében, ahol a modell szerinta csökkenés eléri a 40–50%-ot (11. ábra).A lefolyási együttható (felszíni lefolyás ésa csapadékmennyiség aránya) klímaváltozás-szignáljánaktér- és mennyiségbeli eloszlásaszoros kapcsolatot mutat a felszínilefolyás tér- és mennyiségbeli változásával(12. ábra).A klímaváltozás hatásai leghamarabb afolyók vízhozamában tükröződnek. Egyesszelvényekre alkalmazott eseti vizsgálatokkimutatták az éves vízhozamcsökkenést aXX. században (Nováky, 2000). A 46. északiszélességi körnél lévő Tisza rácskockájáravonatkozó HD modell érvényességi futtatásadatait összehasonlítottuk a Szegednél mért

50 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK9. ábraA napi csapadékmennyiség-változás a Felső-Tisza vízgyűjtő területén(a– május, b– június, c– július)

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 5110. ábraA napi csapadékmennyiség-változás a Felső-Tisza vízgyűjtő területén(a– október, b– november, c– december)

52 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK11. ábra13. ábraRelatív átlagos felszíni lefolyásváltozása Tisza vízgyűjtő területén2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)12. ábraRelatív havi lefolyásmennyiség-változása Tiszán Zentánál2071–2090/1971–1990 (%)csökkenés várható. Ezt követően áprilisbanés májusban növekedés figyelhető meg a Tiszatorkolata előtt. Nyáron és ősszel a lefolyásmennyisége a jövőben csökkenni fog. A legnagyobbcsökkenést (31%) a modell szeptemberrejelzi. A nyári nagyarányú vízhozamcsökkenésneka peremfeltételül szolgálóREMO-adatok túlzott nyárra prognosztizáltcsapadékcsökkenése és az általa befolyásoltlefolyási mennyiség változása az oka. A kontroll-és a szcenárió-időszakban modellezettéves vízhozammennyiség csökkenő tendenciátmutat.Relatív átlagos lefolyásitényezőváltozása Tisza vízgyűjtő területén2061–2090/1961–1990 (%)(A kontúrvonalon feltüntetett értékeka tszf-i magasságot jelzik)lefolyási adatokkal, s ezzel a modell pontosságátteszteltük (Radvánszky – Jacob, 2008).A HD modell révén a múlt (1971–1990) ésjövő időszak összehasonlításának eredményekéntértékelhető a havi lefolyás klímaváltozásánakszignálja Zentánál (13. ábra). A modellelőrejelzése szerint a Tisza vízhozamában,februárban és márciusban átlagosan 12%-osA MAGYARORSZÁGI TISZA-VÖLGYÁRVÍZVÉDELMI BIZTONSÁGANyilvánvaló, hogy a természeti környezetegyik nagy fontosságú tényezője, a vízviszonyokmegváltoztatása – kölcsönhatásbana tájjal – más környezeti tényezőket is érint,befolyásol, esetleg átalakít (14. ábra). A folyószabályozássalés erdőirtással elősegítettfokozódó felszíni lefolyás súlyos következményeaz erodáló képesség általános felerősödése.A védőkoronájától megfosztott vízgyűjtőfelszínekről gyorsabban lefolyó vizekegyre több laza üledéket szállítottak a medrekbe,miáltal azok hordalékszállítása jelentősenfokozódott.

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 5314. ábraA Tisza és mellékfolyóinak árvízjárta területei és árvízi kitörései a szabályozások előttForrás: Ihrig, 1973

54 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKGátszakadás Tarpánál1. képA Tisza vízgyűjtőjén az ezredforduló közeliévekben, 1998–2001 között sorozatbankövetkeztek be a rekordnagyságú árvízhullámok,amelyek oka lehet a feltételezett klímaváltozásés az antropogén beavatkozásokegyüttes hatása:– Az 1998–1999. évek csapadékos időjárásakövetkeztében jelentősen megnövekedteka belvizek és a talajvízszint.– Az 1998. év akkor még „évszázad árvizének”minősített árhullámát 2000-ben követtea Szolnoknál 1041 cm-en tetőzött mégnagyobb árvízi fenyegetettség. Ezeket csakszámos összetevő kedvező hatása és az árvízvédelmifeladatokat ellátó emberek helytállásatudta nagy szerencsével megfékezni.Mi történik, ha ez újra megismétlődik?– A 2001. március 6-án Tarpa térségébenröviddel egymásután két töltésszakadás istörtént (1. kép).Az 1999-től belvizes borítottság fokozottveszélye napjainkig is fennáll (pl. 2006. márciusközepén az Alföldön 270 000 ha).A Tisza-völgy árvízvédelmi biztonságánakfokozására kidolgozott új VásárhelyiTerv Továbbfejlesztése (VTT) koncepció(Váradi – Nagy, 2003) a rendkívüli árvizekkárokozás nélküli levezetése érdekébenegyik alapvető feladatának tekinti a folyónagyvízi medrének rendezését. A Tisza hullámterénjelentős változások – főként feltöltődések– következtek be, amely napjainkbanis folyamatos, az árvízvédelmi biztonságragyakorolt hatásaival az elkövetkezőkben isszámolni kell (Babák, 2003, 2004, 2006).A belterületek az árvízi biztonság fokozódásávalfokozatosan lenőttek az alacsonyártérre, ez jellemző a Tisza mente számos településére.A belvízkárok növekedése szoros összefüggéstmutat azzal, hogy a befogadó vízfolyásokfeltöltődése miatt a belvizek gravitációslefolyási lehetőségei időben korlátozódtak,megnövekedtek. A belvízlevezető csatornákvízszállító képessége csapadékos évekbenmeghaladja a 10 m 3 /s-et, amely tavasziszélsőséges csapadékesemények olvadássalegybeeső időszakában növekedhet. Ez felmérhetőkorábbi hordalékmérési adatok híjánabból is, hogy a szabályozások előtt a hajózhatószakaszon napjainkban, a mederben lerakódóhordalék miatt Szolnok és Csongrádközötti szakaszon nehézkes a hajózás. A gyarapodóhordalék másik megnyilvánulása az,hogy árvizek alkalmával erősen jelentkezika mederből kilépő víz övzátonyépítő hatásaa hullámtéren.A szabályozások befejezése óta megváltozotta vízfolyás finomhomok-frakciót szállítóképessége. A szabályozások előtti időbenkeletkezett réti és hidromorf talajokban és atalajképző üledékekben az iszap- és a löszfrakcióaránya, valamint az agyagtartalomlényegesen magasabb volt. Radioaktív izotópoksegítségével is volt lehetőség keletkezési,leülepedési időszakok meghatározására jelenesetben, mert a legfelső 0,30 m-es üledékekbenhatározott 137 Cs maximum anomáliát detektáltak(Braun et al., 2001). Az első olyannagy árhullám 1986-ot követően, amelynekmagassága meghaladhatta a szolnoki övzátonymagasságát, 1998-cal kezdődően fordultelő. Ebből arra következtethetünk, hogyabban a néhány évben 0,25–0,30 m-rel növekedhetettaz övzátony magassága (árvízi átlagban:0,10 cm/árvíz).Meg vagyunk győződve arról, hogy a Közép-Tiszamentén az árvízszintek aránytalannövekedésében az övzátonyoknak, a hullámtérifeltöltődésnek és ártéri vegetációnaknagy szerepe van (15. ábra).

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 5515. ábraJELMAGYARÁZATalacsony ártérmagas ártérbelvízveszélyes terület (egykori feltöltött meanderek,szikes laposok és nagyobb kiterjedésű kubikgödrök)állóvíz, víztározótelepülésvasúta vizsgált terület határa0 5 10 kmJász-Nagykun-Szolnok megye Tisza menti részének ár- és belvízzel veszélyeztetett területei

56 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKEzek a folyamatok csak egyre jobban fokozódnak,a vízhozam-előrejelzési vizsgálatoknálmegfigyelt hosszan elnyúló tavaszinagy vízhozamok révén. A várható havicsökkenő csapadékmennyiség mellett a napimennyiség szórásának növekedése a csapadékhullásextremitását jelzi, ami az erózióstevékenységet növeli és a kisebb részvízgyűjtőköna villámárvizek (flash flood) kialakulásáteredményezi.KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁSA munka alapját jelentő kutatásokbansok segítséget kaptunk a Deutsche BundesstiftungUmwelt alapítványtól, a hamburgiMax Planck Meteorológiai Intézetétől ésa Science, Please! Innovatív Kutatói Team( TÁMOP-4.2.2/08/1/2008-0011) pályázattól.Külön köszönjük a lektor szakmai véleményét,értékes javaslatait és észrevételeit.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) Адаменко, M. O. – Гродецкая, Ф. Д. (1987): Антропоген Закарпатъя. Академиянаук молдавсъкой CCP, Кишинев, 127 p. (2) BABÁK K. (2003): A hullámterek bővítésénekszükségessége a Tisza magyarországi vízrendszerében. In: Füleky Gy. (szerk.): A tájváltozásai a Kárpát-medencében. Az épített környezet változása. A Szent István EgyetemenGödöllőn 2002. július 2–4. között tartott tudományos konferencia kiadványa, Gödöllő,85–87. pp. (3) BABÁK K. (2004): A „Vásárhelyi-terv” a XXI. században. In: Füleky Gy.(szerk.): A táj változásai a Kárpát-medencében. Víz a tájban. A Körös–Maros NemzetiPark Körösvölgyi Látogató Központjában Szarvason 2004. július 1–3. között tartott tudományoskonferencia kiadványa, Gödöllő, 93–97. pp. (4) BABÁK K. (2006): A Körösökmenti települések árvízi veszélyeztetettsége. In: Füleky Gy. (szerk.): A táj változásai aKárpát-medencében. Település a tájban. A Szent István Egyetem Tokajban 2006. június28–30. között tartott tudományos konferenciája kiadványa, Gödöllő, 158–161. pp. (5)BARTHOLY J. – PONGRÁCZ R. – GELYBÓ GY. (2007): A XXI. század végére várható regionáliséghajlatváltozás Magyarországra. Földrajzi Értesítő 81. (3–4), 147–167. pp. (6) BARTHOLYJ. – PONGRÁCZ R. – TORMA CS. – HUNYADY A. (2006): A Kárpát-medence térségére a XXI.századra várható klímaváltozás becslése. In: A III. Magyar Földrajzi Konferencia tudományosközleményei, CD-ROM. MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, Budapest, 11 p.(7) BORSY Z. (1989): Az Alföld hordalékkúpjainak negyedidőszaki fejlődéstörténete. FöldrajziÉrtesítő 38., 211–224. pp. (8) BRAUN M. – DEZSŐ Z. – HADADY GY. (2001): A Tisza balpart, Szolnok övzátony (árapasztó) fejlődésének rekonstrukciójáról (kézirat). (9) BULLA B.(1941): A Máramarosi Kárpátok periglaciális jelenségeiről. Földtani Közlöny, 194–205.pp. (10) CSATÁRI B. (szerk.) (2001): A Tisza-vidék problémái és fejlesztési lehetőségei.FVM Vidékfejlesztési Főosztályának Kiadványa, Kecskemét (http://www.alfoldinfo.hu/tisza/tiszakotet3.html 2010.03.02.) (11) DÖVÉNYI Z. (2005): Az árvizek település- és településhálózat-formálóhatása a Felső-Tisza-vidéken. Földrajzi Értesítő 54., 85–109. pp. (12)DUBIS, L. – KOVALCHUK, I. – MYKHNOVYCH, A. (2006): Extreme geomorphic processes inthe Eastern Carpathians: spectrum, causes, development, activization and intensity. StudiaGeomorphologica Carpatho-Balcanica 40., 93–106. pp. (13) GÁBRIS GY. – NÁDOR A.(2007): Long-term fluvial archives in Hungary: response of the Danube and Tisza rivers totectonic movements and climatic changes during the Quaternary – review and new synthesis.Quaternary Science Reviews 26/22–24., 2758–2782. pp. (14) GÁLOS B. – LORENZ, P.– JACOB, D. (2007): Will dry events occur more often in Hungary in the future? EnvirontalResearch Letters 2: 034006, doi:10.1088/1748-9326/2/3/034006 (15) GÁLOS B. – LORENZ, P.– JACOB, D. (2009): Szélsőségesebbé válnak száraz nyaraink a 21. században? „Klíma-21”

RADVÁNSZKY ET AL.: A Tisza vízgyűjtőjének árvízvédelmi biztonsága 57Füzetek 57., 56–63. pp. (16) GAUZER B. – BARTHA P. (1999): Az 1970. és 1998. évi felső-tiszaiárhullámok összehasonlítása, árvízi szimulációs vizsgálatok. Vízügyi Közlemények81., 354–387. pp. (17) GRASSL, H. (2000): Klima und Wasser. Klimaveränderung und Konsequenzenfür die Wasserwirtschaft. Arbeitskreis KLIWA, Heft 1., 23–31. pp. (18) GRASSL,H. (2004): Mit tudunk és mit nem a klímaváltozásról? Természet Világa 3., 110–114. pp.(19) HAGEMANN, S. (1998): Entwicklung einer Parametrisierung des lateralan Abflusses fürLandflächen auf der globalen Skala. Dissertation, 22–43. pp. (20) IHRIG D. (szerk.; 1973):A magyar vízszabályozás története.Országos Vízügyi Hivatal, Budapest, 398 p. (21) ILLÉSL. – KONECSNY K. (2000): Az erdő hidrológiai hatása az árvizek kialakulására a Felső-Tiszavízgyűjtőjében. Vízügyi Közlemények 82., 167–197. pp. (22) JACOB, D. (2001): A noteto the simulation of the annual and inter-annual variability of the water budget over theBaltic Sea drainage basin. Meteorology and Atmospheric Phy. 77., 61–73. pp. (23) JÁNOSSYD. (1979): A magyarországi pleisztocén tagolása gerinces faunák alapján. Akadémiai Kiadó,Budapest, 207 p. (24) KONECSNY K. (2002): A Felső-Tisza-vidék időjárási és vízjárásiviszonyainak változása a XX. században. In: Frisnyák S. (szerk.): A Nyírség és a Felső-Tisza-vidéktörténeti földrajza. Nyíregyháza, 41–49. pp. (25) KONECSNY K. (2004): Azéghajlatváltozás kimutatható jelei felső-tiszai éghajlati és hidrológiai idősorokban. (http://www.aquadocinter.hu/themes/Vandorgyules/pages/6szekcio/konecsny.htm, 2010.03.02.)(26) KRETZOI M. (1969): A magyarországi quarter és pliocén szárazföldi sztratigráfiajánakvázlata. Földrajzi Közlemények 17. (3), 197–204. pp. (27) LÁNG S. (1942): A Husztikapu és a Királyházai öböl terraszmorfológiája. Földrajzi Közlemények, 169–193. pp. (28)NOVÁKY B. (2000): Az éghajlatváltozás vízgazdálkodási hatásai. Vízügyi Közlemények82., 418–448. pp. (29) NOVÁKY B. (2003): Éghajlat és víz: bizonyságok és bizonytalanságok.Vízügyi Közlemények 85., 536–546. pp. (30) PÁLFAI I. (2004): Belvizek és aszályokMagyarországon. Hidrológiai tanulmányok. Vízügyi Közlemények 86. (1–2), 318–320. pp.(31) PÁLFAI I. (2007): Éghajlatváltozás és aszály. „Klíma-21” Füzetek 49., 59–65. pp. (32)PÁLFAI I. (2009): Aszályos évek a Kárpát-medencében a 18–20. században. „Klíma-21” Füzetek57., 107-109. pp. (33) RADVÁNSZKY B. – IZSÁK T. (2006): Az Ős-Tisza hordalékkúpja aHuszti-kapu előterében. Acta Beregsasiensis 5., 135-149. pp. (34) RADVÁNSZKY B. – JACOB,D. (2008): A Tisza vízgyűjtőterületének várható klímaváltozása és annak hatása a Tiszavízhozamára regionális klímamodell (REMO) és a lefolyási modell (HD) alkalmazásával.Hidrológiai Közlöny 88., 33-42. pp. (35) RADVÁNSZKY B. – JACOB, D. (2009): The ChangingAnnual Distribution of Rainfall in the Drainage Area of the River Tisza during the SecondHalf of the 21 st Century. Zeitschrift für Geomorphologie 53. Különszám, 171-195. pp.(36) RÓNAI A. (1985): Az Alföld negyedidőszaki földtana. Geologica Hungarica 21., 412p. (37) SCHWEITZER F. (2001): A magyarországi folyószabályozások geomorfológiai vonatkozásai.Folyóink hullámtereinek fejlődése, kapcsolatuk az árvízekkel és az árvízvédelmitöltésekkel. Földrajzi Értesítő 50., 9-31. pp. (38) SCHWEITZER F. (2003): A folyóink hullámtereinekfejlődése, kapcsolatuk az árvizekkel és az árvízvédelmi töltésekkel. In: TeplánI. (szerk.): A Tisza vízrendszere (I. kötet). MTA Társadalomkutató Központ, 107-116. pp.(39) SCHWEITZER F. (2004): On the possibility of cyclic recurrence of ice ages during theNeogen. Földrajzi Értesítő 53., 5-11. pp. (40) SEMMLER, T. – JACOB, D. (2004): Modeling extremeprecipitation events – a climate change simulation for Europe. Special Issue in Planetaryand Global Change 44., 119-127. pp. (41) SOMOGYI S. (1961): Hazánk folyóhálózatánakfejlődéstörténeti vázlata. Földrajzi Közlemények 85. (1), 26-50. pp. (42) SOMOGYI S. (szerk.)(2000): A XIX. századi folyószabályozások és ármentesítések földrajzi és ökológiai hatásaiMagyarországon. MTA FKI, Budapest, 302 p. (43) SZALAI S. (2003): A folyó vízgyűjtőjénekéghajlati viszonyai. In: Teplán I. (szerk.): A Tisza vízrendszere (I. kötet). MTA

58 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKTársadalomkutató Központ, 53-66. pp. (44) SZLÁVIK L. (2003): Az ezredforduló árvízeinekés belvizeinek hidrológiai jellemzése. Vízügyi Közlemények 85., 545-569. pp. (45) VÁRA-DI J. – NAGY I. (2003): A Tisza-völgy vízgazdálkodásának jövőképe. In: Teplán I. (szerk.):A Tisza vízrendszere (I. kötet). MTA Társadalomkutató Központ, 117-132. pp. (46) http://www.clavier-eu.org/ (2010.03.02.) (46) http://www.vahavahalozat.hu/ (2010.03.02.)

SZELVÉNY- ÉS VÍZGYŰJTŐ-SZINTŰ MODELLEK ALKALMAZHATÓSÁGAA KLÍMAVÁLTOZÁS KÖRNYEZETI HATÁSAINAK ÉRTÉKELÉSÉREFARKAS CSILLA – HAGYÓ ANDREAKulcsszavak: klímaváltozás, szélsőséges időjárási jelenségek, matematikai modellek,Benchmark modellértékelési kritériumok.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKTanulmányunkban a klímaváltozás lehetséges hatásainak előrejelzésére alkalmasmatematikai modellek értékelését végeztük el az ún. helyes modellezői gyakorlat alapelveivelösszhangban. Nyolc talajszelvény-léptékű és öt vízgyűjtő-szintű matematikaimodellt hasonlítottunk össze a Benchmark kritériumrendszer szerint abból a szempontból,hogy mennyiben alkalmasak a klímaváltozás víz- és tápanyagforgalomra gyakorolthatásainak előrejelzésére hazai feltételek között. Megállapítottuk, hogy a szelvény-léptékűmodellek közül a talaj vízháztartásának számítására a SWAP és a 4M modell, atápanyagforgalom talajszelvény- és kisvízgyűjtő-szintű értékelésére a HYDRUS modelljöhet elsődlegesen szóba. A vízgyűjtő-szintű modellek közül az INCA és a SWAT modellbizonyult a legalkalmasabbnak arra, hogy eltérő klíma- és földhasználati forgatókönyvekegyüttes hatását vizsgáljuk az erózió okozta talajveszteség, továbbá a tápanyag-kimosódásbecslésére. Az elméleti modellértékelés eredményeit minden konkrét feladatmegfogalmazását követően érdemes finomítani a mintaterület és a rendelkezésre állóadatok figyelembevételével.BEVEZETÉSNapjaink egyik kihívása az antropogénhatások következtében végbemenő, a természetirendszerek víz-, hő- és anyagforgalmifolyamataiban bekövetkező változások leírásaés előrejelzése. Hazánkban és másuttis számos kutatás foglalkozik a különbözőklíma-, tájhasználati és vízrendezési forgatókönyveka talajok és felszíni vizek víz-, hőésanyagforgalmára gyakorolt hatásával.A matematikai előre jelző módszerek –többek között a matematikai modellek is– az erre irányuló kutatások fontos részétképezik. A matematikai modellek fő előnye,hogy alkalmasak összetett rendszeren belülvégbemenő folyamatok és komplex rendszerekközötti kölcsönhatások leírására.A folyamatok fizikai hátterét integráló modellekfelhasználhatók arra is, hogy szcenárió-analíziskeretében vizsgálják egy adottrendszer reakcióját a megváltozott külső –pl. klimatikus – feltételekre. A matematikaimodellek alkalmazásának feltétele kísérletiadatok biztosítása a modell adaptációja céljából.A szakirodalomban számos, a talaj hő-,víz- és tápanyagforgalmának és a talajvízmérlegelemeinek becslésére alkalmas matematikaimodellel találkozhatunk (Silgram –Schoumans, 2004). A leírt folyamatok térbeliérvényessége alapján ezek a modellek általábankét csoportba sorolhatók: szelvényléptékűés vízgyűjtő-szintű modellek.

60 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA szelvényléptékű modellek – vagy 1D,pontmodellek – egy konkrét talajszelvénybenvégbemenő változások jellemzésére alkalmasak.Ezeket a modelleket általában a referenciaszelvényben mért vízmérlegelemekre (pl.talajnedvesség-dinamika, párolgás stb.) kalibrálják.A szelvényléptékű modellek adaptációjalehetővé teszi a talajvízmérleg (felszínielfolyás, párolgás, növényi víz fogyasztás,mélybeszivárgás vagy talajvízből történő„vízpótlás” stb.) és a tápanyagmérleg egyeselemeinek meghatározását. Ezen egydimenziósmodellek eredményei tábla, farm vagy régióléptékben nehezen értelmezhetők. Ennekfő oka a talajtulajdonságok nagyfokú térbeliváltozatossága és az általánosan alkalmazható,egzakt térbeli kiterjesztést lehetővé tevőmódszerek hiánya. Alternatív megoldáskénta matematikai modellek térbeli kiterjesztésetörténhet sztochasztikus módszerrel, területiátlagértékek alapján, skálázással vagy reprezentatívtalajszelvények adatainak felhasználásával(Farkas, 2002).Általánosságban elmondható, hogy a szelvényléptékűmatematikai modellek szcenárió-analízisbenvaló alkalmazásának két főkorlátja a részletes adatigény, amelyhez általábannem áll rendelkezésre a megfelelőadathalmaz, és az, hogy a térbeli kiterjesztésproblémái miatt csak a modellezett talajszelvényáltal reprezentált területre tudnakbecslést adni a víz- és tápanyagmérlegbenbekövetkező változásokról. Ezek a modellekgyakorlatilag a függőleges irányú folyamatokatveszik számba, emiatt a felszíni lefolyásrajutó hányadot csak kalibráció során lehetbeállítani.A vízgyűjtő-szintű modellek egy adott vízgyűjtőterületére szimulálják a felszíni, felszínalatti és mederben összegyűlő víz mozgását,az eróziós folyamatokat, valamint atápanyagok (elsősorban nitrát, ammónium ésfoszfátok) kimosódását. Ezek a modellek öszszességébentöbb összetett folyamat leírására(a talaj telített és telítetlen rétegeiben történővízszintes irányú vízmozgás becslésére,a felszíni vízfolyamokban történő N-átalakulásifolyamatok számítására, az erózió jellemzésérestb.) alkalmasak, azonban emiattjelentős egyszerűsítéseket tartalmaznak.A vízgyűjtő-szintű matematikai modellekadaptációját követően megbízható becslésadható az egyes területi egységek víz- és tápanyagmérlegéről,valamint a felszíni vizekbekimosódó talajszemcsék és tápanyagokmennyiségéről és transzportjáról. Az ilyenjellegű modellek alkalmazása részben tehátáthidalja a pontmodellek térbeli kiterjesztésénekproblémáját, azonban ezek a modellekcsak elnagyoltan kezelik a szelvényléptékűfolyamatokat, és alapvetően a lefolyásra, azeróziós veszteségekre és a tápanyag-kimosódásrakoncentrálnak.A kétféle térléptékű modelltípust eltérőcélokkal fejlesztették. A szelvényléptékű inkábba mezőgazdasági termelés, öntözés, atalajvízbe áramló tápanyagok számításánakigényeit szolgálja. Olyan feladatokra alkalmazzák,mint például a szénmegkötést elősegítő,talajszerkezet-kímélő és nedvességmegőrzőtalajművelési rendszerek kidolgozása ésúj területre történő adaptációja vagy az optimálisöntözési stratégia kidolgozása. Ezzelszemben a vízgyűjtő-szintű modellek a felszínivizekbe érkező tápanyagterhelés, a vízerózióés a vízminőség problémakörét ölelik fel.Mindkét modellcsaládnak megvan a megfelelőszerepe a kutatásban és döntéshozásban.A megalapozott következtetések akkor vonhatókle, ha egyszerre mind a két léptékben– szelvény- és vízgyűjtő-szinten – tanulmányozzáka megváltozott külső feltételek várhatóhatásait, kihasználva a modellek közöttiátfedéseket (pl. bemenő meteorológiai adatok,talajtulajdonságok, növényi paraméterekstb.).A klímaváltozás agroökológiai és természetesrendszerekre gyakorolt hatásainaktanulmányozása érdekében szükséges a rendelkezésreálló modellek részletes, objektívvizsgálata és szakszerű értékelése azért, hogymennyiben alkalmasak a klímaváltozás hatásainakrendszerszemléletű értékelésére.Ezzel lehetőség nyílik az EU Vízkeret Irányelvbenés Talajvédelmi Stratégiában megfogalmazottelvárásokhoz igazodó beavatkozási

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 61stratégiák kidolgozására is. Ehhez kiemeltenfontos a felvetett problémának megfelelő modellkiválasztása és szakszerű alkalmazása,igazodva a mintaterület sajátosságaihoz.Jelen tanulmányban számba vettük a leggyakrabbanalkalmazott, a víz-, hő- és anyagforgalmifolyamatokat szimuláló szelvény- ésvízgyűjtő-léptékű, várhatóan hazai körülményekreis adaptálható vagy már adaptált matematikaimodelleket. Ismertetjük a „helyesmodellezési gyakorlat” legfontosabb elemeit,valamint egy megfogalmazott feladathozlegjobban illeszkedő modell kiválasztásánakszempontjait.Munkánkban összehasonlítottuk azokat atalajszelvény- és vízgyűjtő-szintű matematikaimodelleket, amelyek alkalmasak lehetneka klímaváltozás vízerózióra és tápanyag-kimosódásragyakorolt hatásának becslésérea Kárpát-medence környezetföldrajzi viszonyaiközött. Célunk az volt, hogy objektívszempontok alapján kiválasszuk azokat amodelleket, amelyek a legmegfelelőbb eszközöklehetnek a klímaváltozás várható következményeinekbecslésére.ANYAG ÉS MÓDSZERA klímaváltozás hatásait értékelő szcenárió-analízismegalapozása céljából követtükaz ún. „helyes modellezői gyakorlat” első háromalapelvét (1-3 lépés).A „helyes modellezői gyakorlat” kritériumrendszerének(Van Waveren et al., 2000)betartása segítséget nyújt abban, hogy a rendelkezésreálló eszközök közül a célnak leginkábbmegfelelő modellt választhassuk ki,továbbá abban, hogy ezt a modellt a legeredményesebbenalkalmazzuk az adott problémamegoldása során. A „helyes modellező gyakorlat”kikerülhetetlen lépései az alábbiak:1. Lépés: Nyissál egy modellnaplót.2. Lépés: Állítsd össze a modellezési projekttervét (cél, mintaterület stb.).3. Lépés: Válaszd ki az adott projektneklegmegfelelőbb modellt a Benchmark szempontrendszersegítségével.4. Lépés: Vizsgáld meg a munkamodellt(érzékenységvizsgálat, kalibráció).5. Lépés: A modell alkalmazása (szimulációés bizonytalansági vizsgálat).6. Lépés: Értelmezd az eredményeket.7. Lépés: Foglald össze a tapasztalataidatjelentés formájában.A modellek értékelése a Benchmark-félemodellkiválasztási kritériumok (Saloranta etal., 2003) szerint történt. Ez a kritériumrendszer14 kérdést fogalmaz meg, és az ezekreadott válaszok alapján rangsorolja a számbavett modelleket. A kérdések közül az alábbiakbírnak a legnagyobb súllyal:1. Mennyiben ad választ a modell kimenetelea feltett kérdésekre?2. Milyen mértékben van összhangban amodell tér- és időbeli felbontása a megoldandófeladat idő- és térléptékével?3. Mekkora tapasztalat áll rendelkezésrea modell használatát illetően a célterülethezhasonló mintaterületekre?4. Arányban van-e a modell bonyolultságaa feladat összetettségével?5. Egyensúlyban van-e a modell adatigényea rendelkezésre álló adatok mennyiségével?6. Milyen mértékben épül a modell tudományosanmegalapozott, illetve empirikusösszefüggésekre?7. Mennyire rugalmas a modell adaptációés fejlesztés szempontjából?8. Mennyire költséges a modell használata?(Ingyenes-e a modell, olcsón beszerezhetőek-ea bemenő adatok, illetve igénybevesz-e jelentős gépidőt a modell futtatása?)A modellek számszerű értékelésének menetéta következő fejezetben ismertetjük.A pontozás egy 1-től 5 pontig terjedő skálaszerint történik, ahol az 5 pont a „tökéletesenmegfelel”, az 1 pont pedig az „egyáltalánnem felel meg” kategóriát képviseli. Azegyes modellek végleges értékelése a pontszámokösszege alapján történik.A Benchmark szempontrendszer segítségévelnyolc talajszelvény-léptékű (SWAP,COUP, GLOBAL, 4M, HYDRUS, CERES,DrainMod és WOFOST) és öt vízgyűjtő-szin-

62 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKtű matematikai modellt (SWAT, INCA, HBV,HBV-N és HBV-NP) hasonlítottunk össze.A modellek kiválasztása során arra törekedtünk,hogy azok lehetőleg jól reprezentáljáka talaj- és tájhasználatban, valamint a mezőgazdaságitermelésben a klímaváltozás kapcsánesetlegesen felmerülő problémákat.A szelvényléptékű modellek ismertetéseA szelvényléptékű modellek a nedvességforgalmimodul részletessége és fizikai hátterealapján az alábbi három csoportra oszthatók(Fodor, 2002):1. Mérlegelvre épülő modellek (WO-FOST).2. Kapacitív modellek (CERES).3. Konduktív modellek (SWAP, Hydrus1D, COUP, GLOBAL és 4M).A továbbiakban röviden ismertetjük aBench mark módszer szerint értékelt nyolcdinamikus, determinisztikus matematikaimodellt.A WOFOST modell.A mérlegelven működő modellek, amilyena WOFOST, az 1970-es években kezdtek el-1. ábraterjedni, amikor már lehetőség nyílott számítógépesmodellek alkalmazására a növénytermelésben,viszont a számítógépek a maihozképest korlátolt számítási kapacitással bírtak(Berg, 1999). Ezek a modellek egy egyszerűmérlegegyenlettel számítják a gyökérzónanedvességtartalmát. A talajszelvényt háromrészre osztják fel: a gyökérzónára, a maximálisgyökérmélységre és a kettő közötti rétegre(1. ábra). A modell a gyökérzónában egyenletesnedvességeloszlást feltételez. A számításielv szempontjából a mérlegelvű modellek alegegyszerűbbek, ezért egyszerű adatokkaldolgoznak, és nem igényelnek jelentős számítógép-kapacitást.A számítástechnika fejlődésévelazonban ez utóbbi szempont egyrekevésbé jelentős (Berg, 1999).A CERES modell.Az amerikai fejlesztésű CERES növénytermelésimodell kidolgozása során afő szempont egy olyan rendszer kiépítésevolt, mely alkalmas a növény fejlődésének,nitrogén- és vízfelvételének becslésére, ésaz ezeket befolyásoló tényezők leírására.A CERES egy szelvényléptékű matematikaimodell, mely a kapacitív modellek közé so-2. ábraA mérlegelven működő nedvességforgalmimodellek sematikus működési elveForrás: Fodor, 2002A kapacitív nedvességforgalmi modelleksematikus működési elveForrás: Fodor, 2002

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 63rolható (2. ábra), és amely fizikai összefüggésekalapján szimulálja a talaj tápanyagforgalmát(Fodor, 2002). A vízháztartástegyszerű mérlegelven számolja, a telítetlenzónában végbemenő vízmozgás fizikai hátterénekleírására alkalmas Richard’s egyenletetnem tartalmazza.3. ábraA SWAP modellbe beépített hidrológiaifolyamatokForrás: van Dam, 2000A SWAP modell.A SWAP (Soil Water Plant Atmosphere)modellt a Wageningeni AgrártudományiEgyetem Vízgazdálkodási Tanszéke és az AlterraGreen World Research kutatóintézetegyüttműködésével fejlesztették ki. A 3. ábraazokat a hidrológiai folyamatokat mutatjabe, amelyeket a modell figyelembe vesz (vanDam, 2000). A SWAP modell lehetőségetnyújt a telített zónában végbemenő vízmozgásszámítására, továbbá a dréncsatornákhatásának és a telített, valamint a telítetlenzóna közötti kölcsönhatás vizsgálatára. Területiléptékű modellezés esetében a modellttalajfoltonként kell futtatni, esetleg egy területilegreprezentatív metszetet kell kiválasztani.Térben folytonosan változó talajtulajdonságok– tehát talajfizikai szempontbólviszonylag homogén területen történő alkalmazása– esetében az azonos médiák elvénalapuló skálázási módszer alkalmazható amodelleredmények területi kiterjesztésére(van Dam, 2000).A COUP modell.A COUP modellcsalád két, igen részletesenkidolgozott kutatómodell ötvözetébőláll: a SOIL és a SOILN modellből (Jansson– Karlberg, 2004). Ezt a kifejezetten kutatómodellta Svéd Agrártudományi Egyetemenfejlesztették ki (Eckersten et al., 1996).A SOIL modell vízmozgást és hőforgalmatszimulál, valamint – a SWAP modelltől eltérően– páramozgást is. A talajban végbemenőhőforgalom, a tél folyamán végbemenő folyamatokés a fagyhatás kidolgozása igen részletes.A SOIL modell egyik sajátossága az,hogy a modellparaméterek értékét (kivévea talajfizikai paramétereket) az idő függvényekéntis definiálni lehet. A SOILN modell(4. ábra), mely a talaj tápanyag- és szénforgalmátszimulálja, két fő részből áll: talaj- ésnövény-részmodellből. A növény-részmodelltöbb növény (szántóföldi, egynyári évelő növényekés erdő) növekedésének szimulálásáraalkalmas (Huzsvai et al., 2005).A GLOBAL modell.A GLOBAL modellt a Szlovák TudományosAkadémia Hidrológiai Intézetébenfejlesztették ki a talaj–növény–légkörrendszerben végbemenő víz- és hőmozgásszámítása céljából (Majercak – Novák,1994). A GLOBAL modell alapvetően azevapo transzspiráció és a növényi vízfelvételmeghatározásában különbözik a SWAPmodelltől. A potenciális evapotranszspiráció(ETp) számítása a Novák által módosítottPenman-egyenleten alapszik (Novák etal., 1998). A módosítás következtében azevapotranszspiráció tetszőleges párologtatófelületről számítható. A tényleges növényivízfelvétel számítása a Novák és munkatársai(1986) által javasolt módszerrel történik.A GLOBAL modell alapvetően a talaj–növény–légkörrendszerben végbemenő hidrológiaifolyamatokat írja le (5. ábra).

64 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK4. ábrafotoszintézisterméslégzésC + NSzénNitrogénmaglevéllégkörszárgyökérNH4biomassza-maradványNO3mikrobákhumuszkimosódásA COUP modellbe beépített szén-, nitrogén- és biomassza-fluxusok és tározókvázlatos, egydimenziós ábrázolásaForrás: Eckersten et al., 19965. ábraHidrológiai folyamatok a GLOBAL modellbenForrás: Stehlová – Stekauerová, 2006

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 65A 4M modell.A magyar fejlesztésű4M modell (Magyar MezőgazdaságiModellezőkMűhelyei; Fodor et al.,2002) megalkotását az tetteszükségessé, hogy a hazaialkalmazások feltételrendszereeltért a világbanelérhető szimulációs programcsomagokinput megfogalmazásaitól.Az egyikprobléma a világszerte elterjedtmodellekkel, hogyazok magukon hordozzáka kialakítási helyük sajátosságait,elsősorban amérési módszerek tekintetében.A 4M a CERES modellforráskódjára épülő napiléptékű, determinisztikusmodell, amely működéséta talaj–növény–légkörrendszer számszerű jellemzőihatározzák meg(6. ábra). A modell a telítetlentalajban történőNedvességforgalomvízmozgást számolja aRichard’s egyenlet alapján.A 4M modell két nyelven,magyarul és angolul mélybe szivárgásaVíz talajba, illetvekészült el, és nemzetköziszinten is bemutatásra került(Fodor et al., 2002).A 4M modell tápelemforgalmimodulja korlátlan számú, tetszőlegesvastagságú talajréteget képes kezelni.A modell által szimulált folyamatokat az 1.táblázatban foglaltuk össze.A 4M modell egyszerűsített folyamatábrájaForrás: Fodor et al., 2002A 4M modell által szimulált folyamatokTápanyagforgalom6. ábra1. táblázatNövényi fejlődésés növekedésTalajpárolgás NO 3 mozgása a talajban FenológiaNövényi párologtatás Mineralizáció AsszimilációFelszíni vízlefolyás Immobilizáció Asszimiláták elosztásaNitrifikációDenitrifikációNövényi N-felvételGyökér- éslevélfelület-növekedésTermésA HYDRUS modell.A HYDRUS modell – a korábban bemutatottSWAT, COUP és 4M modellekhezhasonlóan – a konduktív modellek közésorolható és a Richard’s egyenletre épül.A HYDRUS egy, a COUP modellhez hasonlórészletes kutatómodell, azonban térbeliléptéke már átmenetet képez a szelvény-és a vízgyűjtő-szintű modellek között(7. ábra).A HYDRUS modell 1, 2 és 3 dimenziósverzióban is elérhető. A térbeli kiterjeszthetőségmellett a modell egyéb erősségei közétartozik, hogy nagyon sok folyamatot (mikrobiológia,szénforgalom) képes szimulálni,és hogy tartalmaz egy modult, melynekalkalmazásával inverz modellezést is lehetvégezni. Ezáltal lehetőség nyílik a nehezenmérhető talajhidrológiai és egyéb paraméte-

66 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK7. ábraForrás: Simunek et al., 1999A HYDRUS modell felhasználói felületea felszíni mélyedések víztározó képessége8. ábratalajfelszínvíztükörForrás: Skaggs, 1990vízzáró rétegA DrainMod modell felépítése

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 67rek becslésére annak érdekében, hogy a modelleredményekminél inkább megközelítséka mért referencia adatok értékeit.A modell alkalmazásának korlátja az,hogy egy viszonylag nehezebben elsajátítható,drága modellről van szó, mely egyelőrenem talált széles körű hazai felhasználásra.A DrainMod modell.A DrainMod modell egy egydimenziós,viszonylag egyszerű összefüggésekre épülődinamikus modell (Skaggs, 1990). A modelltelsősorban a drénezett mezőgazdasági területekvízforgalmának elemzésére fejlesztettékki, de nem drénezett területekre is alkalmazható.A modell szerkezeti felépítése a 8. ábránlátható.A vízgyűjtő-léptékű modellek ismertetéseA SWAT modell.A SWAT modellt a vízgyűjtő területénfolytatott emberi tevékenység vízháztartásraés vízminőségre gyakorolt hatásainakszámítása céljából fejlesztették az amerikaiMezőgazdasági Kutatási Szolgálat (USDAAgricultural Research Service) támogatásával(Santhi et al., 2005). A modell fizikai ésempirikus összefüggésekre épül, és tartalmazzaa legfontosabb folyamatok matematikaileírását. Fő gyengesége az, hogy a víztalajba történő beszivárgására és a felszínilefolyás generálására a merőben empirikuselvekre épülő ún. „curve number” (szó szerintgörbeszám) módszert használja (Santhiet al., 2005).9. ábraForrás: Santhi et al., 2005A SWAT modell vizes blokkjának a felépítése

68 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA modell teljes mértékben térinformatikaikörnyezetbe ágyazott, az ArcView GIS programalatt futtatható. Ebből következően kiterjedtadatbázist igényel a vizsgálni kívántterület meteorológiai, domborzati, talaj- ésterülethasználati viszonyairól, valamint azemberi tevékenységek körülményeiről.A SWAT modell három szinten kezeli ahidrológiai számításokat (1. a talajszelvénybenvégbemenő folyamatok, 2. víz- és anyagtranszporta különböző nem mederspecifikusáramlások mentén, 3. a mederben végbemenőtranszport- és átalakulási folyamatok).Becslést ad a mérési pontban várható vízhozamokra,vízminőségre és a víz által szállítottlebegtetett, illetve görgetett hordalékmennyiségére. Előnye, hogy az eredményektérben is értelmezhetőek, hátránya viszontaz, hogy a szelvényléptékű folyamatokat elnagyoltankezeli. A SWAT modell által szimulálthidrológiai folyamatokat a 9. ábránmutatjuk be.A modell a nitrogén, foszfor és peszticidekkörforgalmát is dinamikus módon kezeli.Példaként a nitrogén körfolyamatokat mutatjukbe a 10. ábrán.Az INCA modellcsalád.Az angliai Readingben kifejlesztett INCAmodellcsalád (Wade et al., 2006; Whiteheadet al., 2006; Wilby et al., 2006) több, fizikaiösszefüggésekre épülő dinamikus modellbőláll, melyek a felszíni lefolyás, az eróziós talajveszteség,valamint a felszíni vizekbe kerülőnitrát és foszfor mennyiségét szimulálják.A modellek napi időjárási adatsorokkal dol-10. ábraForrás: Santhi et al., 2005A SWAT modell nitrogénblokkjának felépítése

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 69goznak. Előnyük, hogy viszonylag egyszerűbemenő paramétereket használnak, és hogyún. térben részlegesen kiterjesztett modellek,tehát képesek eltérő földhasználati módok (pl.erdő, gyep, szántó, gyümölcsös) és talajművelésirendszerek (pl. szántás, tárcsázás, direktvetés)hatásának jellemzésére. A hidrológiaifolyamatokat a modell három külön blokkban(11. ábra) számolja (szelvény- vagy cella-léptékűblokk, részvízgyűjtő, vízgyűjtő).Az HBV modell.Az HBV modellnek számos változata létezik,az egydimenziós verziótól kezdve a térbenkiterjesztett, 3D-s változatig. A modellta Svéd Hidrometeorológai Szolgálat gondozásábanfejlesztették ki, és jelenleg számosskandináv országban használják a felszínilefolyás és az árvízi helyzetek operatív előrejelzésére(Sælthun, 2006).A modell viszonylag egyszerű hidrológiaiszámításokra épül, melyek alapvetően négyblokk köré csoportosulnak: a hómodul, a talajnedvesség-modul,a dinamikus modul és afelszíni vízfolyások hálózatát kezelő modul(12. ábra). Az HBV modell alkalmazásánakelőnye, hogy mindössze 16 paramétert kellbeállítani a kalibráció során. Ugyanakkor azegyszerűsége miatt a modell nem, vagy csakelnagyoltan veszi figyelembe a növénytermelésszempontjából fontos folyamatokat.Az HBV modellnek számos változata létezik.Az utóbbi években létrehozták a nitrogénkimosódásának becslésére is alkalmas HBV-N(Petterson et al., 2000), majd az eróziós ésfoszforfolyamatok beépítésével az HBV-NP11. ábraAz INCA modellek vízforgalmi blokkjának szerkezeti diagramjaJelölések: Reach: ér vagy érszakasz; input: bemenet; output: kimenet; store: készletek, tározódás; diffuse: diffúzforrásból származó hozzáfolyás; STW: pontforrásból származó hozzáfolyásForrás: Wade et al., 2006

70 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKAz HBV modell térbeli felépítéseForrás: Sælthun, 2006(Arheimer et al., 2005) modellt. Az elsődlegescél az volt, hogy minél pontosabb becslést tudjanakadni a vízgyűjtőkből a Balti-tengerbeérkező N- és P-terhelésre. E két utóbbi modelltcsak az anyagforgalmi folyamatok szempontjábólértékeltük, hiszen alapvetően az HBVmodell hidrológiájára épülnek.AZ EREDMÉNYEK12. ábraA különböző szelvény- és vízgyűjtő-léptékűmodellek összehasonlítását a klímaváltozáshatásának előrejelzésére való alkalmasságukszempontjából a 2-4. táblázatbanfoglaltuk össze. Az eltérő léptékű modelleketkülön értékeltük, két különböző szempontszerint: a vízforgalmi, illetve az anyagforgalmifolyamatok szemszögéből. A modellértékelésvégső pontszáma a táblázatok utolsósorában látható.Megállapítottuk, hogy az általános – nemegy adott feladathoz igazított – értékelésalapján a talajszelvény-léptékű modellek közüla SWAP és a 4M modell a legalkalmasabba talaj vízháztartásának előrejelzésére(2. táblázat) hazai feltételek között. A tápanyagforgalomtekintetében a HYDRUS modellalkalmazása javallott a talajszelvény- ésa kisvízgyűjtő-szintű változások felmérésére(3. táblázat), mindazonáltal a felszíni vizekminőségéről ez a modell nem nyújt információt.A 4M modell várhatóan ugyancsaksikeresen alkalmazható, amennyiben kifejezettena tápanyagforgalom és a növényi növekedésvizsgálata a cél.A COUP modell elsősorban bonyolultságaés nagy adatigénye miatt kevéssé alkalmashazai használatra, ugyanakkor kisparcellástartamkísérletek részletes adatait felhasználvafeltételezhetően jól parametrizálható.A GLOBAL és a DrainMod modell kevésbérugalmas modellfejlesztés szempontjából.A HYDRUS fizikailag jól megalapozott, viszonthasználata költséges. A HYDRUS, aGLOBAL és a DrainMod modellekkel kapcsolatbanelenyészően kevés a hazai tapasztalat.A CERES modell főleg a fizikai megalapozottságtekintetében gyengébb a többivizsgált modellnél.A vízgyűjtő-szintű modellek közül azINCA és a SWAT modellt találtuk a legalkalmasabbnakarra, hogy eltérő klíma- és földhasználatiforgatókönyvek együttes hatásátvizsgáljuk az erózió okozta talajveszteség,továbbá a tápanyag-kimosódás becslésére (4.táblázat). Az INCA fő előnyei az egyszerűhasználat, a nem túl nagy adatigény és a rugalmas,fejleszthető kód. Azonban azokbanaz esetekben, amikor a beavatkozási stratégiákfinom (pl. tábla-) léptékben valósulnakmeg, vagy ismernünk kell a vizsgált változóktérbeli eloszlását, a SWAT modell szolgáltatjaa legrészletesebb információt.Az HBV modellcsalád alkalmazásának főnehézsége az, hogy ezeket a modelleket eddigelsősorban skandináv feltételekre adaptálták.A modellek leírásából kitűnik, hogysík területekre rosszabb eredményeket kaptaka felhasználók.

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 712. táblázatA talajszelvény-léptékű matematikai modellek értékelése a vízforgalom szempontjábólSWAP COUP GLOBAL 4M HYDRUS CERES DrainMod WOFOST1. Mennyiben ad választ a modell kimenetele a feltett kérdésekre?5 5 5 5 5 4 5 32. Összhangban van-e a modell tér- és időbeli felbontása a feladat idő- és térléptékével?5 5 4 4 5 4 5 23. Mennyi tapasztalat áll rendelkezésre a modell alkalmazásáról hazai mintaterületekre?5 4 3 5 3 5 2 34. Arányban van-e a modell bonyolultsága a feladat összetettségével?5 3 5 5 5 4 4 35. Egyensúlyban van-e a modell adatigénye a rendelkezésre álló adatmennyiséggel?5 3 5 5 4 5 5 56. Fizikailag megalapozottak-e a modellszámítások?5 5 5 5 5 3 5 37. Rugalmas-e a modell adaptáció és fejlesztés szempontjából?4 3 3 5 4 5 3 28. Mennyire költséges a modell használata?5 4 5 5 3 5 5 5SWAP COUP GLOBAL 4M HYDRUS CERES DrainMod WOFOST39 32 35 39 34 35 34 263. táblázatA talajszelvény-léptékű matematikai modellek értékelése a tápanyagforgalom szempontjábólSWAP COUP GLOBAL 4M HYDRUS CERES DrainMod WOFOST1. Mennyiben ad választ a modell kimenetele a feltett kérdésekre?3 5 2 4 5 4 22. Összhangban van-e a modell tér- és időbeli felbontása a feladat idő- és térléptékével?5 5 4 4 5 4 53. Mennyi tapasztalat áll rendelkezésre a modell alkalmazásáról hazai mintaterületekre?3 4 2 5 3 5 24. Arányban van-e a modell bonyolultsága a feladat összetettségével?5 3 5 5 5 4 45. Egyensúlyban van-e a modell adatigénye a rendelkezésre álló adatmennyiséggel?5 2 5 4 5 4 56. Fizikailag megalapozottak-e a modellszámítások?4 5 3 4 5 4 37. Rugalmas-e a modell adaptáció és fejlesztés szempontjából?4 3 3 5 5 5 38. Mennyire költséges a modell használata?5 4 5 5 4 5 5SWAP COUP GLOBAL 4M HYDRUS CERES DrainMod WOFOST34 31 29 36 37 35 29 –

72 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK4. táblázatA vízgyűjtő-léptékű matematikai modellek értékelése a vízforgalom és a tápanyagforgalomszempontjábólVízgyűjtő-léptékű matematikai modellek értékelésevízforgalomanyagforgalomSWAT INCA HBV SWAT INCA HBV HBV-N HBV-NP1. Mennyiben ad választ a modell kimenetele a feltett kérdésekre?5 5 4 5 5 3 4 52. Összhangban van-e a modell tér- és időbeli felbontása a feladat idő- és térléptékével?5 5 4 5 4 3 4 43. Mennyi tapasztalat áll rendelkezésre a modell alkalmazásáról hazai mintaterületekre?3 2 1 3 2 1 0 04. Arányban van-e a modell bonyolultsága a feladat összetettségével?4 5 4 4 5 4 4 45. Egyensúlyban van-e a modell adatigénye a rendelkezésre álló adatmennyiséggel?3 5 4 3 5 4 4 46. Fizikailag megalapozottak-e a modellszámítások?4 4 4 4 4 4 4 47. Rugalmas-e a modell adaptáció és fejlesztés szempontjából?4 5 3 4 5 3 3 38. Mennyire költséges a modell használata?4 5 3 4 5 3 2 2vízforgalomanyagforgalomSWAT INCA HBV SWAT INCA HBV HBV-N HBV-NP32 36 27 32 35 25 25 26KÖVETKEZTETÉSEKA prognosztizált klímaváltozás következményeiretörténő felkészülés csak akkor lehetkellőképpen átgondolt és megalapozott,ha tudjuk, hogy hol, mikor és mire kell felkészülni.Magyarországon a természeti viszonyoknagy változatossága eleve kizárjaa talajhasználat túlzott uniformizálásánaklehetőségét, s a megfelelő beavatkozási stratégiarendszerta termőhely-specifikus rendszerekegyüttesében kell keresni és lehetmegtalálni (Várallyay, 2006).A klímaváltozás kérdéskörébe tartozó, abeavatkozási stratégiák és döntéshozó mechanizmusokalapjául szolgáló ismeretekhiányosak, és nagy bizonytalansággal terheltek.A matematikai modellek fizikailagmegalapozott hátteret biztosítanak a rendelkezésreálló ismeretanyag bővítéséhez és aszükséges döntések meghozatalához.Tanulmányunkban áttekintettük azokat apont- és vízgyűjtő-léptékű dinamikus matematikaimodelleket, amelyek meglátásunk ésa nemzetközi szakmai tapasztalatok szerintalkalmasak lehetnek a klímaváltozás hatásainakelőrejelzésére. A javasolt munkamodellkiválasztása tudományosan megalapozottmódszertan szerint történt.Megállapítottuk, hogy a szelvényléptékűmodellek közül a talaj vízháztartásának hazaikörülmények között történő számításáraa SWAP és a 4M modell, a tápanyagforgalomtalajszelvény- és kisvízgyűjtő-szintű értékeléséreértelemszerűen a 4M és a HYDRUSmodell alkalmazása bizonyult a legígéretesebbnek.A vízgyűjtő-szintű modellek közül azINCA és a SWAT modell bizonyult a legalkalmasabbnakarra, hogy eltérő klíma- ésföldhasználati forgatókönyvek együttes hatásátvizsgáljuk az erózió okozta talajvesz-

FARKAS – HAGYÓ: Szelvény- és vízgyűjtő-szintű modellek alkalmazhatósága 73teség, továbbá a tápanyag-kimosódás becslésére.Az INCA modellcsaládot számos kutatássorán alkalmazták sikeresen igen tág földrajziviszonyokra (Anglia, Argentína, Brazília,Dánia, Finnország, Hollandia, Norvégia,Románia, Spanyolország Svédország stb.),többek között a klímaváltozás várható hatásainakjellemzésére is, ezért feltételezhető,hogy ezek a modellek hazai viszonylatban ismegfelelő alkalmazásra találhatnak. A modellekhazai vízgyűjtőkre történő adaptációjalehetővé tenné azt, hogy sztochasztikuselemek bevonásával becsüljük a földhasználati,illetve talajművelési rendszerekbenbekövetkező változás és a klímaváltozásegyüttes hatását az eróziós folyamatokra,valamint a tápanyagok talajból történő kimosódására.Fontos megemlíteni azonban, hogy egy ismertprobléma megoldása során a modellekelméleti síkon történő összehasonlítása nemhelyettesíti a megfelelő modell kiválasztásifolyamatának szükségességét, mert a Benchmarkkritériumrendszer szerinti pontozástminden újabb (a mintaterületre, a rendelkezésreálló adatokra stb. vonatkozó) információbefolyásolhatja.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) ARHEIMER, B. – LÖWGREN, M. – PERS, B.C. – ROSBERG, J. (2005): Integrated CatchmentModeling for Nutrient Reduction: Scenarios Showing Impacts, Potential, and Cost of Measures.AMBIO: A Journal of the Human Environment 34(7): 513–520. pp. (2) ARNOLD, J.G.– WILLIAMS, J.R. – SRINIVASAN, R. – NEITSCH, J.G. – KINIRY, J.R. (2002): Soil and Water AssessmentTool, User’s Manual. (3) BERG, P. (1999): Long-term simulation of water movementin soils using mass-conserving procedures. Advances in Water Resources 22: 419–430. pp.(4) BUTTERFIELD, D. – WADE, A.J. – WHITEHEAD, P.G. (2008): INCA_N v1.9 User Guide. Universityof Reading (5) ECKERSTEN, H. – JANSSON, P.E. – JOHNSSON, H. (1996): SOILN modeluser’s guide. Version 9.1. Dep. of Soil Sci., Swedish Univ. of Agric. Sci., Uppsala, Sweden (6)FARKAS CS. (2002): A talajnedvességforgalom modellezése a talajfizikai tulajdonságok területiváltozatosságának és szezonális dinamikájának tükrében. Ph.D. dolgozat, Alkalmazott ésKörnyezetföldtan Tanszék, ELTE TTK, Budapest, 150 p. (7) FODOR N. (2002): A nedvességforgalommodellezése növénytermesztési modellekben. Ph.D. értekezés. Debreceni Egyetem(8) FODOR N.– MÁTHÉNÉ-GÁSPÁR G. – POKOVAI K. – KOVÁCS G.J. (2002): 4M – software packagefor modelling cropping systems. European J. of Agr. 18: 389-393. pp. (9) HUZSVAI L. – RAJKAIK. – SZÁSZ G. (2005): Az agroökológia modellezéstechnikája. Debreceni Egyetem, AC, http://www.tankonyvtar.hu/mezogazdasag/agrookologia-080904-87., Debrecen (10) JANSSON, P-E.– KARLBERG, L. (2004): Coup Model Manual. www.lwr.kth.se/vara%20datorprogram/Coup-Model. (11) MAJERCAK, J. – NOVAK, V. (1994): GLOBAL, one-dimensional variable saturatedflow model, including root water uptake, evapotranspiration structure, corn yield, interceptionof precipitation’s and winter regime calculation. Research Report, Institute of Hydrology,Slovak Academy of Sciences, Bratislava: 75. (12) NOVAK, V. – SUTOR, J. – MAJERCAK, J. – SI-MUNEK, J. – VAN GENUCHTEN, M. TH. (1998): Modeling of Water and Solute Movement in theUnsaturated Zone of the Žitny Ostrov Region, South Slovakia. IH SAS, Bratislava, Slovakia:73. (13) PETTERSSON, A. – BRANDT, M. – LINDSTRÖM, G. (2000): Application of the HBV-Nmodel to the Baltic Sea drainage basin. Vatten 56:7-13. pp. (14) SÆLTHUN, N.R. (2006): The„Nordic” HBV model. NVE publications No. 07. (15) SALORANTA, T.M. ET AL. (2003): Benchmarkcriteria: a tool for selecting appropriate models in field of water management. EnvironmentalManagement 32:322-333. pp. (16) SANTHI, C. – SRINIVASAN, R. – ARNOLD, J.G. – WIL-LIAMS, J.R. (2005): A modeling approach to evaluate the impacts of water quality management

74 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKplans implemented in a watershed in Texas. Environmental Modelling & Software. 21 (2006):1141-1157. pp. (17) SILGRAM, M. – SCHOUMANS, O.F. (eds.; 2004): Modelling approaches: Modelparameterisation, calibration and performance assessment methods in the EUROHARP project.EUROHARP report 8-2004, NIVA report SNO 4740-2003, ISBN: 82-577-4491-3, Oslo,Norway, 18 pp. (18) SIMUNEK, J. – SEJNA, M. – VAN GENUCHTEN, M. TH. (1999): The Hydrus-2Dsoftware package for simulating two-dimensional movement of water, heat, and multiple solutesin variably saturated media. Version 2.0, IGWMC – TPS – 53, International GroundWater Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, 251 p. (19) SKAGGS,R.W. (1990): DRAINMOD User` s Manual. North Carolina State University, Raleigh. http://www.bae.ncsu.edu/soil_water/drainmod/ (20) STEHLOVÁ, K. – STEKAUEROVÁ, V. (2006): Impactof Extreme Meteorological Phenomena on Soil Water Storage of Slovakia Typical LowlandSiteAgriculturae Conspectus Scientificus, 71: 95-102. pp. (21) SZONDI Z. (2010): A vízáramlásszámítógépes modellezése a talajban, a Hydrus-1D modell segítségével. Szakdolgozat. BudapestiCorvinus Egyetem, Budapest (22) VAN DAM, J. (2000): Field-scale water flow and solutetransport. Phh.D. thesis, Wageningen University, The Netherlands, 167 p. (23) VAN WAVEREN,R.H. – GROOT, S. – SCHOLTEN, H. – VAN GEER, F.C. – WÖSTEN, J.H.M. – KOEZE, R.D. – NOORT,J.J. (2000): Good Modeling Practice Handbook. STOWA Report 99-05, Utrecht, RWS-RIZA,Lelystad, the Netherlands (24) WADE, A.J. (2006): Monitoring and modelling the impacts ofglobal change on European freshwater ecosystems. Science of the Total Environment 365:3-14. pp. (25) WADE, A. J. – BUTTERFIELD, D. – WHITEHEAD, P. G. (2006): Towards an improvedunderstanding of the nitrate dynamics in lowland, permeable river-systems: applications ofINCA-N. Journal of Hydrology 330: 185-203. pp. (26) WHITEHEAD, P. G. – WILBY, R. L. – BUT-TERFIELD, D. – WADE, A. J. (2006): Impacts of climate change on nitrogen in a lowland Chalkstream: an appraisal of adaptation strategies. Science of the Total Environment 365: 260-273.pp. (27) WILBY, R.L. – WHITEHEAD, P.G. – WADE, A. – BUTTERFIELD, D. – DAVIS, R.J. – WATTS,G. (2006): Integrated modelling of climate change impacts on water resources and quality ina lowland catchment: River Kennet, UK Journal of Hydrology 330: 204-220. pp.

ERÓZIÓBECSLÉS VÁLTOZÓ KLIMATIKUS VISZONYOK KÖZÖTTSZALAI ZOLTÁN – BALOGH JÁNOS – JAKAB GERGELYKulcsszavak: klímaváltozás, talajerózió-modellezés,felszínborítás, MEDRUSH, WEPP.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKA klímaváltozás mind rövid, mind hosszú távon befolyásolja a talaj fizikai és kémiaiparamétereit, valamint ezen keresztül a talajpusztulást is. A feltételezhetően egyre gyakoribbáváló extrém csapadékesemények rövid távú hatásait a WEPP modellel szimuláltuk.Az éghajlati viszonyok megváltozásának hosszú távú modellezésére a MEDRUSHmodellt alkalmaztuk. A modellezett éghajlat legfontosabb ismérvei az időjárási szélsőségekszámának emelkedése és az éves csapadékmennyiség a mainál sokkal rendszertelenebbeloszlása. Ezen hatások eredőjeként hosszú távon valószínűsítettük a jelenlegifelszínborítás (szántóföld, legelő) megváltozását. Megállapítható, hogy a vizsgált lejtőkönegy nagyon heves csapadékesemény önmagában nem okozna jelentős talajpusztulást avizsgált szelvények mentén. Az időjárási szélsőségek gyakoribbá válása azonban a csapadékcsökkenése mellett is intenzívebb talajpusztulást idézhet elő. Esetünkben a lepusztulásmértéke a modellszámítások szerint 10-16%-kal növekedhet a pillanatnyi értékekhezképest, miközben a barázdás erózió részaránya is ugrásszerűen megemelkedik. Rövidtávon a szántóföldi művelés alatt álló lejtők – különösen a meredek térszíneken – jelentőspusztulása várható. E pusztulás kártétele várhatóan elsősorban az elhordott talaj lerakódásában(a lejtőalji növények eltemetésével, a tározók és élővizek feltöltődésével) mutatkozikmeg és csak másodlagosan a termelt növények által elérhető talaj- és tápanyagmennyiségcsökkenésében. Hosszabb távon a meredekebb térszíneken a talajpusztulásütemének erősödésére lehet számítani. Ennek a folyamatnak a spontán visszaerdősülésis hatékony védőeszköze lehet. A legkritikusabb térszíneken klímazonális jellegű erdőtelepítése is hatékony talajvédelmi eszköz lehet, bár a modell e társulások szempontjábólkedvezőtlen környezeti feltételeket prognosztizál. A rendszertelenül hulló csapadéka növényzet fejlődésére általánosságban gátlóan hat, így ezen erdők talajmegkötő és vízvisszatartóképessége várhatóan csekélyebb lesz a jelen értékekhez képest.Az alkalmazott módszer területei kiterjesztésével lehetőség nyílik nagyobb területektalajpusztulásának becslésére eltérő klimatikus viszonyok esetén. Alkalmazásávalszámszerűen összehasonlíthatóvá válnak az egyes területhasználati és művelésmódokrövid és hosszú távú talajvédelmi hatásai is.BEVEZETÉSMagyarország természeti erőforrásai közöttmeghatározó a talaj. Védelme, megújulásánakbiztosítása mind gazdasági, mindtermészeti és társadalmi szempontból elengedhetetlen.Különösen igaz ez olyan esetekben,amikor a talaj a nagyberuházásokhosszú távú működését biztosítja (Schweitzeret al., 2003, 2008). A talajt leginkább fe-

76 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKnyegető veszélyforrások között első helyenáll az erózió. A talajeróziót kiváltó tényezőkközött legfontosabb a csapadék, s ha ez változik,akkor jelentős eltérések várhatók a talajpusztulásfolyamatában is (Kertész, 2001;Kertész et al., 1999). E változások előrejelzésemeghatározó a hatékony védekezés tervezésében.A közelmúltban falvakat elárasztó sárfolyamokarra figyelmeztetnek, hogy a talaj ésa települések együttes védelme megkövetelia változó időjáráshoz való alkalmazkodást,ami a területhasználat és a táj átalakulásávalis járhat (Centeri – Császár, 2003). A megváltozóéghajlat hatásainak számszerűsítésérea modellezés nyújt lehetőséget (Kitka etal., 2008;, Centeri et al., 2009).Az MTA FKI által üzemeltetett parcelláseróziómérő állomások eredményeit alapulvéve (Schweitzer et al., 2003, 2008) lehetőségnyílik egyes feltételezett klímaeseményekhatásainak modellezésére. Az Intézetbenvégzett modellkísérletek eredményeibőlaz alábbiakban mutatunk be eredményeket.AZ ANYAG ÉS MÓDSZERA talajpusztulás prognosztizálására aKosdi-dombság változatos felszínű területén,egy völgyközi hát két oldalán jelöltük1. ábraki a mintaterületet (1. ábra). E háton találhatóa Püspökszilágyi RHFT, melynek erózióáltali fenyegetettségét 2 db mintaszelvényalapján vizsgáltuk. Az 1. szelvény a D-i oldalmeredekebb lejtésviszonyait reprezentálja.A területre jellemző talaj a földes kopár(1. táblázat). Az 1. szelvény esetében a lejtőta valóságnak megfelelően négy eltérő vegetációvalborított szakaszra bontottuk, vagyisa lejtőn egymást váltja a gyepvegetáció és azőszi búzával vetett szántóföld.A 2. keresztszelvény a hátról indulva azÉ-i oldal erózióbázisáig tart (1. ábra). E lejtőna legfelső szakaszt kivéve szántó található,amelyen a csapadék-szcenáriók időpontjábanszintén őszi búza kultúrát szimuláltunk.A lejtés ezen az oldalon jelentősen enyhébb,mint az 1. szelvénynél. A talaj itt csernozjombarna erdőtalaj (1. táblázat).A hosszú távú modellezéskor nemcsak ajelenlegi szántóföldi földhasználatot, hanema talajvédelem szempontjából előnyösebberdő (telepítés), illetve a spontán visszaerdősüléskorai szukcessziós fázisát képviselőcserjés hatásait is vizsgáltuk.Az USDA-WEPP (Nearing et al., 1989)modell egy már bevált erózióbecslő eljárásalapján prognosztizálja a talajpusztulást,amely a sztochasztikus időjárási adatok előállításán,a beszivárgási elméleten, hidrológiai,talajfizikai, növénytani és hidraulikai2. ábra1. szelvény2. szelvénytalajgyepbúzaA modellezett lejtők hossz-szelvényei344m985mA telephely közvetlen környezeténekerózióveszélyeztetettségi térképeaz USLE modell alapján (t ha -1 év -1 )

SZALAI – BALOGH – JAKAB: Erózióbecslés változó klimatikus viszonyoknál 77törvényszerűségeken és az eróziós mechanizmusokismeretén alapszik.Legjelentősebb előnye, hogy képes a talajveszteségtérbeli és időbeli eloszlásánakbecslésére (a nettó talajveszteség a teljes lejtőszakaszon,illetve a lejtőprofil minden egyespontján napi, havi, éves átlagban becsülhető).A modell további kedvező tulajdonsága, hogyfolyamatalapú jellegéből adódóan számosolyan körülményhez extrapolálható, amikorgyakorlati vagy gazdasági okokból a terepimérés nem megvalósítható. A WEPP modellthasználtuk feltételezett, nagyintenzitású, extrémegyedi csapadékesemények talajpusztításánakmodellezésére. A feltételezett csapadékokata 2. táblázat mutatja be.A MEDRUSH modellt a londoni KingsCollege és a University of Leeds kutatógárdájafejlesztette ki (Kirkby, 1999). A modellidőjárási, talajfizikai, hidrológiai, topográfiaiés növényzeti paraméterekkel dolgozik,ezeken keresztül mérsékelt égövi területekdombsági vízgyűjtőinek vizsgálatára alkalmas.A topográfiai adatok forrását jelen futtatásesetén a mintaterület környezeténekEOV vetületű GEOTIFF kódolású digitálistérképe jelentette.A MEDRUSH modell segítségével 50 évesidőtávra prognosztizáltuk a talajpusztulást,különböző klímaszcenáriókat feltételezve (3.táblázat).Egyes lejtőszelvényeken túl nagy kiterjedésűterületek talajpusztulását az USLEegyenleten alapuló erotóp módszerrel (Kertész– Richter, 1997) modelleztük.MélységcmA modellezett lejtők talajszelvényeinek legfontosabb adataiCaCO 3%Humusz%pHH 2OAgyag%Iszap%1. táblázatHomok%Csernozjom barna erdőtalaj0–25 6,5 2,47 7,50 25,5 54,3 20,225–30 5,6 2,58 7,60 31,0 51,6 17,430–50 3,5 2,58 7,70 30,5 57,0 12,550–70 7,4 2,90 7,80 26,6 59,6 13,870–90 18,6 0,97 8,00 22,3 53,5 24,290–120 18,6 0,43 7,90 23,6 53,4 23,0Földes kopár0–25 14,7 1,62 7,80 31,1 52,1 16,825–65 16,0 0,86 8,00 29,5 50,7 19,865–120 11,3 0,65 8,10 31,8 49,1 19,12. táblázatA WEPP által szimulált csapadékesemények„A” csapadék„B” csapadékIdőpont szeptember 9. május 4.Mennyiség (mm) 160 60Időtartam (óra) 2,5 1,5Max. intenzitás (mm/h) 100 60Max. intenzitás ideje (min) 120 66

78 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKHónapokA MEDRUSH által feltételezett klímaváltozás értékei(PET= potenciális evapotranspiráció, SR=beeső sugárzás)Jelencsapadék(mm/hó)Csapadék I.(mm/hó)Csapadék II.(mm/hó)PET3. táblázatSR(W m -2 )Január 31,6 35,6 32,8 48 88Február 34,6 29,7 46,9 89 157Március 32,0 28,2 52,0 166 260Április 65,1 44,1 98,4 268 391Május 71,3 68,3 105,4 383 499Június 63,1 57,1 98,1 421 518Július 37,5 15,1 41,7 390 465Augusztus 42,3 18,3 67,0 350 419Szeptember 62,4 51,2 81,8 243 309Október 68,2 55,1 96,0 154 218November 31,2 22,4 41,2 53 87December 32,1 23,6 65,7 38 67Összesen 571,4 448,7 827,04. táblázatA WEPP modell által számított főbb talajpusztulás-értékek1. szelvény 2. szelvény„A” csapadék „B” csapadék „A” csapadék „B” csapadékLefolyás (mm) 144 47 144 47Átl. talajveszt. (kg m -2 ) 5,2 1,8 3,0 0,5Max. talajveszt. (kg m -2 ) 21,8 8,1 8,1 2,4Távozó talaj (kg m -1 ) 1793 630 1547 356AZ EREDMÉNYEKMindkét egyedi csapadék-szcenárió alapjántörtént szimuláció esetében szembeötlő aszántott felszín nagyobb erózióveszélyeztetettsége.A gyepborítás – ez esetben is – lényegesenlecsökkenti a talajpusztulás mértékét,ezért annak kialakítása a vizsgált területerózióveszélyeztetettségének szempontjábólfeltétlenül javasolt az összes lejtőn.Az „A” csapadék esetében a szélsőségesennagy mennyiségű és intenzitású csapadékotszimuláltuk. Az „A” csapadék intenzitásmaximumaaz eső vége felé következik be, amikora talaj már telített állapotban van, így atalajszemcsék elragadásához lényegesen kisebbenergiára van szükség. Ez magasabb talajveszteség-értékekhezvezet. Látható, hogya modell szerint a legnagyobb talajpusztulása DNy-i kitettségű domboldalon, a lejtő alsóharmadában, a szántóföldön várható. E területen10–20 cm közötti talajveszteség is elképzelhető.Tehát az is megállapítható, hogya szántóföldi művelés sem egyformán veszélyestalajpusztulási szempontból a lejtő mentén.A lejtő felső harmadán található szántókomoly talajveszteséget szenved ugyan aszimulált csapadékesemény hatására, mégisaz alsó harmadban található szántó ezt azértéket jóval meghaladja. Az arányok teljesmegtartásával ugyanez a folyamat játszódikle a „B” csapadékesemény szimulációjakor,azonban ez esetben az abszolút talajveszteség-értékekjóval kisebbek (4. táblázat).

SZALAI – BALOGH – JAKAB: Erózióbecslés változó klimatikus viszonyoknál 79Az ÉK-i kitettségű lejtőszelvény meredekségesokkal kisebb, ezért itt a szimuláltcsapadékesemények is jóval kisebb talajpusztulás-értékeketmutatnak, annak ellenére,hogy a lejtő jelentős részét szántóföldfoglalja el. Az egyes csapadékeseményekközötti viszonylagos eltérések hasonlóak afent leírtakhoz. A felszíni lefolyás mértékétszámos tényező befolyásolja. Ezek között a(csapadékon túl) vegetáció, a talaj, a relief,valamint ezek erdőjeként a beszivárgás ésaz evapotranspiráció szerepel a MEDRUSHmodellben (Tóth et al., 2001). A modell amegemelkedő csapadék arányában nagyobblefolyást számol a cserjések és az erdők esetében,mint a szántóknál. A megnövekedőcsapadék csak a szántók esetében eredményezkülönböző lefolyást a két lejtő között.A cserjés és az erdő esetében ez a különbségeltűnik. A várható lefolyás a 450 mm-esszcenáriónál is magasabb lesz, mint a jelenlegi.A megemelkedő lefolyás a modell szerinta lecsökkenő növényzeti borításnak köszönhető.A beszivárgás éves mennyisége aszántókon a legmagasabb, míg a cserjéseknélennek alig több mint harmada, erdők esetébenpedig csak 5-8%-a. A csökkenő csapadéka várakozásoknak megfelelően csökkenőbeszivárgást is eredményez. A csökkenő csapadékmennyiséga lejtők közötti különbségetfelnagyította, míg a növekvő csapadékmenynyiséga különbségeket csökkentette.Az összes elhordott talajmennyiség cserjésés erdő esetében jelentősen különbözik aszántón várhatótól. 50 esztendő alatt a cserjésekbenalig több mint 1 mm, erdőben mégennél is kevesebb talajpusztulás várható.A csapadék csökkenésével és az intenzitásnövekedésével a talajpusztulás a cserjésekbenkétszeresére nő, az erdőkben azonbana különbség jelentéktelen marad. Az évescsapadékmennyiség növekedése – a vegetációhatására – a jelenlegihez képest nem idézelő változást a talajpusztulásban. Az időjárásiszélsőségek gyakoribbá válása a csapadékcsökkenése mellett is (3. táblázat, I.csapadék) intenzívebb talajpusztulást idézhetelő. Ez esetben a lepusztulás növekedésénekmértéke a modellszámítások szerint elérhetia 10-16%-ot is, a pillanatnyi helyzethez képest,miközben a barázdás erózió részarányais ugrásszerűen megemelkedik.Az erotópokon belüli talajpusztulásokróljelen klíma esetén a 2. ábra tájékoztat. Látható,hogy a legmagasabb értékkel szereplőerotóp sem haladja meg a 4,3 t ha -1 év -1 értéket.Azaz e módszer szerint a vizsgált területegésze a tolerálható talajveszteség kategóriájába(Centeri – Pataki, 2003) esik, még abbanaz esetben is, ha a jelenlegi felszín biztonságát,állékonyságát hosszú távra szeretnénkgarantálni. Ez alól csak a megváltozó klímahatására bekövetkező extrém időjárási körülményekjelenthetnek kivételt.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) CENTERI CS. – CSÁSZÁR A. (2003): A talajpusztulás hatása a tájalakulásra a Tihanyi-félszigeten.Tájökológiai Lapok, 1(1): 81-85. pp. (2) CENTERI CS. – PATAKI R. (2003): A talajerodálhatóságiértékek meghatározásának fontossága a talajveszteség tolerancia értékek tükrében.Tájökológiai Lapok, 1(2): 181-192. pp. (3) CENTERI CS. – BARTA K. – JAKAB G. – SZALAIZ. – BÍRÓ ZS. (2009): Comparison of EUROSEM, WEPP, and MEDRUSH model calculationswith measured runoff and soil-loss data from rainfall simulations in Hungary. Journal of plantnutrition and soil science 172(6): 789-797. pp. (4) KERTÉSZ Á. (2001): A globális klímaváltozástermészetföldrajza. Holnap Kiadó, Budapest (5) KERTÉSZ Á. – RICHTER G. (1997): Field work,experiments and methods. Plot measurements under natural rainfall. In: The Balaton project.ESSC Newsletter 1997. 2-3.. Bedford. European Society for Soil Conservation. 15-17. pp. (6)KERTÉSZ Á. – HUSZÁR T. – MIKA J. – LÓCZY D. – MOLNÁR K. (1999): Climate Change and SoilMoisture: A Case Study. Phys. Chem. Earth (A), 24(10): 905-912. pp. (7) KIRKBY, M. (1999):

80 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKApplication and further development of the MEDRUSH model. Book of Medalus III. Finalreport. 528-559. pp. (8) KITKA G. – FARSANG A. – BARTA K. (2008): A jelen talajeróziós folyamatoksebességének vizsgálata korábbi területhasználati szcenáriók függvényében. Esettanulmányegy mezőgazdasági hasznosítás alatt álló kisvízgyűjtőn. In: KISS T. – MEZŐSI G.(szerk.): Recens geomorfológiai folyamatok sebessége Magyarországon. SzEK-JGyFK, Szeged,97-108. pp. (9) NEARING, M.A. – FOSTER, G.R. – LANE, L.J. – FINKNER, S.C. (1989): A process-basedsoil erosion model for USDA – Water Erosion Prediction Project Technology.– Transactions of the ASAE, Vol. 32, No. 5, 1587-1593. pp. (10) SCHWEITZER F. – BALOGH J.(2004): Veszélyes hulladékok felszíni elhelyezése lösszel borított területen (Püspökszilágy).Földrajzi értesítő, 53(3-4): 157-181. pp. (11) SCHWEITZER F. – BÉRCI K. – BALOGH J. (szerk.;(2008): A Bátaapátiban épülő nemzeti radioaktívhulladék-tároló környezetföldrajzi vizsgálata.MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, Budapest, 21-32. pp. (12) SCHWEITZER F. – TINERT. – BÉRCI K. (szerk., 2003): A püspökszilágyi RHFT környezet- és sugárbiztonsága. MTAFöldrajztudományi Kutatóintézet, Budapest, 105-131. pp. (13) TÓTH A. – SZALAI Z. – JAKAB G.– KERTÉSZ Á. – BÁDONYI K. – MÉSZÁROS E. (2001): Talajpusztulás modellezése a MEDRUSHmodell alkalmazásával. Földrajzi Értesítő, 49. 1-4. pp.

A KLÍMAVÁLTOZÁS FIGYELEMBEVÉTELEA KÖRNYEZETI ÉRTÉKELÉSEKBENPÁLVÖLGYI TAMÁSKulcsszavak: környezeti értékelés, éghajlatváltozás,stratégiai környezeti vizsgálat, infrastruktúra-fejlesztések.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKA gazdasági tevékenységek tervezésének, előkészítésének egyik központi eleme a környezetiértékelés. Az infrastruktúra-beruházásoknál a környezetvédelmi engedélyezés,tervek, míg a programoknál, koncepcióknál a stratégiai környezeti vizsgálat keretébenszükséges környezeti értékelést készíteni. A gazdasági tevékenységeket különbözőképpenérinthetik az éghajlatváltozás közvetlen és közvetett hatásai, melyek igen eltérőek lehetnekakár egy ágazaton belül is, a hely és fejlettség függvényében.A jelen kutatás arra keresett választ, hogy milyen módszertani keretek között vizsgálhatóa „ma” induló, hosszú távon ható programok, tervek, koncepciók hatása a „jövő” éghajlatára,illetve a változó éghajlat hogyan befolyásolhatja e fejlesztési törekvések sorsátés hatékonyságát. Legfontosabb megállapítások:• Az egyes infrastruktúra-fejlesztések „érintettsége” erősen differenciált az éghajlatváltozásszempontjából. A fejlesztési elemek közvetett és közvetlen ÜHG-kibocsátásánakfigye lembevételével, továbbá az éghajlatváltozásnak a fejlesztésekre gyakorolt visszahatásánkeresztül mód nyílik a fejlesztési elemek éghajlati vonatkozásainak objektív elemzésére.Vizsgálataink alapján két klímakategóriába soroltuk a fejlesztéseket. Javasoljuk, hogy azelső kategóriába eső fejlesztéseknél (pl. erőmű-létesítés, tüzelőanyag-váltás, közlekedésfejlesztés,intenzív agrártermelés stb.) feltétlenül készüljön éghajlat-változási hatáselemzés.• Az éghajlat-változási hatáselemzés jól illeszkedik a stratégiai környezeti vizsgálathoz.A stratégiai környezeti vizsgálat jogi és módszertani keretei alkalmazhatók az éghajlatihatáselemzésekben, és ezek szerves részét képezhetik a stratégiai környezeti vizsgálatoknak.Az éghajlat-változási hatáselemzés módszertanának első lépéseként kidolgoztunkegy éghajlatvédelmi szempontú fenntarthatósági értékrendet, mely 14 összehasonlító kritériumot,feltételt támaszt a fejlesztésekkel szemben. Szempontokat adtunk a fejlesztésekkelkapcsolatos, éghajlatvédelmi fókuszáltságú társadalmi participáció szempontjaira.1. INFRASTRUKTURÁLISBERUHÁZÁSOKHOZ KAPCSOLÓDÓKÖRNYEZETI ÉRTÉKELÉSEKKLÍMAELEMEISajátos jellegzetessége az éghajlatváltozásproblémakörének, hogy a kedvezőtlen környezetifeltételek visszahatnak a klímakárosítótársadalmi-gazdasági tevékenységekreis; melynek következményei megjelenhetnekmajd épületek, utak, ellátórendszerek állapotában.Mindennapi életünket meghatározókérdés, hogy a civilizációs vívmányok, infrastruktúrákmennyire „klímabiztosak”, és ama fejlesztései vajon kiállják-e a változó klímatámadásait?

82 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKAz infrastruktúra alatt azokat a nemzetgazdaságijelentőségű létesítményeket ésszolgáltatásokat értjük, amelyeknek működésképtelensége,akadályoztatása hátrányosanérinti az élet- és vagyonvédelmet, aközegészséget, a közbiztonságot, azaz a társadalomés a gazdaság normális működését.Többek között az infrastruktúrához tartoznakaz energiatermelő és -ellátó rendszerek,a közlekedési hálózatok és szolgáltatások,az épületállomány, a hulladékgazdálkodási,ivóvíz és szennyvízkezelési közüzemek. Azinfrastruktúra-beruházásokat érintő környezetiértékelésekben a következő éghajlatvédelmiszempontok vizsgálatát javasoljuk(Pálvölgyi, 2006):(a) Közvetlen üvegházgáz-kibocsátás vagy-megkötés (direct GHG emissions or removals):a fejlesztés megvalósulásakor, a működésidőtartama alatt, a fejlesztés közvetlen következtébenmilyen mértékű CO 2 , CH 4 , N 2 Ostb. kibocsátások léphetnek fel (pl. fosszilistüzelőanyagok elégetése), milyen mennyiségűÜHG-kibocsátást vált ki (pl. megújulók), illetvemilyen közvetlen biomassza-alapú szénmegkötésseljár (pl. parkosítás)?(b) Közvetett üvegházgáz-kibocsátás vagy-megkötés (indirect GHG emissions or removals):ide sorolhatók a fejlesztés előkészítésében(pl. építés), valamint a fejlesztés által máshelyszínen gerjesztett CO 2 , CH 4 , N 2 O stb.kibocsátások (pl. forgalomnövekedés), valamintbiomassza-alapú szénmegkötés.(c) Elsődleges éghajlati hatótényezők(primary impact): a várható éghajlatváltozáskövetkeztében változó környezeti, természetiés ökológiai feltételek hatása a fejlesztésre.(d) Másodlagos éghajlati hatótényezők(secondary impact): a várható éghajlatváltozás(illetve a komplex környezeti változás)okozta társadalmi-gazdasági hatások befolyásaa fejlesztési törekvésre.Az alábbiakban áttekintjük, hogy az egyeságazatokban megvalósuló fejlesztések milyenéghajlatvédelmi (kibocsátás-csökkentésiés alkalmazkodási) vonatkozásokkal járnak(Pálvölgyi, 2008). Hangsúlyozzuk, hogyezen általános értékelés nem helyettesíthetiaz adott beruházásokra elvégzett – pl. karbonlábnyom-számításonalapuló – specifikuséghajlat-változási értékelést.Villamos- és hőenergia-termelésAz erőműveknél az elsődleges kihívást amódosuló energiaigények jelentik. Télen afűtésienergia-szükséglet (elsősorban földgázfogyasztás)mérséklődésére, nyáron pediga hűtési villamosenergia-szükséglet jelentősnövekedésére számíthatunk. Egyesbecslések szerint 26 °C felett minden egyesfok hőmérséklet-emelkedés száz megawattnyifogyasztásnövekedést eredményez. A hűtésnövekvő energiaigénye egy pozitív viszszacsatolást(„ördögi kört”) eredményez: anövekvő hőmérséklet növekvő hűtési igényttámaszt, amihez nagyobb áramtermelésszükséges. A többlet-villamosenergia előállításamég több CO 2 kibocsátásával jár, amitovább emeli a hőmérsékletet.Az erőművi hő- és villamosenergia-termeléshűtővízellátása is megváltozik. A rendelkezésreálló hűtővíz (vagy hűtőlevegő)hőmérséklete jelentős technológiai hatású:például gázturbinás erőművek esetében, ha5 °C-kal nő a külső levegő hőmérséklete,kb. 15%-kal csökken az erőmű teljesítménye.A folyók megváltozó vízhozama szinténproblémákat okozhat a rendelkezésre állóhűtővíz mennyiségén keresztül, akár az iselőfordulhat, hogy erőműveket kell leállítania turbinákat hűtő víz hiánya miatt. Meg kellemlíteni, hogy a szilárd energiahordozók (pl.lignit, tűzifa, szalma) közúti és vasúti szállításátszintén befolyásolhatják klimatikusfaktorok, melyek ellátásbiztonsági kockázatotjelenthetnek.Az éghajlatváltozás érinti majd a kiaknázhatótermészeti erőforrásokat, így amegújuló energiahordozókat is, de a változásokmértéke (esetenként még a változásiránya is) meglehetősen bizonytalan. A napenergiahasznosítását a várhatóan erősödőglobálsugárzás és a felhőzetben bekövetkezőváltozások egyaránt érintik. A vízenergiaalkalmazását alapvetően meghatározza

PÁLVÖLGYI: Klímaváltozás a környezeti értékelésekben 83majd a folyók módosuló vízhozama, a szélerőművekteljesítményét pedig a széljárásbanbekövetkező változások. Különösenbizonytalan a mezőgazdasági alapú energiahordozókkérdése. Az etanol, illetve abiodízel alapanyagául szolgáló kukorica ésrepce, illetve az erőművekben eltüzelt szalmaés energiaerdők hozama minden bizonynyalmódosul majd a klímaváltozás hatására,de ennek mértéke ma még ismeretlen.Amennyiben az éghajlatváltozás következményeikihatnak a gazdasági teljesítményre(pl. szállítási költségek, adók növekedése,importenergia versenyelőnye), az elsősorbana „kis létesítményeket” érintheti kedvezőtlenül.A kritikus infrastruktúra, közüzemek,közszolgáltatásokA heves széllökésekkel járó viharok gyarapodásaveszélyezteti a légvezetékeket,áramátalakító berendezéseket, illetve a távvezetékektartóoszlopait. Télen a zúzmara ésaz ónos eső ráfagyása jelent növekvő terhelésta légvezetékeken. A gyakoribbá váló forrónapok – különösen a nagyvárosokban – fokozzáka villamosenergia-csúcsterheléseket,ez pedig váratlan és nagy kiterjedésű áramkimaradásokatokozhat. Az erdős területekena gyakoribbá váló erdőtüzek, az árterekenpedig az elöntések jelentenek új kockázatot alégvezetékeknek.Az ivóvízellátást kedvezőtlenül érinti,hogy a víztározók, folyók és tavak szintjelecsökkenhet, de a vízminőségben is kedvezőtlenváltozásoknak nézünk elébe. A víz- ésgázvezeték-hálózatokon a változékonyabbtéli időjárás miatt gyakrabban alakulhatnakki csőtörések, melyek akár ellátási problémákhozis vezethetnek.Az éghajlatváltozás következtében módosulóvízjárás igen lényeges az árvízvédelemszempontjából, de a csapadékviszonyok a hulladéklerakókés a szennyvíztisztítók működésétis befolyásolják. A hulladékgazdálkodásvonatkozásában a növekvő egészségügyi ésjárványkockázatok említésre méltóak.A közlekedésTélen a síkos utak (pl. ónos eső) és a rosszlátási viszonyok (köd) előfordulása gyarapszik,mely a közlekedési feltételek romlásátvonja maga után, míg nyáron a villámcsapásokgyarapodása a vasútbiztonsági berendezéseketis veszélyezteti. Ha a növekvőmennyiségű téli csapadék jelentős mennyiségűhavazás formájában ér talajt, úgy a hóakadályokfellépésének gyakoribbá válása iselképzelhető. A légi közlekedés esetében aködös, jegesedéssel járó napok gyarapodásakedvezőtlen helyzetet teremt, nyáron pediga magasabb hőmérséklet az üzemanyag-fogyasztásnövekedését vonja maga után. A repülőtérikifutópályákon a hirtelen lezúdulócsapadékvíz elvezetése jelenthet problémát.Az áruszállítás és a logisztikai szolgáltatásokesetében nőhet a „just in time” készletgazdálkodásirendszerek klímaérzékenysége,mely visszahat a gyártásra és a kereskedelemre.A hirtelen lezúduló csapadék alámoshatjaa közúti és vasúti töltéseket, partfalakat,esetenként földcsuszamlásra vezethet, a tartósabbaszály pedig ugyanezen műtárgyakállékonyságát rontja (süppedés). Az éghajlatváltozáskedvezőtlenül érintheti az utakat,autópályákat szegélyező növénytakarók,élőhelyek biológiai sokféleségét is. A nyárihónapokban fokozódó aszfaltkárosodásokraszámíthatunk. A huzamosabb ideig fennállóhőségnapok a burkolat nyomvályúsodásánakdrasztikus erősödését vonják maguk után,különösen ha a napi átlaghőmérséklet legalábbhárom egymást követő napig nem sülylyed26 °C alá. A forró napok a vasúti sínekdeformálódását, vetemedését is magukkalhozzák. A fagypont körüli hőmérséklet és aváltozó halmazállapotú csapadékok is kedvezőtlenülérintik az útburkolatok állagát: azaszfaltrepedésekbe szivárgó nedvesség kátyúsodástokoz, mely jelenség szintén gyakoribbáválik majd. A hevesebb, erősebb széllökésekkeljáró viharok nem kímélik majd aközlekedésbiztonsági berendezéseket, közlekedésilámpákat, KRESZ-táblákat sem.

84 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKAz épített környezetAz árvíz- és belvíz-veszélyeztetett területekennőhetnek a víz okozta épületkárok,a kedvezőtlenül változó szél- és csapadékviszonyokszintén növelik az építési kockázatot.Az épületszerkezeteket elsősorban amegváltozott hóteher, valamint a hevesebbviharokkal járó szélteher és jégeső érintheti.Különösen veszélyeztetettek a tetőszerkezetekés a homlokzati elemek rögzítő elemei,melyek vihar okozta károsodása még az újépületek esetében is előfordulhat. A kivitelezésihelyszínek és tevékenységek növekvőidőjárás-érzékenységére számíthatunk.A nyáron végzett kültéri építési tevékenységeksorán a magas hőmérséklet és a megnövekedettultraibolya sugárzás fokozódómunkabiztonsági kockázatot jelent. A kültéribetonozási munkálatok feltételei is kedvezőtlenebbrefordulnak: a szárazabb és forrónyarak a kötési idő megváltozását vonhatjákmaguk után, a nedvesebb ősz és tél a betonfelső rétegében szilárdsági problémákra vezethet.Az ingatlanpiacra kiható változásraszámíthatunk a lakóhely- és lakásválasztásesetében. Az ingatlanvásárlások során érzékelhetőlesz a „menekülés a városokból”,illetve az energiatakarékos és klímabiztosépületek felértékelődése.Az aszfaltozott utak, a városok ritkás növényzete,az egyre gyarapodó nagy üvegfelületűépületek és ezek hűtését szolgáló légkondicionálókhasználata „ráerősítenek” azéghajlatváltozás okozta hőmérséklet-emelkedésre,és helyenként már-már elviselhetetlenvárosi hőszigetet okoznak. A városihőszigethatás erősödésével párhuzamosan avárosok nem kellően átgondolt közlekedésiinfrastruktúrája, a gépjárművek számánakés használatuk gyakoriságának növekedéseegyütt járulnak hozzá a városi levegőminőségromlásához.Az éghajlat változékonyabbra és szélsőségesebbrefordulása kedvezőtlenül érintheti avárosi úthálózat állapotát és a közösségi közlekedést.Az üzemanyagok áremelkedése és aközlekedési infrastruktúra fenntartási költségeineknövekedése is érzékelhető másodlagoshatást okozhat a városi közlekedésben. A városicsatornarendszereket, folyó menti közlekedésiútvonalakat, hídpilléreket jelentősenmegterhelhetik a gyarapodó és súlyosbodóáradások. Az éghajlatváltozás kedvezőtlenülérintheti a városi természeti és kulturálisörökséget. A hőhullámok, illetve a változékonyabbtéli időjárás veszélyezteti a műemlékeket,közparkokat, miközben valószínűlegnövekszik az igény a „természet” iránt.Az ipari termelés és szolgáltatásokEgyes erőforrás-igényes ipari ágazatokat(pl. vegyipar, élelmiszeripar, építőanyag-ipar)a vízhiány, a növekvő hűtésigény,a növekvő CO 2 -csökkentési költségek és aváltozó fogyasztói igények egyaránt kedvezőtlenülérinthetik. Az áradások több, aDuna, illetve a Tisza partjára települt veszélyesipari üzemet is veszélyeztethetnek.Az idegenforgalmi infrastruktúra fejlesztése(pl. szálloda-, gyógyfürdő-, kikötőépítés) amagasépítéshez hasonló klímaérzékenységetmutat. A változó éghajlat kismértékben befolyásolhatjaaz idegenforgalmi építmények,műemlékek állagát, illetve másodlagos hatásokjelentkezhetnek az építési költségek és a„szelíd” turizmus (pl. kerékpározás, természetjárás,falusi turizmus) elterjedése terén.A fentiek figyelembevételével, korábbi kutatásokraalapozva (Pálvölgyi, 2006) az infrastruktúra-fejlesztéseketaz éghajlat-változásiszempontú környezeti értékelés alapján kétcsoportra osztottuk:a) Kötelező éghajlat-változási szempontúértékelés: a fejlesztések az üvegházhatásúgázok kibocsátása (vagy megkötése) szempontjábólfokozott figyelmet érdemelnek, atervezési célok megvalósulását a várható éghajlatváltozásszámottevően befolyásolhatja.b) Ajánlott éghajlat-változási szempontúértékelés: E fejlesztések különböző, de általábankisebb mértékű ÜHG-kibocsátást vonnakmaguk után, és a fejlesztések eredményeit abekövetkező éghajlatváltozás következményeikisebb mértékben kockáztatják. Ezeknél

PÁLVÖLGYI: Klímaváltozás a környezeti értékelésekben 851. táblázatA fejlesztések csoportosítása az éghajlat-változási hatásértékelés szükségessége szempontjábólÉghajlat-változási szempontú értékelés„Kötelező”„Ajánlott”Erőművek fosszilis tüzelőanyag felhasználással Hulladéklerakó- és szennyvíztisztító-létesítés, csatornázásAtomerőmű-építés, élettartam-hosszabbítás Építőanyag-ipar (pl. üveg-, kerámia- és cementgyártás)Erőművek biomassza tüzelésselÉlelmiszeriparEnergetikai és ipari célú faültetvények kezelése Termál és gyógyturizmus fejlesztéseÉpületek fűtése, hűtése, világításaTermészetvédelmi erdő- és területgazdálkodásLégi forgalommal kapcsolatos fejlesztések Fémipar (acél- és alumíniumgyártás)Közúti személyforgalom és áruszállítás Diverzifikált megújuló energiaellátó rendszerekVárosi közlekedésfejlesztésKertészetAutópálya-, közút-, alagút-, hídépítésVegyiparNagyüzemi állattartásLakás- és irodaépítésNagytáblás növénytermelésKisteljesítményű gázturbinás erőműKomplex farmgazdálkodásÁr- és belvízvédelmi műtárgyakeseti mérlegelés döntheti el, hogy van-e szükségéghajlat-változási hatáselemzésre.Az éghajlat-változási hatásértékelés szükségességeszerint csoportosított fejlesztéseketaz 1. táblázatban közöljük.2. AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁSFIGYELEMBEVÉTELEA STRATÉGIAI KÖRNYEZETIVIZSGÁLATOKBANA stratégiai környezeti vizsgálat (SKV)a jelentős környezeti kihatású koncepciók,tervek és programok környezeti szempontúértékelésének és befolyásolásának eszköze.A jelen fejezetben áttekintjük az SKV és afenntarthatósági értékrend összefüggéseit ésbemutatjuk, hogy az SKV környezeti jelentésbenhogyan lehet a klímaváltozást figyelembevenni.Az éghajlatvédelmi szempontokfigyelembevétele az SKV jelentésbenAz SKV nemcsak a vizsgált dokumentum(továbbiakban: Program) környezeti, fenntarthatóságiszempontú értékelésének, átvilágításánakeszköze, hanem egyben a program kidolgozását,végrehajtását és nyomon követésétkörnyezeti irányba befolyásoló erő. Ez akkorteljesíthető, ha az alkalmazott módszertanmegvizsgálja, hogy az éghajlatvédelmi szempontbólreleváns fenntarthatósági és környezeticélok milyen mértékben integrálódnak avizsgált Programba. A vonatkozó jogszabályok1 figyelembevétele alapján a klímavédelmiintegrációt is lehetővé tevő SKV módszertannakaz alábbiakat kell biztosítania:a) Elemzési támogatást kell nyújtaniaahhoz, hogy a Program lehetővé tegye azÜHG-kibocsátások megelőzését és a várhatóéghajlatváltozásra való felkészülést.b) A programozási, tervezési folyamatklímavédelmi, fenntarthatósági szempontúbefolyásolását, alternatívák, javaslatok kidolgozásátés életciklus-szemléletű elemzését.c) Az éghajlatvédelmi fenntarthatóságiérték rend meghatározását, valamint ezek1Az Európai Parlament és a Tanács 2001/42/EK irányelve bizonyos tervek és programok környezetregyakorolt hatásainak vizsgálatáról;2/2005. (I. 11.) Korm. rendelet egyes tervek, illetveprogramok környezeti vizsgálatáról; 148/1999.(X. 13.) Korm. rendelet az országhatáron átterjedőkörnyezeti hatások vizsgálatáról szóló Espoo-iegyezmény kihirdetéséről.

86 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKjelentőségének elemzését a Program fejlesztésitörekvéseinek szempontjából.Az alkalmazott SKV módszertan a GRDPkézikönyv (GRDP, 2006) alapján olyan elemzési-értékelésikeretet alkot, amely feltárja,hogy a Programnak milyen közvetlen vagyközvetett kihatása lehet a környezetre, milyenkörnyezeti változások várhatók a hatások következtében,milyen természetűek és kiterjedésűeka bekövetkező hatások, illetve van-e lehetőségmegelőzni vagy csökkenteni a várhatójelentős károkat. Az elemzési-értékelési módszertanarra a – korábban kidolgozott és alkalmazott(Pálvölgyi – Tombácz, 2004) – megközelítésreépít, hogy a Program stratégiaiszintjét (célrendszerét, prioritásait) egy éghajlatvédelmiszempontú értékrendhez viszonyítjuk(2. táblázat). A gyakorlatban ez azt jelenti,hogy a Program prioritásainak, fejlesztési irányainakaz éghajlatvédelmi értékrendnek valómegfelelését minden egyes értékrend elemre 5fokozatú skálán jellemezzük.Megjegyezzük, hogy a „pontozásos” értékelésnem a prioritások és célok általánosmegítélésére szolgál, hanem – az SKVjavaslattevő jellegének eleget téve – a negatívértékekkel azokra az éghajlatvédelmiszempontokra (értékrendelemekre) hívja fel2. táblázatÉghajlatvédelmi szempontú értékrend1 A fejlesztés eredményeképpen légkörbe kerülő ÜHG-gázok mennyiségét korlátozni, ahol ez szükségesés lehetséges, csökkenteni kell2 A fejlesztés nem vezethet az érintett fejlesztés helyén kívül, más térségekben (közvetett)ÜHG-kibocsátáshoz, illetve a környezeti elemek terhelése (emissziók és hulladék) nem haladhatja megaz érintett lokális környezeti rendszerek terhelhetőségét, elnyelő képességét3 A fejlesztés kivitelezése, építése, operatív működését megelőző fázisa során az ÜHG-kibocsátásokatminimalizálni kell4 A fejlesztést követően, annak működésének lezárultával keletkező hulladékokból származóÜHG-kibocsátásokat minimalizálni kell5 A fosszilis tüzelőanyagok felhasználását minimalizálni kell, összhangban az emberi egészségvédelmével, valamint a természetes ökoszisztémák állapotának megőrzésével6 A feltételesen megújuló energiahordozók alkalmazását korlátozni kell az újratermelődés fenntarthatóságiszintjének és az ökológiai rendszerek tűrőképességének figyelembevételével7 A szénmegkötő képességű természeti erőforrásokkal való gazdálkodásban a feláldozott és a létrehozottértékek pozitív egyenlege kell hogy érvényesüljön, miközben a biológiai sokféleség megőrzésénekfeltételeit is biztosítani kell8 A fejlesztésnek alkalmaznia kell az energia- és erőforrás-takarékos megoldásokat, a hulladékkímélőés újrahasznosítási eljárásokat9 A fejlesztéseknél a területkímélő megoldásokat kell előnyben részesíteni, miközben az építészeti, tájiés kulturális értékek fennmaradását biztosítani kell10 A fejlesztés következtében a természetbe hulladékként visszakerülő, lebomló szerves anyagokmennyiségét csökkenteni kell11 A helyi szinten kezelhető erőforrások használata elsősorban a helyi közösség hasznát szolgálja12 A fejlesztésnek meg kell őriznie a helyi kultúrát, azokat a termelői és fogyasztói mintázatokat, amelyeka változó környezethez való alkalmazkodás során alakultak ki, s hosszú távon biztosították a helyiközösség és környezet harmóniáját. Ha ez már nem lehetséges, a fejlesztéseknek a fenntartható termelőiés fogyasztói mintázatok kialakítását kell támogatnia13 A várható éghajlatváltozásnak a fejlesztésekre gyakorolt hatását minimalizálni kell, oly módon,hogy a fejlesztés és a változó klíma kölcsönhatása az érintettek számára a lehető legkisebb környezeti,biztonsági és gazdasági kockázatot jelentse14 Biztosítani kell, hogy az éghajlatvédelem jelentősége tudatosuljon, tudományos céljai és eszközeielismerést és támogatást nyerjenek a társadalomban és a döntéshozók soraiban, oly módon, hogyaz érintetteknek a döntésekben való részvétele biztosítva legyen

PÁLVÖLGYI: Klímaváltozás a környezeti értékelésekben 87a figyelmet, ahol a prioritások és célok megfogalmazásábana megelőzés és a felkészülésszempontjait határozottabban kellene megjeleníteni.Azaz a módszertan egy analitikusjavaslattevő eszköz, amely konkrét útmutatástkíván nyújtani, hogy mely prioritásokat/célokat, fejlesztési irányokat milyen vonatkozásbanjavasoljuk módosítani.Együttműködés az érintettekkel azéghajlat-változási szempontú értékelésbenArra már általánosan utaltunk, hogy azSKV folyamatának egyik centrális eleme azérdekeltekkel kapcsolatos egyeztetés. A fejlesztésitörekvésekkel kapcsolatos információknaka következő éghajlati vonatkozásokracélszerű kitérnie:– A fejlesztés hatása a főbb hatótényezőkre(energiaigény, területhasználat, forgalomvonzás,építésigény stb.).– A fejlesztés „hozzájárulása” azÜHG-kibocsátásokhoz.– A tervezés és a megvalósítás során bevezetésrekerülő éghajlatvédelmi lépések,különös tekintettel a karbonsemleges megoldásokra.– A várható éghajlatváltozás hatása a fejlesztésre.Az információkat minden egyes célcsoportszámára külön-külön kell összeállítani,figyelemmel az érdeklődésre, a képzettségreés a társadalmi részvétel szerepének jellegére.A fontosabb célcsoportok a következők:– A fejlesztés által érintett közösségek(önkormányzatok).– Civil szervezetek (környezet-, egészség-és fogyasztóvédelmi szervezetek).– A fejlesztés megvalósításában érdekeltgazdasági szereplők (tervezők, kivitelezők,beszállítók stb.).– Közép- és felsőfokú oktatási intézmények(tanulók és pedagógusok).– Helyi politikai, közigazgatási és gazdaságidöntéshozók.– Helyi (esetenként országos) média.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) EEA (2008): EEA Report No 4/2008: Impacts of Europe’s changing climate – 2008 indicator-basedassessment. (2) GRDP (2006): Handbook on SEA for Cohesion Policy 2007-2013,Greening Regional Development Programmes Network February 2006, Exeter, UK (3) IPCC(2007): Éghajlatváltozási Kormányközi Testület negyedik értékelő jelentése, a munkacsoportokvezetői összefoglalói. KvVM-OMSZ (4) LÁNG I. – CSETE L. – JOLÁNKAI M. (szerk., 2007):A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok: a VAHAVA jelentés. Szaktudás KiadóHáz, Budapest, ISBN 978-963-9736-17-7 (5) OVERBYE, T. ET AL. (2007): The Electric PowerIndustry and Climate Change: Power Systems Research Possibilities. Power Systems EngineeringResearch Center, Washington (PSERC Publication 07-16) (6) PÁLVÖLGYI T. (2006):A stratégiai környezeti vizsgálatok klíma elemei. „AGRO-21” Füzetek 47. sz., 3-16. pp. (7)PÁLVÖLGYI T. (2008): Az éghajlatváltozás hatásai az épített környezetre és az infrastruktúrára.In: Fodor I. – Suvák A. (szerk.): A fenntartható fejlődés és a megújuló természeti erőforrásokkörnyezetvédelmi összefüggései a Kárpát-medencében. MTA Regionális KutatásokKözpontja, Pécs (8) PÁLVÖLGYI T. (2008): Gazdaság, társadalom, infrastruktúra. In: HarnosZs. – Gaál M. – Hufnagel L. (szerk.): Klímaváltozásról mindenkinek. Budapesti CorvinusEgyetem hivatalos kiadványa, Budapest (9) PÁLVÖLGYI T. – TOMBÁCZ E. (2004): Módszertan aregionális fejlesztések stratégiai környezeti vizsgálatára. In: Strukturális alapok és fenntarthatóság.Magyar Természetvédők Szövetsége, Budapest (10) PÁLVÖLGYI T. – SZLÁVIK J. – FÜLEM. – NAGYPÁL N. (2005): ECO-21: Development of a Complex Environmental PerformanceIndicator for Hungary. In: Banse, G. – Hronszky, I. – Nelson, G. (eds.): Rationality in an UncertainWorld. edition Sigma, Berlin (11) STRÓBL A. (2005): Magyarország villamosenergiafogyasztása, az igények alakulása. Magyar Atomfórum Egyesület, Budapest

A KISTÉRSÉGI SZINTŰ ÉGHAJLAT-VÁLTOZÁSISÉRÜLÉKENYSÉGVIZSGÁLAT MÓDSZERE ÉS EREDMÉNYEIPÁLVÖLGYI TAMÁS – CZIRA TAMÁS – DOBOZI ESZTER –RIDEG ADRIENN – SCHNELLER KRISZTIÁNKulcsszavak: éghajlatváltozás, érzékenység,alkalmazkodóképesség, sérülékenység, kistérségek.ÖSSZEFOGLALÓ MEGÁLLAPÍTÁSOK,KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOKA kutatómunka célja olyan objektív alapú hatásvizsgálati módszertan kialakítása,amellyel kvantitatív módon jellemezhető és egymással összehasonlítható egy-egy térségéghajlatváltozással szemben mutatott komplex természeti, társadalmi, gazdasági sérülékenysége.A térségi kitettségen, érzékenységen és alkalmazkodóképességen alapulóéghajlat-változási sérülékenységvizsgálat módszerének (CIVAS modell) területi szintenelvégzett hazai adaptációjakor több területi komplex indikátor kialakítására került sor.Tesztelés alá vontuk egy regionális éghajlati modell (RACMO klímamodell) kistérségialkalmazhatóságát, illetve térképes összehasonlító elemzéseken keresztül meghatároztuktématerületenként a kistérségek kitettségét, érzékenységét, alkalmazkodóképességétés ezek eredőjeként komplex sérülékenységük relatív szintjét is. A kutatómunkamegalapozta a területfejlesztési szakpolitika klímaváltozás mérséklésére vonatkozónégyéves szakmai programját, és hozzájárulhat a térségeink sajátos adottságain alapuló,a fenntartható fejlődést figyelembe vevő klíma- és területi stratégiák kialakításához.BEVEZETÉSSzéles körű tudományos konszenzus azéghajlatváltozás elkerülhetetlensége. Bár avisszafordíthatatlan, katasztrofális környezetiváltozások talán még megelőzhetők, a hatásokés következmények térbeni megoszlásaigen különböző lehet. Magyarországon eltérőokokra vezethetők vissza a területi egyenlőtlenségek(pl. a nyugat–keleti, illetve újabbanaz északnyugati–déli gazdasági lejtő, a városias-vidékiestérségek egyenlőtlenségei éssúlyos társadalmi, jövedelmi különbségek),amelyek az éghajlatváltozás hatásaira továbbmélyülhetnek, mert az egyes régiók, kistérségekés a társadalmi rétegek más-más módonés mértékben sérülékenyek a változásokkalszemben. Különösen kedvezőtlenül érinthetia szociálisan rászorulókat, a halmozottanhátrányos helyzetű térségeket és közösségeket,így valószínűsíthető, hogy ezek a kedvezőtlenadottságú térségek és a különböző társadalmicsoportok (pl. a szegények, idősek)alkalmazkodási és felkészülési lehetőségei iseltérnek egymástól. Összességében a hatásokjelentkezésével nőhet a területek gazdaságidifferenciáltsága, fokozódhatnak a társadalmikülönbségek és akár újabb súlyos társadalmiegyenlőtlenségek is kialakulhatnak(Láng – Csete – Jolánkai, 2007). Ugyanakkoraz éghajlatváltozás területi szintű stratégaiintegrációjának módja és gyakorlati eszközeijelenleg még részben kidolgozatlanok,ezért ezekhez szükséges a megfelelő területiszintű sérülékenységvizsgálat elvégzése, illetvea megelőzési, alkalmazkodási lehetősé-

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 89gek feltárása, amelyek elősegítik a stratégiaitervezési tevékenységben megjelenő intézkedésekmeghozatalát (Czira et al., 2010).A jelen vizsgálat célja, hogy azonosítsaaz éghajlatváltozás értékelésének területfejlesztésbenbetöltött funkcióját, területi tervezésifeladatait és szerepét – első lépésbena kistérségi szintű várható hatások feltárásarévén, amely meghatározásának segítségévelösszehasonlíthatóvá válik a magyarországikistérségek éghajlat-változási sérülékenysége.Vizsgálatunkban törekedtünk a legalacsonyabbterületi szint kiválasztására, mert akedvezőtlen változások elsősorban helyileg,„adott helyen”, a településekben, kistérségekbenjelentkeznek. Ez ugyan már térségiszintnek tekinthető, de még közel áll a társadalomtagjaihoz és az általuk szervezett vagyműködtetett, illetve igénybe vett ellátórendszerekhez,valamint ez a térségi önszerveződéslegfontosabb színtere.1. AZ ÉGHAJLAT-VÁLTOZÁSISÉRÜLÉKENYSÉGVIZSGÁLATA CIVAS MODELLBENA kistérségi szintű éghajlatváltozás vizsgálatánakkiindulópontja, hogy egyértelműenazonosítsuk a környezet, a társadalomés a gazdaság különböző szintjein jelentkezőhatásokat. Sajátos jellegzetessége e problémakörnek,hogy az éghajlati körülményekszélsőséges eseményei visszahatnak a helyiklímakárosító társadalmi-gazdasági tevékenységekreis, így nemcsak az éghajlatváltozásközvetlen következményei jelenthetnekgondot, hanem közvetve „mikroszinteken”például vállalatok, közösségi értékek (épületek,utak), ellátórendszerek állapotát is veszélyeztethetikklimatikus hatások. Mindennapiéletünket is meghatározó kérdés, hogy civilizációsvívmányok, épületek, infrastruktúrákmennyire „klímabiztosak”, és a ma fejlesztéseivajon kiállják-e majd a változó klímatámadásait. Az éghajlati hatások komplexláncolata (1. ábra) a következő (Pálvölgyi,2008):– Közvetlen éghajlati hatások – változása klímaparaméterekben: az éghajlatváltozáselsődleges megjelenési formája a regionálisklímaindikátorokban megmutatkozó változások:pl. felmelegedés, csapadékváltozás,az átlagokban és a szélsőségekben jelentkezőmódosulások. A klímaindikátorokban várhatóváltozások számszerű értékeit általában aklímamodellek szolgáltatják.– Közvetett éghajlati és komplex természetihatások: az éghajlat megváltozásaösszetett – egymással is kölcsönható ésa klímaindikátorokra is visszaható – helyitermészeti jelenségeket generál; többek közötthőhullámokat, aszályokat és árvizeket,levegő- és vízminőség-romlást, élőhelyekdegradációját. Lényeges, hogy a helyi hatásviselőketnem elsősorban a klímaindikátorokváltozása, hanem az ebből fakadó komplextermészeti következmények érintik.– Természeti, társadalmi, gazdasági következmények:a komplex természeti következmények„begyűrűznek” a helyi ökoszisztémákba,termesztési-termelési rendszerekbe;azaz a közvetlen éghajlati hatások és a természetirendszerekben, ökoszisztémákbanfellépő közvetett hatások együttesen vezetnekkedvezőtlen társadalmi-gazdasági következményekre(pl. energia- és élelmiszerárak,emberi egészség, épített környezet,mezőgazdasági versenyképesség, biodiverzitás-csökkenés).A kistérségeket tehát különböző hatásokérik, és erre különbözőképpen reagálnak,ezzel eltérő jellegzetességeket mutatnak azéghajlatváltozással kapcsolatban. A CIVAS(Climate Impact and Vulnerability AssessmentScheme) modell lényege, hogy egységesmódszertani kereteket biztosítson akvantitatív éghajlati hatásvizsgálatokhoz,így segítségével modellezhető a területek sérülékenységeaz éghajlatváltozás szempontjából,amelyet jelen esetben a kistérségi szintvizsgálatával valósítunk meg.A CIVAS modell az Éghajlatváltozási KormányköziTestület Negyedik Értékelő Jelentésében(IPCC, 2007) közzétett megközelítésenalapul, de számos hazai alkalmazási előzmény

90 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK1. ábraKözvetlen éghajlati hatások– A nyarak forróbbá és szárazabbá válnak– Gyakoribb és súlyosabb viharokra számíthatunk, a hirtelen lezúduló, extrém csapadékos időszakok(felhőszakadás, jégeső, tartós esőzés stb.) gyakoribbá válnak– A csapadékszegény időszakok (elsősorban nyáron) hosszabbodnak, csapadékhozamuk csökken– A telek mérsékeltebbek és csapadékosabbak lesznek, a téli csapadék halmazállapota változatosabblesz (havazás, eső, ónos eső, köd és zúzmara)– Helyi szélviharok (orkán, tornádó) megjelenésének valószínűsége növekszikKözvetlen éghajlati és természeti hatások– Árvíz, belvíz, sárfolyam, földcsuszamlás– Hőhullámok– Aszály, talajtömörödés, erózió, elsivatagosodás– Erdő- és mezőgazdasági tüzek fokozódása– Élőhelyek degradációjaTársadalmi-gazdasági következmények– Emberi egészséget, életmódot, életminőséget veszélyeztető hatások– Gazdasági körülményeket (pl. energia- és élelmiszerárak, kárelhárítási költségek, mezőgazdaságiversenyképesség stb.) érintő hatások– Épített környezetet, infrastruktúrát érintő hatások– Biológiai sokféleség csökkenéseKözvetlen és közvetett éghajlati hatások, komplex társadalmi-gazdasági következményekForrás: Pálvölgyi, 2008is fellelhető a szakirodalomban. A modell aCLAVIER 1 nemzetközi klímakutatási projektkeretében készült (Pálvölgyi – Hunyady,2008), többek között az éghajlatváltozás ökológiaiés épített környezetre gyakorolt hatásainakvizsgálatára. A modell a környezetiállapotértékelésben széles körben alkalmazottDPSIR 2 modellt is jól követi (2. ábra).1CLAVIER projekt: Climate Change andVariability: Impact in Central and Eastern EuropeEU 6. Keretprogramja, GOCE Contract Number:037013.2DPSIR (Driving Force – Pressure –State– Impact – Response) modell: az Európai Unióbankidolgozott és elfogadott környezetértékelésivizsgálati modell, amely az OECD PSR modelljénalapul és fenntarthatósági indikátorokat is alkalmaza társadalmi-gazdasági-környezeti folyamatokleírására.Mint arra fentebb utaltunk, a lokális éghajlatihatások a társadalmi-gazdasági-környezetitérben egyaránt jelentkeznek (pl.aszály, terméshozam-kiesés, mezőgazdaságijövedelmek csökkenése), ezért az éghajlatváltozásterületi hatásait a kitettség (exposure)→ érzékenység (sensitivity) → várhatóhatás (impact) → adaptivitás (adaptive capacity)→ sérülékenység (vulnerability) kontextusbankell vizsgálni.A CIVAS modell kistérségi realizációjábanbevezetett meghatározások a következők:– Komplex éghajlati problémák, hatásviselőrendszerek: a modell alkalmazásánakelső lépéseként meg kell határozni, hogy milyen– a társadalmi, gazdasági, környezetitérben egyaránt jelentkező – komplex éghajlatiproblémákkal írjuk le a kistérségi szintűéghajlatváltozást, és ezeknek „kik”, milyenrendszerek a hatásviselői.

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 912. ábraA sérülékenységvizsgálat fogalmi keretei és a CIVAS modell elvi felépítéseForrás: Pálvölgyi, 2008– Kitettség (exposure): kistérségi szintűéghajlatváltozás; azaz „helyben” hogyanváltozik a klíma. Eltérően az érzékenységtől(amely a hatásviselőt jellemzi), a kitettségcsak földrajzi helyre jellemző, amelyről adatok,információk a klímamodellekből nyerhetők.– Érzékenység (sensitivity): a hatásviselő(pl. mezőgazdaság, emberi egészség, építményekállapota) időjárásfüggő viselkedése (pl.aszályhajlam, erdőtűzkockázat). A hatásviselőrendszerek érzékenységét függetlennektekintjük a klímaváltozástól, és elsősorban ahatásviselő rendszerre jellemző.– Várható hatás (potential impact): az érzékenységés a kitettség kombinációja, amelyegyaránt jellemző a földrajzi helyre és a vizsgálthatásviselő rendszerre (pl. mortalitássalsúlyozott városi hőszigethatás).– Alkalmazkodóképesség (adaptive capacity)és egyéb nem-klimatikus faktorok: ahelyi társadalmi-gazdasági válaszok „ereje”a klímaváltozásra (például a mezőgazdaságialkalmazkodás egy formája az öntözés,amely többek között a mezőgazdasági jövedelmezőségtőlfügg).– Sérülékenység (vulnerability): komplexmutató, amely a várható hatásokat kombináljaaz alkalmazkodóképességgel; figyelembeveszi, hogy ugyanaz a várható hatás egygyengébb alkalmazkodóképességű kistérségbensúlyosabb következményekkel járhat.A CIVAS modell alkalmazásának főbb lépéseitaz 1. táblázat tartalmazza.Az éghajlat-változási sérülékenységetkomplex mutatóként írjuk le, amely integráljaa kitettséget (azaz egy adott helyenaz éghajlat várható megváltozását), az éghajlatiérzékenységet (azaz egy adott helyena természeti környezet indikátorainak„meteo-szenzitivitását”), valamint az alkalmazkodóképességet(azaz egy adott helyena társadalomnak és a gazdaságnak a változásokatkivédő, elhárító erejét). Így egy

92 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKA CIVAS modell alkalmazásának főbb lépései1. táblázatI. fázis: Hatásviselők, indikátorok, számítási eljárások meghatározása1. lépés Komplex éghajlati problémák, hatásviselő rendszerek meghatározásaA problémák ismertetése, szerepük a helyi éghajlati sérülékenység kialakulásában2. lépés Érzékenységi indikátorok meghatározásaMinden egyes komplex problémára külön-külön3. lépés Kitettségi indikátorok meghatározásaÖsszhangban az érzékenységi indikátorokkal, finom felbontású regionális éghajlatmodellekeredményei alapján4. lépés A várható hatás számítási módszerének meghatározásaAz érzékenységi és a kitettségi indikátor együttes figyelembevételének matematikai reprezentációja5. lépés Alkalmazkodóképességet leíró indikátorok meghatározásaMinden egyes komplex problémára külön-külön; problémára jellemző társadalmi-gazdasági válaszok6. lépés A sérülékenység számítási módszerének meghatározásaA várható hatás és az alkalmazkodóképesség-indikátorok együttes figyelembevételének matematikaireprezentációjaII. fázis: Számítások, értékelés, elemzés7. lépés Az I. fázisban meghatározott indikátorok előállításaA 2., 3. és 5. lépésekben meghatározott indikátorok számszerű értékeiből adatbázis készítése8. lépés A sérülékenység számításaAz I. fázis 4. és 6. lépése alapján adatbázis készítése9. lépés A kistérségi sérülékenység elemzése, értékeléseA leginkább sérülékeny kistérségek lehatárolása, térképezése, összehasonlító értékelése3. ábraForrás: Pálvölgyi, 2009A kistérségek klímasérülékenységének osztályozása

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 93komplex természeti, gazdasági és társadalmisérülékenységet határozhatunk meg azéghajlatváltozásra (3. ábra).2. AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁSKISTÉRSÉGI SZINTEN RELEVÁNSKOCKÁZATI TÉNYEZŐI,PROBLÉMÁI ÉS FOLYAMATAIA CIVAS modell alkalmazásának elsőlépése – mint korábban kifejtettük – a kistérségiszinten releváns (jelentős hatású, demegfelelő adatokkal alátámasztott) komplexéghajlati problémák azonosítása.A magyarországi éghajlatváltozás kilátásait,a várható hatásokat széleskörűenösszegző VAHAVA projekt (Láng – Csete– Jolánkai, 2007), valamint az Európai KörnyezetiÜgynökség legutóbbi, indikátor-alapúelemzését (EEA, 2008) figyelembe vévea kistérségi szintű klímasérülékenység-vizsgálathozkiindulásként a következő komplextermészeti, társadalmi, gazdasági problémákathatároztuk meg:1. Aszály és szárazodás okozta mezőgazdaságiés vidékfejlesztési kockázatok.2. Erdőtűzveszély.3. Városi hőhullámok közegészségügyikockázatai.4. Biológiai sokféleség csökkenése, különösena természetvédelmi oltalom alatt állóterületek veszélyeztetettsége.5. Szélsőséges vízjárás: árvízkockázatokaz épített környezetben.Alapfeltevések és megközelítésekA kitettség, az érzékenység és az alkalmazkodóképesség– komplex problémák leírásáradefiniált; térben és időben folytonos– indikátormezőit hosszabb időre vonatkoztatottkistérségi területi átlaggal közelítjük.Ez egyben azt is jelenti, hogy a kitettségi indikátorokkialakításakor az éghajlat-modellezésbenszokásos 30 éves időátlagú éghajlat-változásiforgatókönyvekből indultunk ki.Ugyanakkor az érzékenység és az alkalmazkodóképességindikátorainak meghatározásasorán feltételeztük, hogy e mutatók időbennem változó jellemzők.A sérülékenységvizsgálatban arra törekedtünk,hogy olyan bemeneti indikátorokatválasszunk, amelyek területi eloszlásaismert; a hazai szakirodalomban, hivatalosadatbázisokban elérhetők. Ebből következőenjelen vizsgálatokban az indikátorok megválasztásaelső kísérletnek tekinthető, amelylyelazt kívánjuk bemutatni, hogy az éghajlatisérülékenységvizsgálat kistérségi szintenértelmezhető, számítható, térképezhető ésinterpretálható. A CIVAS modell lehetővéteszi, hogy a későbbiek során viszonylagmérsékelt időráfordítással az indikátorokat„lecseréljük” és új, a komplex problémaköröketpontosabban leíró, a területi folyamatokatjobban jellemző mutatókkal helyettesítsük.A fent említett öt – a területi folyamatokszempontjából releváns – komplex éghajlat-változásiproblémakör szükségszerűena tényleges jelenségek leszűkítését jelentik.Ugyanakkor a vizsgált komplex természeti,társadalmi, gazdasági problémák körebővíthető, illetve további módszertani fejlesztésselkomplex mutatóvá alakítható (pl.„Balaton probléma kör”: vízszintcsökkenés,víz minőségromlás, idegenforgalom visszaesése,kritikus infrastruktúra-kockázatok, erdőkállapotának veszélyeztetettsége stb.).A jelen közleményben az öt komplexproblémakör közül az aszály és szárazodás,az erdőtűzveszély, valamint a városi hőhullámokproblémáira vonatkozó éghajlati sérülékenységvizsgálateredményeit mutatjukbe. A biológiai sokféleség csökkenése, illetvea szélsőséges vízjárás problémakörökesetében a kitettségi indikátorokat szolgáltatómodelleredmények (pl. talajnedvesség,lefolyás, csapadékintenzitás, hómennyiségstb.) a Kárpát-medence térségére rendkívülbizonytalanok, ezen indikátorok előállításatovábbi modellfejlesztéseket, alkalmazásokatigényel.A kitettségi indikátorok forrása azELTE-TTK Meteorológiai Tanszéke, amelyeka vizsgálat során a tíz Európára vo-

94 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKnatkozó 50 km-es horizontális felbontásúregionális klímamodell közül a holland meteorológiaiszolgálat (KNMI) szimulációinalapulnak. A KNMI által alkalmazott regionálismodell a RACMO volt (Lenderinket al., 2003). A kiindulási és határfeltételeketaz 1961–1990 referencia időszakra, s a2071–2100 célidőszakra a brit HadCM3/HadAM3H(Rowell, 2005) biztosította. A futtatássorán a viszonylag pesszimista A2 szcenárióttekintették, amely a világ sokféleségénekmegmaradásával, valamint az emberiséglélekszámának állandó, de lassú növekedésévelszámol (Nakicenovic – Swart, 2000).A gazdasági és technikai fejlődés várhatóanminden földrajzi régióban érvényesül, de azösszes forgatókönyv közül ez esetben a leglassabban.Az A2 szcenárió 2100-ra a globálisszén-dioxid-szint 850 ppm-re növekedésévelszámol, ami az ipari forradalom előttilégköri mennyiség közel háromszorosa.A kistérségekre meghatározott értékek aszimulált meteorológiai mezőkből kerültekmeghatározásra az indikátormező értékéből areferencia és a célidőszakra is. A kiválasztásazért esett erre a szimulációra, mert a hazaihavi átlagos hőmérsékleti és csapadékértékeketelfogadhatóan reprodukálta. Azonbana klímamodell-eredmények bizonytalanságanagy, futtatásuk és hibakorrekciójuk időigényes,valamint a modell-outputok és a leskálázottváltozók térbeli és időbeni felbontásanem elegendő, így a további kutatások soránfeltétlenül szükséges fi nomabb léptékű, 25km-es rácspontú felbontással leskálázott éghajlatimodelleredmények használata.Az érzékenységi és alkalmazkodóképességiindikátorok alkalmazása során törekedtünka legmegfelelőbbek kiválasztására,amelyet számos feltétel nehezített. Ezek közülkiemelhető, hogy a szükséges területiindikátorok csak korlátozott számban állnakrendelkezésre, valamint vannak olyanok,amelyek előállíthatók, azonban nemértelmezhetők kistérségi szinten. Az egyesproblémakörökhöz tartozó, és vizsgált jelenségenkénteltérő indikátorok meghatározásátés előállítását – tématerületenkénti bontásban– az alábbiakban mutatjuk be (Pálvölgyi,2009; Rideg, 2008).Aszály és szárazodás okoztamezőgazdasági és vidékfejlesztésikockázatokAz éghajlatváltozás következtében a jövőbena tartósan magas nyári hőmérséklet,az egyre növekedő időjárási szélsőségek ésa csapadékhiány miatt fokozódhat az aszályoksúlyossága és gyakorisága. Erre a mező-Vizsgáltkomplexfolyamat,problémaAszály ésmezőgazdaságAz aszály és szárazodás témakörében felhasznált indikátoroktípusaKitettségi indikátorÉrzékenységi indikátorIndikátorokAlkalmazkodóképességiindikátormegnevezéseÁngyán-féleaszályossági indexTalajokaszályérzékenységeAgráradaptációsindexSzámítási módjaTenyészidőszak hőösszege/éves csapadékösszeg(°C/mm)A talajok vízgazdálkodásitulajdonságai alapján képzettérzékenységi mutató1 ha mezőgazdaságiterületre jutó kistérségimezőgazdasági bruttóhozzáadott érték (BHÉ) ésagrártámogatásból képzettkomplex mutató2. táblázatForrásaELTEMeteorológiaiTanszékMTA-TAKI,SZIE,VÁTI NKft.VÁTI NKft.

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 95gazdaság, és ezáltal az élelmiszer-ellátás aleginkább érzékeny, mert tartós aszálykormegsemmisülhet, vagy lényegesen csökkenheta termés, és a feldolgozó kapacitások iskihasználatlanok maradhatnak. A vizsgálatokbana mezőgazdaság megközelítésébenaz aszállyal foglalkozunk, így az aszállyalszembeni sérülékenység meghatározása elsőmegközelítésben az 2. táblázatban felsoroltindikátorokkal történt.Az éghajlati kitettség változását jellemzőindikátor az Ángyán-féle ariditási index változása.Az éghajlati modellből származtatotteredmények övezetességet mutatnak, valamintaz index értéke az ország déli és keletiterületein a legnagyobb jelenleg és a jövőbenis. Ez leginkább e térségekben lévő magashőmérsékletnek és az országos átlag alattiprognosztizált lehulló csapadékösszegnekköszönhető.Érzékenységi indikátorként – az MTA Talajtaniés Agrokémiai Kutatóintézet és a SzentIstván Egyetem Környezet- és TájgazdálkodásiIntézete által kidolgozott – talajok vízgazdálkodásitulajdonságai és vízmegtartó képességealapján meghatározott egyes talajtípusokeltérő aszályérzékenységét vettük alapul (Várallyay,2008, 2009), amely eredményekéntnagyon érzékeny talajok az Alpokalja, Homokhátság,Közép-Tisza-vidék, Hortobágy ésa Kis- és Nagy-Sárrét területén találhatók.Magyarországon az aszályos évek gyakorisága,nagysága és kárkövetkezményeeltérő. Az aszály okozta károk egyaránt jelentkezneka növénytermelésben (termésmennyiségcsökken, akár teljes terméspusztuláselőfordulhat) és az állattenyésztésben(állatok megbetegednek, illetve elhullanak).Az aszályokkal szembeni alkalmazkodóképességmeghatározásakor abból indultunkki, hogy a károk elviselése, kompenzálása,illetve elhárítása elsősorban a térség gazdaságiviszonyaitól függ, így alkalmazkodásiindikátorként egy általunk képzett mutatótalkalmaztunk. Ez az indikátor tartalmazza– az egy hektár mezőgazdasági területreeső kistérségi mezőgazdasági bruttó hozzáadottértéket (BHE) mint az ágazat jövedelemtermelőképességét jellemző mutatót(Udovecz, 2002); és– az agrártámogatásokat oly módon, hogya legrosszabbul adaptálódó kistérségek azoklettek, amelyek alacsony mezőgazdaságiBHÉ-val és alacsony támogatottsággal rendelkeznek(ezek nem az adottságuknak megfelelőentermelnek), valamint azok, amelyeksok támogatást kapnak, de a pénzt feltehetőennem hatékonyan hasznosítják, így a mezőgazdaságiBHÉ-ban ez meg sem jelenik.E megközelítésben a nagyon jól adaptálódókistérségek a sokat termelők, jelentős teljesítménnyelrendelkezők, amelyek támogatásnélkül is eredményesek. A komplex adaptációsmutató értékei alapján a jól alkalmazkodóterületek mozaikosan helyezkednek el azországban. E térségek a Pilis, Budai-hegység,Gerecse előterében, a Balaton-felvidéken, aDéli-Bakony, a Vasi-hegyhát és az Őrség, valaminta Mecsek, Baranyai-dombság, Bácskailöszös-hátság, Heves-Borsodi-dombságés a Zemplén-hegység területein találhatók.E mutatókból képzett sérülékenységvizsgálateredményeit a 4. ábrán mutatjuk be.A legsérülékenyebb kistérségek az országkeleti és középső területein, elsősorbanBács-Kiskun, Jász-Nagykun-Szolnok, Szabolcs-Szatmár-Beregkeleti, Hajdú-Bihar déliés Békés megye északkeleti részén találhatók.A Szatmár–Beregi-síkság kiemelkedik,ennek oka a térség gyenge alkalmazkodóképességérevezethető vissza. Ugyanakkora kitettségi indikátorok térbeni eloszlása(azaz a regionális klímamodell-eredmények)alapján a Hajdúság és a Körös–Maros-közeészaknyugati része a környezeténél kevésbésérülékeny az aszályhajlam fokozódásaszempontjából. E nagy térségeken kívül kisebbszigetszerű eltérések is megfigyelhetőka Dunántúlon, mint a Nyugat-Bakony északielőtere, a Marcal-medence és a Dráva menteterületei, amelyek nagyobb sérülékenységeelsősorban az itt lévő talajok aszályérzékenységévelés a belső perifériák alacsony jövedelemtermelőképességével magyarázható.A Balaton-felvidék a környezetétől eltérőenaz átlagosnál kevésbé sérülékeny, az itt lévő

96 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK4. ábraÉghajlati kitettség, érzékenység, alkalmazkodóképesség és sérülékenységaz aszály és szárazodás vonatkozásábankarsztos talajok vízgazdálkodási tulajdonságaijók, és a térség alkalmazkodóképességejó, elsősorban a magas támogatás-adszorpciósképességének köszönhetően.Magyarország területének 35%-át alkotjákaz éghajlatváltozás hatására bekövetkezőaszályosodással szemben a kiemelten ésfokozottan sérülékeny térségek – ez a leghátrányosabbhelyzetű kistérségek 45%-a –,amellyel a lakosság 22%-a érintett. A legkevésbésérülékenyek az ország fejlettebbtérségei, valamint a csekély mezőgazdaságipotenciállal rendelkező, urbanizált térségek.Az erdőtüzek veszélyeAz erdők területe Magyarországon elértea 2 millió hektárt, azonban összetételükben,egészségi állapotukban és a kitermelhető faanyagmennyiségében is változást okozhata várhatóan szárazodó klíma és a csapadékéven belüli eloszlásának változása. Mind azaszály, mind az egyéb szélsőséges időjárási jelenségekis nyomon követhetők az erdők állapotában.Az elmúlt években Magyarországonis megfigyelhető az erdő- és bozóttüzek egyregyakoribbá válása – ami komoly kockázati

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 975. ábraÉghajlati kitettség, érzékenység, alkalmazkodóképesség és sérülékenységaz erdőtűzveszély vonatkozásábantényezőt jelent –, amelyek terjedése azonbanegyelőre csak részben hozható összefüggésbeaz éghajlatváltozással. A vizsgálat során azerdők tűzveszélyeztetettségét befolyásoló indikátorokata 3. táblázat tartalmazza.A kitettségi indikátor (azaz a tűzveszélyesnapok számának jövőbeli alakulása) övezetesképet mutat, és a legmagasabb változás azország déli területein mutatkozik, ahol többmint 20 nappal nőhet az érintett időszakokhossza.Az érzékenységi indikátor a MezőgazdaságiSzakigazgatási Hivatal (MgSzH) ErdészetiIgazgatósága által települési szintennyilvántartott (az erdőgazdálkodók kezelésébenlévő erdőterületeire vonatkozó, nagymértékbenés közepesen erdőtűz-veszélyeztetettbesorolású) területi adatain alapszik. 3Ennek alapján az erdőtűzérzékeny területekelsősorban Duna–Tisza közi Homokhátsá-3Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal ErdészetiIgazgatóság és Országos KatasztrófavédelmiFőigazgatóság: Országos ErdőtűzvédelmiTerv, 2008 (http://www.aesz.hu/index.php?option=com_content&task=view&id=1247).

98 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKVizsgáltkomplexfolyamat,problémaErdők,erdőtűzAz erdőtűz témakörében felhasznált indikátoroktípusaKitettségi indikátorIndikátorokÉrzékenységi indikátorAlkalmazkodóképességiindikátormegnevezéseTűzveszélyesnapok számaKistérségekerdőtűzveszélyeztetettségibesorolásaA hivatásosés önkéntestűzoltóságokvonulási idejeSzámítási módjaAzon napok száma évenként, amikora napi maximum hőmérséklet30 °C fölé emelkedik, a relatívnedvességtartalom nem éri el a30%-ot és a megelőző 30 napban acsapadékösszeg nem éri el a 30 mm-tHivatalosan nyilvántartotterdőgazdálkodók kezelésében lévőerdőterületek veszélyeztetettsége(forrás gazda által kategorizálva)3. táblázatForrásaELTEMeteorológiaiTanszékMgSzH, OKF,VÁTI NKft.OKF, VÁTINKft.gon, az Aggteleki-karszt, az Ózd–Pétervásárai-dombságés a Börzsöny, Cserhát vidékén,valamint Nyugat-Magyarországon az Őrség,Kemeneshát, Bakony, valamint a Baranyai-hegyhátterületein találhatók.Az alkalmazkodóképességet a hivatásosés az önkéntes tűzoltók átlagos vonulási idejéveljellemeztük. E mutató alapján a főbbproblémák figyelhetők meg az Észak-magyarországiRégió aprófalvas, többnyire elmaradottterületein, ahol a domborzati adottságokáltal meghatározott útviszonyok a főbefolyásolási tényezők, valamint a Pannonhalmai,Kiskunmajsai és a Kisteleki kistérségekesetében is komoly gondot okozhat atűzoltóságok oltási kapacitásainak, kiérkezésiidejének helyzete.Az eredmények szerint az erdőtűz vonatkozásábanlegsérülékenyebb kistérségek aDuna–Tisza közén, a Mecsek, Baranyai- ésZalai-dombság, a Déli-Bakony, valamint aNyírség egyes területein találhatók (5. ábra).A déli területeken fő ok a tűzveszélyes napokszámának jelentős várható növekedése.A többi érintett térségben elsősorban az oltástnehezítő elérhetőség okoz gondokat, illetve anyugati határ mentén a faösszetétel. A fővároskörnyékén és az északi határ mentén ezekenkívül a társadalmi kockázati tényezők befolyásoljákleginkább a sérülékenységet. Összességébenmegállapítható, hogy az ország területének36%-a kiemelten és fokozottan sérülékeny,ez az érintett védett területek és lakosság esetébenis közel 30%-os arányt tesz ki.A városi hőhullámokközegészségügyi kockázataiA kistérségi klímasérülékenység közegészségügyivizsgálatában első közelítéskénta városi hőhullámok egészségkárosítóhatásaival (hősokk, hőguta, idő előtti halálozás)foglalkozunk, ugyanis jelenleg erről rendelkezünkelégséges szakirodalmi információkkal(Páldy – Málnási, 2009). A vizsgálatsorán használt települési hőhullámokat befolyásolóindikátorok a 4. táblázatban láthatók.Az éghajlati kitettséget jellemző indikátora hőhullámos napok számának növekedése.Az éghajlati modellből származtatott eredményekövezetességet mutatnak, amely aztjelzi, hogy a hőhullámok az ország déli területeinnagyobb számban jelentkeznek jelenlegés a jövőben is.

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 99Vizsgáltkomplexfolyamat,problémaEmberiegészség- településihőhullámokA hőhullám témakörében felhasznált indikátoroktípusaKitettségi indikátorIndikátorokÉrzékenységi indikátorAlkalmazkodóképességiindikátormegnevezése3 naposidőtartamotmeghaladó30 °C felettimaximumhőmérsékletKomplexmutatóKomplexmutatóSzámítási módjaAzon napok száma évenként, amikorlegalább három egymás utáni napona napi maximum hőmérséklet30 °C fölé emelkedett (hőhullámnapok)Központi belterületi lakósűrűség,várható élettartam, egy főre esőzöld- és erdőterület, 5 éven aluliakés a 60 év felettiek arányaEgy lakosra jutó jövedelem,2003–2008 közötti épületenergetikaitámogatások összege, iskolázottság,mentőállomások elérési ideje4. táblázatForrásaELTEMeteorológiaiTanszékVÁTI NKft.VÁTI NKft.Az érzékenységi indikátor figyelembeveszi a belterületi lakósűrűség melletta zöld- és erdőterületek arányát, relevánsegészségügyi mutatókat (várható élettartam)és a népesség korösszetételét (5 évenaluliak és a 60 év felettiek aránya) is. Ez atartósan magas hőmérséklet által fokozottanveszélyeztetett népességet modellezi,ahol a városi hőszigethatás következtébena hőmérséklet több fokkal magasabb, gyengébba természetes szellőzés, továbbá azépületek kisugárzása miatt lassabb az estihőmérséklet-csökkenés, így a hatásoknakkitett lakosság érintettsége is jelentősebb.Kiemelt érzékenység az ország középső területein,valamint a nagyvárosi, nagyobbbeépítettségű térségekben jellemző. A belsőperifériális helyzetben lévő, elmaradott térségekbenelsősorban a népesség egészségiállapota, elöregedése miatt nagyobb a térségiérzékenység.A hőhullámok esetében az alkalmazkodóképességetelsősorban az egyéni elhárításilehetőségek (pl. nyári utazás, légkondicionálóbeszerelése, kiköltözés a városból) segíthetik,amelyek egyenként nem vizsgálhatók,de erősen függnek a lakosság jövedelmiviszonyaitól. Első megközelítésben az egyfőre jutó jövedelmet használtuk, amelyet atovábbiakban kiegészítettünk a 2003 és 2008közötti épületenergetikai támogatások mutatóival,az adott helyen élő közösség iskolázottságiviszonyaival, valamint az érzékenytársadalmi csoportoknak történő segítségnyújtásilehetőségekkel is. Az így kialakítottmutató pontosabb képet ad az egyes térségekhőhullámokhoz való alkalmazkodási képességénekmértékéről, hiszen az iskolázottságbantetten érhető társadalmi szempont isfigyelembe vehető. Az egyéni elhárítási lehetőségek– megfelelő tudatos cselekvéssel,tervezéssel – akár alacsony költségek mellettis eredményesek lehetnek. Ez alapjánkiemelten alkalmazkodóképes Budapest ésagglomerációja, a régió és megyeszékhelyek,valamint Nyugat- és Közép-Dunántúl fejlettgazdasággal, magasabb jövedelmi mutatókkalrendelkező térségei.A sérülékenységi vizsgálat alapján délkeletfelől északnyugat felé haladva folyamatosancsökken a kistérségek hőhullámokkalkapcsolatos sérülékenysége, a csökkenésmértéke azonban nem egyenletes (6. ábra).Elsősorban a dél-alföldi és dél-dunántúli ré-

100 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK6. ábraÉghajlati kitettség, érzékenység, alkalmazkodóképesség és sérülékenységa városi hőhullámok vonatkozásábangiók déli összefüggő területein, illetve azAlföld egyéb szigetszerű foltjain várható,hogy a klímaváltozás következtében gyakoribbáváló hőhullámok súlyos közegészségügyihelyzeteket eredményeznek. A térségekközül a nagyvárosi kistérségek a magas beépítettségés lakossági érintettség miatt, mígaz ország déli területein lévők elsősorban azegyre hosszabban előforduló hőségnapokmegjelenése miatt kerültek ebbe a kategóriába.A fokozottan sérülékeny kistérségekis elsősorban a déli területeken találhatók,ezek egy részénél a jobb alkalmazkodást afejlettség alacsony szintje is gátolja, így sérülékenységükemiatt is nagyobb. Legkevésbéa középhegységi zóna mentén és attólészakra elhelyezkedő térségek érzékenyek ahőhullámokra, amelyek elsősorban alacsonyabbkitettségük miatt lehetnek kedvezőbbhelyzetben. A nyugat-dunántúli térségekemellett magasabb fejlettségi státusuknakis köszönhetik az alacsonyabb sérülékenységet.Összegezve a kiemelten és fokozottansérülékeny területek az ország területének52%-át fedik le, és e területeken él a lakosság37%-a.

PÁLVÖLGYI ET AL.: A kistérségi szintű sérülékenységvizsgálat 1013. TOVÁBBI KUTATÁSI IRÁNYOKA kistérségi szintű éghajlati sérülékenységvizsgálatkivitelezése – annak úttörő voltából,hatalmas alapadat- és számítási igényébőlfakadóan – időigényes folyamat. Az értékelésmódszertani megalapozása megtörtént, azelsődleges eredmények megszülettek, az értékelésifolyamat azonban nem ért véget. Azelmúlt időszakban új alapadatok beszerzésérenyílt lehetőség, amelyek – jelenleg folyamatbanlévő – feldolgozása lehetővé teszi, hogy ahiányzó érzékenységi, illetve adaptációs mutatók(árvíz, biodiverzitás csökkenése) számszerűsítéseáltal a fent bemutatott témakörökközül mindegyik esetében rendelkezésre álljona teljes mutatósor, és így elvégezhető legyena komplex sérülékenységi értékelés.A sérülékenységvizsgálat alapját képezőkitettségi mutatók a jövőben az eddig felhasználtnál– és jelen közleményben bemutatottnál– finomabb (10, illetve 25 km-es) horizontálisfelbontású, így a kistérségi szintűvárható változásokat jobban leírni képes klímamodellekoutput eredményein alapulnakmajd. Mindezen változások következtében aklímaváltozással szembeni kistérségi sérülékenységa közeljövőben mind területi, mindtartalmi értelemben teljes körűvé válik, ésígy megfelelő alapot nyújt a szükséges klímaadaptációsintézkedések területi sajátosságokatfigyelembe vevő meghatározásához.A kutatómunka további folytatása, pontosításabiztosíthatja, hogy az éghajlatváltozástérségi szempontjai és az éghajlatváltozáskáros hatásaival szembeni intézkedések a területfejlesztési,környezetügyi és egyéb érintettágazati stratégiákba, helyi fenntarthatóságiprogramokba beépüljenek, és az eltérőadottságú és veszélyeztetettségű térségekegyedi, a megelőzést és az alkalmazkodóképességetis magukban foglaló intézkedéseketdolgozhassanak ki.KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁSKöszönettel tartozunk a munkához adottértékes gondolatokért, az eredmények kidolgozásábanés értelmezésében nyújtott segítségért,a rendelkezésünkre bocsátott adatokért,írásos és szóbeli tanulmányaikért azELTE TTK Meteorológiai Tanszék, a GödöllőiSzent István Egyetem, az Országos KatasztrófavédelmiIgazgatóság, az OrszágosKörnyezet-egészségügyi Intézet, valamintaz MTA-ÖBKI és az MTA-TAKI tudományoskutatóinak. A kutatómunkát részben aMiniszterelnöki Hivatal és a Magyar TudományosAkadémia közötti stratégiai kutatásokrólszóló együttműködési megállapodás,részben a Nemzeti Fejlesztési és GazdaságiMinisztérium Területfejlesztési és ÉpítésügyiSzakállamtitkársága támogatta.FORRÁSMUNKÁK JEGYZÉKE(1) BARTHOLY J. – PONGRÁCZ R. – GELYBÓ GY. (2007): Regional climate change expected inHungary for 2071-2100. Applied Ecology and Environmental Research 5, 1-17. pp. (2) BART-HOLY J. – PONGRÁCZ R. – GELYBÓ GY. – SZABÓ P. (2008): Analysis of expected climate changein the Carpathian basin using the PRUDENCE results. Időjárás 112, 249-264. pp. (3) CENTERICS. – PATAKI R. – BÍRÓ ZS. – CSÁSZÁR A. (2003): Az eróziós térképek kategóriáinak értékelése.Agrokémia és Talajtan, Szemle, 52(3-4): 443-454. pp. (4) CHRISTENSEN, J.H. – CARTER,T.R. – RUMMUKAINEN, M. – AMANATIDIS, G. (2007): Evaluating the performance and utilityof regional climate models: the PRUDENCE project. Climatic Change 81, 1-6. pp. (5) CZIRAT. – DOBOZI E. – SELMECZI P. – KOHÁN Z. – RIDEG A. – SCHNELLER K. (2010): A területfejlesztés4 éves szakmai programja a klímaváltozás hatásainak mérséklésre (2010-2013). CD

102 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKkiadvány, VÁTI Nonprofit Kft., Budapest, 39. (6) CZIRA T. – PÁLVÖLGYI T. – RIDEG A. – SEL-MECZI P. (2010): A magyar területpolitika törekvései és eszközei a klímaváltozás hatásainakmérséklésére. Falu-Város-Régió: Területi monitoring és értékelés – új eszközök, módszerek,eredmények, 2010/1, 60-66. pp. (7) EEA (2008): EEA Report No 4/2008: Impacts of Europe’schanging climate – 2008 indicator-based assessment. (8) IPCC (2007): Climate Change2007 – The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth AssessmentReport of the IPCC. (ISBN 978 0521 88009-1 Hardback; 978 0521 70596-7 Paperback)(9) LÁNG I. – CSETE L. – JOLÁNKAI M. (szerk., 2007): A globális klímaváltozás: hazai hatásokés válaszok: a VAHAVA jelentés. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, ISBN 978-963-9736-17-7(10) LENDERINK, G. – VAN DEN HURK, B. – VAN MEIJGAARD, E. – VAN ULDEN, A. – CUJIPERS, H.(2003): Simulation of present-day climate in RACMO2: first results and model developments.KNMI technical report 252, 24p. (11) NAKICENOVIC, N. – SWART, R. (eds., 2000): EmissionsScenarios. A special reports of IPCC Working Group III. Cambridge University Press, Cambridge,UK. 570 p. (12) PÁLDY A. – MÁLNÁSI T. (2009): Magyarország lakossága egészségiállapotának környezetegészségügyi vonatkozásai. Országos Környezetegészségügyi Intézet,Budapest (13) PÁLVÖLGYI T. (2008): Az éghajlatváltozás hatásai az épített környezetre és azinfrastruktúrára. (In: Fodor I. – Suvák A. (szerk.): A fenntartható fejlődés és a megújuló természetierőforrások környezetvédelmi összefüggései a Kárpát-medencében. MTA RegionálisKutatások Központja, Pécs (14) PÁLVÖLGYI T (2009): A klímasérülékenység regionális értékelésénekmódszertana. Tanulmány „A hazai környezetállapot vizsgálata, különös tekintettel aklímaváltozásra” c. MEH-MTA kutatási projekt keretében. (megjelenés alatt) (15) PÁLVÖLGYIT. – HUNYADY A. (2008): Common methodological framework of CLAVIER Impact CaseStudies (in: Database on the statistical-empirical interrelations between the high resolutionclimate indicators and the parameters of impact issues). CLAVIER Report, www.clavier-eu.org) (16) RIDEG A. (2008): Az éghajlatváltozás értékelésének területfejlesztési lehetőségei.BME Környezetgazdaságtan Tanszék, diplomamunka (17) ROWELL, D.P. (2005): A scenarioof European climate change for the late 21st century: seasonal means and interannual variability.Climate Dynamics 25, 837-849. pp. (18) UDOVECZ G. (2002): A magyar agrárgazdaságversenyesélyei az Európai Unióban. Magyar Tudomány, 2002/9. (19) VÁRALLYAY GY. (2008):A talaj szerepe a csapadék-szélsőségek kedvezőtlen hatásainak mérséklésében. „KLÍMA-21”Füzetek, 52. sz. 57-72. pp. (20) VÁRALLYAY GY. – FARKAS CS. (2008): A klímaváltozás várhatóhatásai Magyarország talajaira. Klímaváltozás: környezet-kockázat-társadalom (kutatásieredmények), Szaktudás Kiadó Ház, Budapest (21) VÁRALLYAY GY. ET AL. (2009): Magyarországitalajok vízgazdálkodási tulajdonságainak kategóriarendszere és 1:100000 méretarányútérképe. Agrokémia és Talajtan, 29. 77-112. pp.

„KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK 103SOIL DEGRADATION PROCESSES AND EXTREME HYDROLOGICALSITUATIONS AS FACTORS DETERMININGTHE STATE OF THE ENVIRONMENTByVÁRALLYAY, GYÖRGYKeywords: soil multifunctionality, soil degradation, soil fertility, soil resilience,waterlogging hazard and drought sensitivity, environmental status.Soil is one of the most important natural resource in Hungary, which is renewable under theright conditions. Consequently, the rational and sustainable use, protection and conservationof soil resources – maintaining their multifunctionality – are priority tasks for both biomassproduction and environmental protection and are key elements of sustainable development.Human society uses (and sometimes misuses) more and more soil functions, utilizing twospecific and unique soil characteristics: fertility and resilience. As a result of the highly variedsoil forming factors a rather heterogeneous, sometimes mosaic-like soil cover developed inHungary. The substantial and detailed Hungarian soil database represents a comprehensivescientific basis for rational land use and soil management.The natural conditions in Hungary (particularly in the lowlands and plains) are generallyfavourable for rain-fed biomass production. These conditions, however, show extremely high,irregular, consequently hardly predictable spatial and temporal variability, often extremes,and react sensitively to various natural or human-induced stresses. The main constraints are:Soil degradation processes.Extreme moisture regime situations: simultaneous hazard of flood, waterlogging, overmoisteningand drought.Unfavourable changes in the biogeochemical cycles of the elements, especially of plantnutrients and environmental pollutants.The harmful consequences of the undesirable soil processes can be prevented or at leastmoderated on the basis of real prognoses, sensitivity and stress tolerance analyses.Hungary has limited water resources. The annual precipitation, surface and subsurfacewater resources cannot be expected to increase in the future. The increasing water demandhas to be satisfied from these limited resources. Water will be the key factor of sustainablebiomass production, agricultural and rural development and environment protection.Consequently, improving the efficiency of water use will be a key element of sustainabledevelopment.According to climate change prognoses the probability, frequency, duration and seriousnessof extreme meteorological/hydrological situations and their harmful consequences willincrease in the future. It is therefore particularly important that the soil is the largest potential

104 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKnatural water reservoir of the country. In many cases, however, the efficient use of this hugepotential water storage capacity is limited either by slow infiltration or poor water retention,resulting in extreme hydrological events such as flood, waterlogging, over-moistening ordrought, with their unfavourable consequences. The basic aim of any moisture control actionis: to help infiltration into the soil and to increase water storage within the soil in a form whichis available for plants. Most of these soil moisture control measures are also efficient elementsof environment protection.THE EFFECT OF REGULAR SOIL DISTURBANCEON THE CARBON DIOXIDE EMISSION OF THE SOIL IN AN ORCHARDByTÓTH, ESZTER – FARKAS, CSILLAKeywords: soil carbon dioxide emission, undisturbed soil column, climatic room,peach orchard, soil water potential, inter-row cultivation.We studied the carbon dioxide emission of soil, soil water content and soil water potentialt to compare practically undisturbed grass-covered rows and regularly disked rows of a peachorchard. Our aim was to develop a technique for measuring the carbon dioxide emission ofsoil, highlighting the effects of tillage-induced structural changes on soil respiration. In eachof the two studied treatments 23 large undisturbed soil columns of approximately 800 cm 3were taken from the upper 10 cm layer. Three samples per treatment were used for measuringsoil bulk density and initial soil water content, while the other 20 samples were placed in aclimatic room for incubation experiments. Additionally, undisturbed soil samples of 100 cm 3were collected three times for determining soil water retention curves. Soil texture, soil nutrientcontent and the indicators of soil biological activity were determined from disturbed soilsamples, collected from the topsoil of the grass-covered and disked rows. The carbon dioxideemission of soil was studied for the two treatments as a function of soil water content andsoil water potential. For this purpose, we took air samples from above the incubated large soilcolumns 12 times within a 3-month long period. Each measurement consisted of taking twoair samples: at the beginning of the incubation and after three hours. The differences betweenthe studied soil cultivation systems we assessed using one-way ANOVA at 5% significancelevel. It was found that nutrient content and biological activity were higher in the undisturbedgrass-covered soil than in the disked soil. Soil respiration was closely interrelated with bothsoil water content and soil water potential. Significantly higher soil carbon dioxide emissionvalues were measured in the grass-covered soil at all measuring times and nearly all over thesoil water content range. We concluded that besides the favourable effects of soil tillage onsoil aeration, regular soil disturbance reduced soil biological activity, resulting in decrease ofthe soil carbon-dioxide emission.

„KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK 105YIELD STABILITY OF FIELD CROP SPECIES INFLUENCEDBY CLIMATIC FACTORSByTARNAWA, ÁKOS – KLUPÁCS, HELGA – BALLA, ISTVÁN – JOLÁNKAI, MÁRTONKeywords: weather, climatic factors, crop production, yield stability.Field crop species are exposed to various impacts influencing yield performance. The paperprovides research results obtained from a study evaluating climatic impacts on 11 cropspecies during the period of 1960 to 2000 based on 32 meteorological parameters. Temperature,precipitation and radiation trends were analysed and crop species behaviour patternswere identified.INTERRELATION BETWEEN THE SAFETY OF FLOOD PROTECTIONAND CLIMATIC EFFECTS IN THE CATCHMENT AREA OF RIVER TISZAByRADVÁNSZKY, BERTALAN – BABÁK, KRISZTINA – BALOGH, JÁNOS – FÁBIÁN,SZABOLCS ÁKOS – SCHWEITZER, FERENCKeywords: climate change, risks, flood plains, modelling, Tisza.Floods may only be predicted if we are aware of the cause and development of the weathersituations that generate them. In the catchment area of River Tisza, which has an extremelyvariable regime, not only the winter thaw, but the spring-summer and even the heavy autumnrainfalls can cause dangerous floods.The reason for the natural disasters that have recently occurred in the catchment area ofRiver Tisza may be the upward change of daily average temperature. The analyses made usingREMO climate model anticipate the following important changes by the end of the 21 stcentury. It is expected that the monthly average temperatures will increase for every monthof the year. The extent of rainfall is going to change in space and time. The model forecasts amaximum of 6% annual increase in rainfall in the plains of the catchment area of River Tisza,and 6–9% in the region of the North Eastern Carpathians. The most significant decrease inprecipitation – up to 6–15% – is to be expected in the Transylvanian basinThe Hydrological Discharge (HD) model indicates that the annual runoff of River Tiszawill decrease. The most significant drop in discharge is to be expected in September, Februaryand March.These analyses have convinced us that the depositing of sediment in the floodplains, theformation of point bars, as well as the floodplain vegetation and the man-induced effectswould have a greater impact than it had been thought before.

106 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKAPPLICABILITY OF PROFILE AND CATCHMENT SCALE MODELSFOR ASSESSING THE ENVIRONMENTAL IMPACTS OF CLIMATE CHANGEByFARKAS, CSILLA – HAGYÓ, ANDREAKeywords: climate change, extreme weather situations, mathematical models,benchmark model evaluation criteria.We compared eight profile-based and five catchment scale mathematical models that couldbe used for evaluating the environmental impacts of the climate change. Principles of the„good modelling practice” were used. Using the Benchmark criteria, the models were rankedto select the one(s) capable of predicting the effects of climate change on water and nutrienttransport under the conditions prevailing in Hungary. It was found that the SWAP and the 4Mmodels as well as the SWAT and the INCA models best suited the selection criteria at profileand catchment scales, respectively. The HYDRUS model appeared to be the most suitablemodel for simulating nutrient transport at both profile and small catchment scales. Of thecatchment-scale, semi-distributed models, the SWAT and the INCA models would be suitableto simulate the combined effects of the various climate and land use scenarios on hydrologicalregime and soil and mass transport. The theoretical model evaluation, however, should berefined for particular cases before making final decisions on the application of models.ESTIMATING EROSION UNDER CHANGING CLIMATIC CONDITIONSBySZALAI, ZOLTÁN – BALOGH, JÁNOS – JAKAB, GERGELYKeywords: climate change, soil erosion modelling, land use, MEDRUSH, WEPP.Climate change can influence the physical and chemical properties of the soil both in theshort and in the long run, and indirectly it has an important impact on the rate of soil erosion.The effects of extreme precipitation events – which are assumed to become more frequent– were simulated using the WEPP model. The impact of long-term changes in climate waspredicted using the MEDRUSH model. The probable climate used in this study is characterizedby the increased frequency of extreme precipitation events, as well as more unevendistribution of precipitation over time. Under such circumstances the present pattern of landuse (arable field and pasture) is expected to be changed. More frequent extreme precipitationevents will cause heavier soil loss even if the total volume of precipitation decreases. In ourcase, soil loss can increase by 10%–16%, and the share of rill and ephemeral gully erosionwill significantly increase. In the short run, soil loss on cultivated slopes could be important,especially on steep slopes. The most important effect of this process from the aspect of soilconservation is not the large-scale soil loss, but the concentrated sedimentation. In the longer

„KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOK 107run the steeper slopes are going to deteriorate dramatically. Natural reforestation could be aneffective tool in saving the soil. At the most critical sites, forest plantations of native speciescould be useful as well, although the model predicts that environmental conditions will beless favourable for them than today; therefore their water and soil conservation capacity isexpected to be lower.CONSIDERATION OF CLIMATE CHANGEIN ENVIRONMENTAL ASSESSMENTSByPÁLVÖLGYI, TAMÁSKeywords: environmental assessment, climate change, strategic environmentalassessment, infrastructure development.Environmental assessment is one of the central elements in preparing and planning variouseconomic activities. For infrastructural development projects, environmental assessmentneeds to be prepared as part of the process for obtaining the environmental permit. For plans,programs and strategies, environmental assessment tasks are part of the strategic environmentalassessment (SEA). Business activities are influenced by the direct and indirect impactsof climate change. These impacts may vary depending on the economic sectors, location etc.The aim of our research was to identify the methodologies suitable for assessing the impactof long-acting programmes, plans and schemes launched ‘today’ on the climate of the ‘future’,and on how the changing climate may influence the outcome and effectiveness of thesedevelopment projects. Our main findings were:– The ‘susceptibility’ of infrastructural projects to the effects of climate change variesgreatly. Consideration of the direct and indirect greenhouse gas emission of individual components,as well as assessment of the impact of climate change on the project makes it possibleto give an objective analysis of the climate aspects of the various parts of a project. Based onour research, we divided projects into two climate categories. It is suggested that for projectsin the first category (e.g. new power plants, change of fuel, transport infrastructure development,intensive agricultural production etc.) a climate change impact assessment shouldalways be carried out.– Climate change impact assessment fits in well with strategic environmental assessment.The legal and methodological framework of the latter could be used for climate change impactassessment as well, which could form an organic component of strategic environmentalassessment. As a first step in the methodology of climate change impact assessment weformulated a climate protection sustainability value chart with 14 comparative criteria andconditions against which projects could be assessed. Also provided are points to considerwith respect to social participation aimed at promoting climate change in connection withsuch projects.

108 „KLÍMA-21” FÜZETEK: KLÍMAVÁLTOZÁS – HATÁSOK – VÁLASZOKMETHODOLOGY AND RESULTS OF CLIMATE CHANGE RELATEDVULNERABILITY ASSESSMENT ON THE LEVEL OF MICRO-REGIONSByPÁLVÖLGYI, TAMÁS – CZIRA, TAMÁS – DOBOZI, ESZTER – RIDEG, ADRIENN –SCHNELLER, KRISZTIÁNKeywords: climate change, sensitivity, adaptive capacity, vulnerability micro-regions.The goal of the research was to develop a semi-objective methodological framework whichenables the comparative assessment of climate change related vulnerability on the level ofmicro regions. As part of the domestic adaptation of the Climate Impact and VulnerabilityAssessment Scheme (CIVAS) model, various indicators of exposure, sensitivity and adaptivecapacity have been identified. Based on these indicators, the complex vulnerability for a)droughts and aridification, b) forest fire risk and c) health risks of heat waves have been analyzedand mapped. The study may be used to facilitate decision-making in the course of preparingregional environmental and sustainable development programs. It may also facilitatethe implementation of the National Climate Change Strategy at the level of micro-regions.

CONTENTSForeword3STUDIESVárallyay, György: Soil degradation processes and extreme hydrological situations asfactors determining the state of the environmentTóth, Eszter – Farkas, Csilla: The effect of regular soil disturbance on the carbondioxide emission of the soil in an orchardTarnawa, Ákos – Klupács, Helga – Balla, István – Jolánkai, Márton: Yield stability offield crop species influenced by climatic factorsRadvánszky, Bertalan – Babák, Krisztina – Balogh, János – Fábián, Szabolcs Ákos– Schweitzer, Ferenc: Interrelation between the safety of flood protection and climaticeffects in the catchment area of River TiszaFarkas, Csilla – Hagyó, Andrea: Applicability of profile and catchment scale modelsfor assessing the environmental impacts of climate changeSzalai, Zoltán – Balogh, János – Jakab, Gergely: Estimating erosion under changingclimatic conditionsPálvölgyi, Tamás: Consideration of climate change in environmental assessmentsPálvölgyi, Tamás – Czira, Tamás – Dobozi, Eszter – Rideg, Adrienn – Schneller,Krisztián: Methodology and results of climate change related vulnerability assessmenton the level of micro-regions429394359758188Summary103

Schweitzer Ferenc, az MTA Földrajztudományi Kutatóintézet tudományos osztályvezetője,(1112 Budapest, Budaörsi út 43–45., Tel.: 309-2600/1484, Fax: 309-2628, E-mail:schweitf@mtafki.hu)Szalai Zoltán, az MTA Földrajztudományi Kutatóintézet tudományos főmunkatársa (1112Budapest, Budaörsi út 45., Tel./fax: 309-2686, E-mail: szalaiz@iif.hu)Tarnawa Ákos, a SZIE Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar NövénytermesztésiIntézet egyetemi tanársegéde (2100 Gödöllő, Páter Károly u. 1., Tel.: 28/522-000/1670,Fax: 28/410-804, E-mail: Tarnawa.Akos@mkk.szie.hu)Tóth Eszter, az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet tudományos munkatársa (1022Budapest, Herman Ottó út 15., Tel.: 224-3652, Fax: 224-3671, E-mail: teszter@rissac.hu)Várallyay György, akadémikus, az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet kutatóprofesszora(1022 Budapest, Herman Ottó út 15., Tel./fax: 356-4682, E-mail: g.varallyay@rissac.hu)

SZÁMUNK SZERZŐIBabák Krisztina, a PTE Természettudományi Kar Földrajzi Intézet Általános és AlkalmazottKörnyezetföldrajzi Tanszék tanársegéde (7624 Pécs, Ifjúság útja 6., Tel.:72/503-600/4134, Fax: 72/501-531, E-mail: babak@gamma.ttk.pte.hu)Balla István, a SZIE Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar NövénytermesztésiIntézet PhD hallgatója (2100 Gödöllő, Páter Károly u. 1., Tel.: 28/522-000/1670, Fax:28/410-804, E-mail: balla.istvan@mkk.szie.hu)Balogh János, az MTA Földrajztudományi Kutatóintézet főtanácsosa (1112 Budapest,Buda örsi út 43–45., Tel.: 309-2600/1482, Fax: 309-2628, E-mail: baloghj@helka.iif.hu)Czira Tamás, a VÁTI Nonprofit Kft. Területi Tervezési és Értékelési Igazgatóság TerületiElemzési, Értékelési és Monitoring Iroda irodavezetője (1016 Budapest, Gellérthegy u.30–32., Tel.: 224-3269, Fax: 224-3290, E-mail: tczira@vati.hu)Dobozi Eszter, a VÁTI Nonprofit Kft. Területi Tervezési és Értékelési Igazgatóság TerületiElemzési, Értékelési és Monitoring Iroda csoportvezetője (1016 Budapest, Gellérthegy u.30–32., Tel.: 224-3100/4576, E-mail: edobozi@vati.hu)Fábián Szabolcs Ákos, a PTE Science, Please! Projektiroda tudományos munkatársa (7624Pécs, Ifjúság útja 6., Tel.: 72/503-600/4616, Fax: 72/501-531, E-mail: smafu@gamma.ttk.pte.hu)Farkas Csilla, az MTA TAKI tudományos főmunkatársa (1022 Budapest, Herman Ottó út15., Tel.: 224-3652, Fax: 224-3671, E-mail: csilla@rissac.hu; Norvég Környezetvédelmiés Mezőgazdasági Intézet (Bioforsk), Frederik A. Dahls vei 20, 1432 Ås, Norvégia)Hagyó Andrea, az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet tudományos segéd munkatársa(1022 Budapest, Herman Ottó út 15., Tel.: 224-3652, Fax: 356-4682, E-mail:ahagyo@rissac.hu)Jakab Gergely, az MTA Földrajztudományi Kutatóintézet tudományos munkatársa (1112Budapest, Budaörsi út 45., Tel./fax: 309-2686, E-mail: jakabg@mtafki.hu)Jolánkai Márton, a SZIE Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar NövénytermesztésiIntézet egyetemi tanára, intézetigazgató (2103 Gödöllő, Páter K. u. 1., Tel.:28/522-000/1671, Fax: 28/410-804, E-mail: Jolankai.Marton@mkk.szie.hu)Klupács Helga, a Fejér Megyei MGSZH Növény- és Talajvédelmi Igazgatóság agrármérnöke(2481 Velence, Ország út 23., Tel.: 22/589-210, Fax: 22/589-211, E-mail: klupacs.helga@fejer.ontsz.hu)Pálvölgyi Tamás, a BME Gazdaság- és Társadalomtudományi Kar KörnyezetgazdaságtanTanszék egyetemi docense (1117 Budapest, Magyar tudósok körútja 2. Q épület, Tel.:463-1941, E-mail: tpalvolgyi@mail.datanet.hu)Radvánszky Bertalan, a PTE Science, Please! Projektiroda tudományos segédmunkatársa(7624 Pécs, Ifjúság útja 6., Tel.: 72/503-600/4286, Fax: 72/501-531, E-mail: radberti@gamma.ttk.pte.hu)Rideg Adrienn, a VÁTI Nonprofit Kft. Területi Tervezési és Értékelési Igazgatóság TerületiElemzési, Értékelési és Monitoring Iroda tervező-elemző gyakornoka (1016 Budapest,Gellérthegy u. 30–32., Tel.: 224-3100/4558, E-mail: arideg@vati.hu)Schneller Krisztián, a VÁTI Nonprofit Kft. Területi Tervezési és Értékelési IgazgatóságTérségi Tervezési és Területrendezési Iroda tervezője (1016 Budapest, Gellérthegy u.30–32., Tel.: 224-3100/4400, E-mail: kschneller@vati.hu)