A talaj és az éghajlatváltozás

Az éghajlatváltozásra gyakran mint légköri eseményre gondolunk, hiszen amikor a növények fotoszintetizálnak, szén-dioxidot vonnak ki a légkörből. De a légkör szén-dioxid tartalma befolyásolja a talajt minőségét is, mert az a szén-dioxid mennyiség, amelyet a növények nem használnak fel a felszíni növekedéshez, a gyökérzetben oszlik el, amely szén-dioxidot ad le a talajba. Ha háborítatlanul marad stabillá válhat, és évezredekre bezárva maradhat. Az egészséges talaj tehát mérsékelheti az éghajlatváltozást.

Nem mindegyik talaj tárolja egyformán a szén-dioxidot. A szén-dioxidban leggazdagabb talajtípus a többnyire Észak-Európában, az Egyesült Királyságban és Írországban megtalálható tőzegláp. A gyepek is sok szenet tartalmaznak hektáronként. Ezzel szemben a dél-európai meleg és száraz területeken lévő talaj kevesebb szén-dioxodot tartalmaz.

Az éghajlatváltozás nyomást gyakorol a talajra Európa egyes részein a magasabb hőmérséklet hatására a növényzet gyorsabban növekszik, és több szén-dioxid tárolódik a talajban. A magasabb hőmérséklet azonban növelheti a talajban lévő szerves anyagok lebomlását és mineralizációját, ami csökkenti a szerves széntartalmat.

Más területeken a stabil tőzeglápokban a széntartalmú szerves anyagok nem tudnak lebomlani a víz alacsony oxigéntartalma miatt. Ha az ilyen területek kiszáradnak, a szerves anyagok gyorsan lebomlanak, és széndioxidot (CO2) bocsátanak ki a légkörbe.

Már vannak arra utaló jelek, hogy a talaj nedvességtartalmát befolyásolja az emelkedő hőmérséklet és a csapadékeloszlás megváltozása. Az előrejelzések szerint ez folytatódhat, tehát Európa legtöbb részén 2021 és 2050 között nyáron megváltozhat a talajnedvesség szintje: a mediterrán térségben jelentősen csökken, és valamelyest nő Európa északkeleti részén.

A légkörben a szén-dioxid növekvő koncentrációja miatt előfordulhat, hogy a talajban lévő mikrobák gyorsabban bontják le a szerves anyagokat, így adott esetben még több szén-dioxid szabadul fel. Várhatóan különösen sok üvegházhatású gáz kerül kibocsátásra a talajból Európa legészakibb részein és Oroszországban, ahol az örökké fagyott talaj olvadása során nagy mennyiségű metán, a szén-dioxidnál sokkal erőteljesebb hatású üvegházhatású gáz szabadulhat fel.

Egyelőre még nem egyértelmű, hogy ez milyen átfogó hatással jár majd, mivel a különböző régiók különböző mértékben nyelik el és bocsátják ki az üvegházhatású gázokat. De egyértelműen fennáll annak a veszélye, hogy a melegedő éghajlat a talajból több üvegházhatású gáz kibocsátásához vezethet, ami tovább melegíti a légkört egy önmagát erősítő körforgásban.

Mezőgazdaság és erdőgazdálkodás a szén-dioxid föld alatt tartásáért

Nem csupán az éghajlatváltozás következtében alakulhat át a talaj széndioxid- tárolóból kibocsátóvá. A földhasználat módja is egyértelműen befolyásolja, mennyi szén-dioxidot tud eltárolni a talaj.

Az erdőgazdálkodás és a környezet változása miatt jelenleg növekszik az európai erdők széndioxid- készlete. A szén-dioxid-készlet mintegy felét az erdők talaja tárolja. Az erdőterület csökkentésével vagy felszámolásával viszont a tárolt szén-dioxid visszakerül a légkörbe. Ebben az esetben az erdők a légkörbe kerülő szén-dioxid tekintetében nettó hozzájárulókká válhatnak.

A mezőgazdasági területeken a szántás köztudottan felgyorsítja a szerves anyagok bomlását és mineralizációját. Annak érdekében, hogy a szén-dioxid és a tápanyagok a talajban maradjanak, a kutatók azt javasolják, hogy csökkentsük a talajművelést, összetett vetésforgót és úgynevezett „talajtakaró növényeket" alkalmazzunk, és hagyjuk a növényi maradványokat a talaj felszínén. Ha a növényi maradványokat a felszínen hagyják ültetés előtt és közben, ez védelmet nyújthat a talajerózióval szemben. Ez a védelem elengedhetetlen, mivel csak néhány centiméter talaj is évezredek alatt alakul ki. A csökkentett talajművelés a talaj kisebb mértékű lebontásával és átalakulásával jár. A csökkentett talajműveléshez vagy a művelés nélküli direktvetéshez azonban gyakran nagyobb műtrágyahasználat kapcsolódik, ami egyéb negatív hatásokat gyakorolhat a környezetre.

Mivel a biogazdálkodás természetes trágyát használ, mélyen a talajfelszín alatt helyreállíthatja a talaj szerves széntartalmát. A biogazdálkodás további előnye, hogy csökkenti az üvegházhatású gázokat, mivel nem használ műtrágyákat. Az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezetének számításai szerint a biogazdálkodást folytató gazdaságokban a szén-dioxid-kibocsátás hektáronként 48–66%-kal alacsonyabb, mint a hagyományos gazdálkodást folytató gazdaságokban.

Érdekes módon bizonyos bioüzemanyagok előállítása valójában csökkentheti a talajban tárolt szén-dioxidot. Egy közelmúltbeli tanulmány szerint a kukoricamaradványokból készült bioüzemanyagok összességében növelhetik az üvegházhatású gázok kibocsátását, mert a szerves anyag üzemanyagként ég el ahelyett, hogy visszakerülne a talajba.

Általában véve a megfelelő mezőgazdasági és erdőgazdálkodási gyakorlatokban hatalmas lehetőségek rejlenek arra, hogy helyreállítsuk a talajt, és a szén-dioxidot eltávolítsuk a légkörből.

A városok megvédése a talaj felhasználásával

Miután a Sint-Truidenhez közeli belga Velm falu házait 2002-ben ötször árasztotta el saras víz, a lakók rábírták a helyi önkormányzatot a cselekvésre. A saras víz áradásai visszatérő problémává váltak a környéken, mivel a víz átrohant a csupasz mezőkön, üledéket hozva magával. A probléma megoldása érdekében a hatóságok a talajt választották a házak védelmére. Számos intézkedést hoztak, például talajtakaró növényeket ültettek télen, amikor a talaj csupasz volt, és így áradás fenyegetett. Az erózió csökkentése érdekében növényi maradványokat hagytak a földeken. Ezek a természetes rendszereket helyreállító intézkedések 2002-től napjainkig sikeresen megakadályozták a saras áradásokat annak ellenére, hogy több nagy esőzés is volt.

Az árvizek szabályozása és megelőzése csak egyike az egészséges talaj által nyújtott alapvető „szolgáltatásoknak". Lehet, hogy egyre nagyobb mértékben vesszük majd igénybe ezt a szolgáltatást az egyre gyakoribb és súlyosabb szélsőséges időjárási események, például árvizek miatt.

A talaj minősége számos más módon is meghatározó lesz abban, hogy az éghajlatváltozás hogyan hat ránk. A jó vízáteresztő képességű talaj védelmet nyújthat a hőhullámokkal szemben is azáltal, hogy nagy mennyiségű vizet tárol, és alacsonyan tartja a hőmérsékletet. Ez utóbbi különösen fontos a városokban, ahol a beépített felszín „hősziget-hatást" hozhat létre.

Több európai város megpróbálja kihasználni a talaj e funkcióit. Például a madridi Gomeznarro parkot új vízáteresztő felületek, növényzet és föld alatti víztároló beépítésével állították helyre. Ezt a megoldást már máshol is alkalmazták Madridban és egész Spanyolországban.

Az ökoszisztémák helyreállítása

A legújabb bizonyítékok egyértelműek: bizonyos ökoszisztémák helyreállítása valóban segít megkötni a szén-dioxidot a levegőből. A tőzeglápok helyreállítása például sikeresnek bizonyult a szerves széntartalom csökkenésével szemben, amit a tőzeg energiatermelés céljából történő kitermelése okoz. Az Európai Bizottság Közös Kutatóközpontjának egy tanulmánya szerint a művelés alá vont talajban a szerves széntartalom növelésének leggyorsabb módja a szántó gyeppé történő átalakítása.

Sajnos egyes újabb tendenciák az ellenkező irányba mutatnak. 1990 és 2012 között Európában csökkent a szántók, állandó növénykultúrák, legelők és természetközeli vegetáció területe. Ez a „területfoglalás" 1990 és 2006 között 0,81%-kal csökkentette Európában a szántóföldek termelési kapacitását azáltal, hogy a földeket városokká, utakká és egyéb infrastruktúrává alakították át. Az ilyen városfejlesztési projektek során a talajt gyakran vízhatlan réteggel zárják le. Az élelmezésbiztonsággal kapcsolatos aggályoktól eltekintve ez azt is jelenti, hogy Európa kisebb kapacitással rendelkezik a szerves szén tárolására, az árvizek megelőzésére és a hőmérséklet alacsonyan tartására.

A talaj helyes használata segíthet csökkenteni az üvegházhatású gázok szintjét, és alkalmazkodni az éghajlatváltozás legkárosabb hatásaihoz. Ha ezt elmulasztjuk, könnyen súlyosbíthatjuk az éghajlatváltozáshoz kapcsolódó problémákat.