A víz – az emberiség bölcsője és éltetője

A múlt év (2016) novemberében egy az Akadémia által rendezett előadóülésen vettem részt. A címe "Oknyomozó tudomány: A víz – az emberiség bölcsője és éltetője". Hogyan keveredtem oda? Az élet keletkezésének van némi köze a vízhez, s ezért olyan fura bogarakat is elhívtak, mint én. A Miskolci Egyetem inkább alkalmazott tudománnyal foglalkozik, ami az előadóülés többi előadásában is tükröződött. A víz globális és helyi helyzetével kapcsolatban hallgathattam előadások, amelyek tanulságaiból szemezgetek tudományos ismeretterjesztő blogom negyedik évadának nyitányaként.

Prof. Szöllősi-Nagy András az UNESCO Nemzetközi Hidrológiai Programjának vezetője nyitotta az előadóülést a vízválságról tartott átfogó bemutatóval. Bár víz igen gyakori vegyület a Földön, de ennek a víznek csak egy elenyésző része (0,007 része) hozzáférhető édesvíz. Nekünk viszont inni, földjeinket locsolni édesvíz kell, s a tengerekben nagy mennyiségben elérhető tengervíz nem megfelelő. Márpedig egyre több vízre van szüksége az iparnak (pl. hűtővíz), a mezőgazdaságnak (locsolás) és persze nekünk embereknek is (inni, tisztálkodni, mosni, stb.). A XX. század elejéhez képes majdnem megnyolcszorozódott a felhasznált víz mennyisége a világban. Ez önmagában fenntarthatatlan.

Ehhez jön hozzá, hogy a klímaváltozás megváltoztatta a globális vízkörforgalmat. Az esőzések kiszámíthatatlanok: hol egy hónapi eső leesik egy nap alatt, hol hónapokig egy csepp sem esik. Ez az elmúlt években nálunk is megtörtént párszor. Egyre több áradás okoz jelentős anyagi károkat, miközben egyre nagyobb területek sivatagosodnak el.

“Az, aki megoldja a világ vízproblémáit két Nobel díjat érdemel: egyet tudományért és egyet a békéért.”
John. F. Kennedy

A vízproblémák már most is egyre inkább okai a helyi konfliktusoknak (von Uexkull 2016), s ez egyre inkább így lesz. Az Afrikából jövő migrációs hullám hátterében nem polgárháborúk vannak, hanem gazdasági okok, amelyek visszavezethetőek a vízre. Ezek mindig több lépcsős ok-okozati összefüggések, ezért sokszor el lehet őket bagatelizálni. De gondoljunk bele, hogy a mezőgazdaság az alapja az emberek élelmezésének, s a fejletlenebb országokban ma is a legtöbb ember számára a mezőgazdaság biztosítja a megélhetést. Viszont a mezőgazdasághoz ugye szükség van vízre. Ha nincs víz, akkor csökken a termés. Csökkenő termés mellett éhínségek és növekvő elszegényedés várható. Az emberek ezért indulnak útnak. A vízprobléma megoldása azért vezethet békéhez is.

Az előadás a problémák felsorolása mellett (az árvizekről igen sok szó esett) a megoldás felé vezető útról is szólt. Az egyik fontos és ma is elérhető lehetőség a rendszereink ellenálló-képességének növeléséhez a víztározók építése. Ezzel ugye szabályozni lehet az elérhető vizet. Feltölteni, amikor túl sok van, s felhasználni, amikor aszályos az időjárás. Az USA az elmúlt 200 évben rengetek tározót épített, ez a világ más részein is igaz, bár kisebb mértékben (ezért van annyi hiba a történelematlaszban, mert mai térképeken alapul, amelyek tele vannak víztározókkal). Ehhez - mint minden más megoldáshoz - politikai akarat és pénz kell. A tudományos megoldások önmagukban nem elegek, azokat alkalmazni is kell. A professzor úr felhívta továbbá a figyelmet a mérések fontosságára. Lehet, hogy valakinek feleslegesnek tűnhet a világról gyűjtött adatok (nem a google és a facebook rólunk gyűjtött adataira gondolok), de ezek teszik lehetővé, hogy megértsük a világot. Jelenleg a problémákat még elszigetelt jelenségként kezeljük. Hogyan tudjuk a Római-parton megoldani az árvízvédelmet? Hogyan lesz locsolás az Alföldön? Hogyan kerüljük el az áradásokat vagy mérsékeljük hatásukat Kínában? De mindezek a globális vízkörforgás megváltozása miatti kérdések. Meg kell értenünk a globális vízkörforgást, ami sokkal összetettebb annál, hogy a víz valahol elpárolog, s máshol leesik. Tudnunk kell például, hogy az egyre jelentősebb urbanizációnak mi a hatása a körfolyamatokra (a városi környezet a helyi mikroklímát is megváltoztatja). Ezek a kutatások közvetlen, rövid távú pénzbevétellel nem fognak szolgálni. De lehetővé teszik, hogy középtávon még legyen gazdaságunk!

Prof. Mika János az Eszterházy Károly Főiskola egyetemi tanára a víz körforgásáról beszélt a klíma és a klímaváltozás fényében. Ezzel a bevezető előadás egyik témáját fejtette ki részletesebben. Szintén felhívta a figyelmet az árvizek veszélyére, amely több emberáldozattal járt, mint a földrengések (amelyek viszont nagyobb anyagi kárt okoznak). Magyarországon a vízhozam folyamatos csökkenése tapasztalható és várható is. Ezt súlyosbítja a vízhozam ingadozásának növekedése, azaz az aszályos és a heves esőzések gyakoriságának növekedése.

"A globális felmelegedés feltételezett folytatódására készült éghajlati modell-számítások szerint a mérsékelt öv nagy hányadán, így hazánkban is a vízmérleg további átlagos romlása várható, de az eseti nagy csapadékok vízhozama is fokozódik."

Mika János

Az árvízvédelem modern lehetőségeit Dr. Krámer Tamás a BME egyetemi docense mutatta be. Rámutatott, hogy az árvízvédelem messze nem azt jelenti, hogy a part mellé ide-oda magas falakat (gátakat) építünk. Ez ugyanis egyszerűen nem megvalósítható. Elvileg mindig lehet magasabb vízszint. Milyen vízszintre kell felkészülni? Milyen kockázatok vállalhatóak (pláne, hogy ártérbe engedtek építkezni)? Ehhez az árvizek lefolyását modellezni kell. Egyre jobb fizikai modellek érhetőek el, amelyekkel megadható, hogy a folyó mely szakaszán mekkora vízszint-emelkedés várható. Ez azért fontos, mert így oda lehet a gátakat építeni, ahol tényleg számít. Természetesen ezek a számítások rendszerben vannak Magyarországon, s az árvízvédelmi rendszerünkben alkalmazzuk eredményeit. Jó látni a modellezés alkalmazását!

Sallai Ferenc az Észak-magyarországi Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Főfelügyelőség főtanácsosa a felszíni vizeink állapotáról számolt be különös tekintettel a Sajó és Tisza állapotáról a szennyeződéseket követően (ipari szennyezések). A vízállapot meghatározása vizeink mérését és az azokat követő osztályzását jelenti. Ezek az állapotfelmérések kémia összetétel (pl. szennyezők jelenléte) mellett igen jelentős hangsúlyt fektetnek a biológiai állapotra (plankton diverzitása, halak jelenléte, stb.). A fentebb említett Sajó az 50-60-as évek iparosítása következtében, míg a Tisza a 2000-es ciánszennyezés következtében vált holt vízzé. A megfelelő vízgazdálkodással ezen folyók állapota javítható volt. A Sajó a 2000-es évekre újból élő folyóvá vált, sőt menedékként szolgált a ciánszennyezéskor, s innen (is) települtek vissza a halak a Tiszába. Mivel több folyón mentén ma is van ipari termelés, s a kommunális szennyvíz egy része is a folyókba kerül, így elengedhetetlen a folyamatos monitorozás. Így tudható, hogy hogyan és mikor érdemes beavatkozni a vízminőség javítása érdekében.

 

Prof. Tamás János (Debreceni Egyetem) a precíziós vízgazdálkodásról beszélt. Ez azt jelenti, hogy tudjuk hol mennyi vízre van szükség, s oda és akkor viszünk vizet, ahova és amikor kell. Ehhez mindenhol az adott helyen megfelelő öntözési technikákat kell alkalmazni (megdöbbentően sokféle öntözési rendszer van, mindnek más a jellemzője). Ezek technológia kérdések, amelyek adatgyűjtést, adatelemzést és ezeken alapulóan technológiák üzemeltetését jelentik.

"A területi vízgazdálkodásban megbízható adatok alapján, szakszerű módszerekkel, összehangolt interdiszciplináris munkával, gazdasági és társadalmi támogatottság mellett,  valamint megfelelő szaktudással lehet áttörést elérni."

Az ország GPD-je ma is jelentősen függ a mezőgazdaságtól. Jó adottságaink vannak ezen a téren, de legjobb termőterületeink az Alföldön egyben aszálynak kitettek. A vízhozam a jelenlegi nem túl hatékony öntözés következtében (illetve annak hiánya okán) igencsak ingadozik. Ez az ingadozás jelentősen csökkenthető a megfelelő vízgazdálkodással.

Prof. Szűcs Péter (Miskolci Egyetem) előadása a pozitívak közé tartozott. Országunk bővelkedik a vízhez kapcsolódó kincsekben: kiváló ásványvizeink és gyógyvizeink vannak. A felszín alatti vizeink állapotáról és hasznosításukról szóló előadásában rámutatott, hogy milyen jelentős kinccsel rendelkezünk. Ennyi kiváló ásványvíz és gyógyvíz kevés helyen van még a világban. Ezek turisztikai kihasználása folyamatban van (van ahol jelentősebb, gondoljunk csak a Gellért gyógyfürdőre vagy a nyugati országrészeken levő termálfürdőkre), de lehetne még hova fejlődni. A termálvizekben rejlő geotermikus energiatermelés kihasználásának viszont még csak a kezdetén tartunk. A geotermikus energiára épülő fűtési kapacitás 250 MW. Geotermikus erőmű nem üzemel még hazánkban.

Dr. Szeredi István a Magyar Villamos Művek szakértője a tágabban értelmezett vízenergia hasznosításának hazai lehetőségeit boncolgatta. Világviszonylatban a teljes áramtermelés 16,6%-át adja a vízenergia, a megújuló villamos energia 70% jön ebből a forrásból. Alapvetően háromféle vízerőmű van (a tengeriekről most nem emlékezem meg): az átfolyó, a tározós és a szivattyús. Az átfolyós rendszerű vízerőműveknél az érkező víz folyamatosan hasznosul a turbinákon majdnem állandó vízesés mellett. A tározós rendszerű vízerőműveknél valamilyen víztározóban összegyűjtött vizet általában csúcsidőben (csúcserőmű) hasznosítják. A szivattyús erőmű ennek egy alfaja, amelyben a tározóba energia felhasználásával szivattyúzzák a vizet, amikor villamosenergia többlet van, s energiát nyernek ki általa, amikor szükség van rá. Ez a rendszer energiatárolásra használható. Ez a kiegyenlítő szerep nagyon fontos. Nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy a rendszerirányítás milyen fontos. Nem elemekből veszünk áramot, hanem áramtermelő egységekből (erőművek), amelyek villamos energia termelése nem biztos, hogy gyorsan változtatható. Az energia felhasználás viszont akár igen gyorsan is változhat, hiszen - főleg így télen - reggel és este világítunk, napközben viszont alig vagyunk otthon. Ehhez jön, hogy nappal az egyre elterjedtebb napelemek energiát termelnek (viszont amikor nagy a fogyasztás, akkor ezek pont nem termelnek energiát). Ezt a fluktuációt lehet hatékonyan kezelni a szivattyús vízerőművekkel.

"A vízenergia rugalmas és megújuló energia forrás, amely képes megfelelni base load követelményeknek, valamint csúcsigények és a váratlan hiány biztosításának."

Szeredi István

 

Mindezen felvezető után sajnos elmondhatjuk, hogy Magyarországon a "vízerőmű" tabutéma. Mindez a Bős-nagymarosi vízlépcső miatt van. A Magyarországon tiltakozást kiváltó építkezés leállítása a rendszerváltó értelmiség és akkori politikai ellenzék közös győzelme. Ezért azóta nemhogy annak a húzódó problémának a megoldását, de semmilyen vízerőmű telepítését nem tűzte napirendre egyetlen politikai fél sem. Ennek semmilyen szakmai oka nincs. A vízenergia hasznosítása környezetkímélő, segítene az ország energetikai függésének csökkentésében és még olcsó is. Ez újabb szomorú példája annak, hogy a tudomány a megoldással előállt (s a környező országok alkalmazzák is), de politikai okokból a tudás hasznosulása elmarad.

Közhely, hogy a víz fontos. Nélküle gyorsan szomjan halnánk. Viszont talán nem annyira közismert, hogy mennyi vele kapcsolatos aktuális kutatás folyik akár hazánkban is. A fentiekben ebből mutattam be néhányat. Egyik sem a szakterületem. Érdeklődő kívülállóként hallgattam az előadásokat. Fontos, hogy olyanról is tájékozódjunk, ami kívül esik a megszokott szakmai érdeklődésünkön! A jelen problémái több szakma összefogásával oldhatóak meg. Külön-külön próbálkozva a megoldásokkal vagy félmegoldások keletkeznek, vagy eleve kudarcra vagyunk ítélve. Együtt, összefogva, viszont sikerülhet az előttünk álló problémák leküzdése. Ehhez viszont ismernünk kell, hogy mi van még a világban a mi tudományunkon kívül.

Hivatkozott irodalom

von Uexkull, N., Croicu, M., Fjelde, H. és Buhaug, H. 2016. Civil conflict sensitivity to growing-season drought. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 113(44): 12391-12396