Zöldinfó
A BME kutatóinak segítségével fejtették meg, hogyan keletkezhettek a bolygók felszínén a repedések
Egy nemzetközi kutatócsoport a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatóinak matematikai modellje segítségével fejtette meg, hogyan keletkezhettek a bolygók felszínén a repedések. Az új modell hozzájárulhat azoknak a területeknek a beazonosításához, ahol egykor víz lehetett – tájékoztatta a HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat és a BME szerdán az MTI-t.
Napelem, akár 3 millió Ft vissza nem térítendő támogatással a Vidéki Otthonfelújítási Program keretében. Kalkuláljon itt. (x)
A bolygókat gyakran vékony, repedezett héjak borítják. A HUN-REN-BME Morfodinamika Kutatócsoport és a Pennsylvaniai Egyetem kutatói ezen repedéshálózatok időbeni fejlődésének leírására dolgoztak ki egy modellt, amelyről kedden jelent meg publikáció a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban – olvasható a HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat MTI-hez eljuttatott közleményében. A tanulmány lényege egy olyan matematikai modell, amely a repedésmintázatról készült egyetlen fénykép alapján a mintázat teljes időfejlődését közelítőleg rekonstruálni tudja. A modellt, amelyhez hasonlót más még soha nem alkalmazott bolygófelszíni mintázatok esetében, magyar kutatók fejlesztették ki egy korábbi, Bálint Péterrel, a BME Matematikai Intézet igazgatójával közös tanulmányukra építve. A modell bemeneti adata a fényképfelvételen látható mintázat egyik legalapvetőbb jellegzetessége: a csomópontok geometriája. A modellen végzett analitikus és numerikus számítások tették lehetővé, hogy ezen ismérv alapján a kutatók a repedésmintázatok három fő típusát azonosítsák.
Mint írták, a hierarchikus repedésmintázatoknál a T-csomópontok dominálnak: ezek olyan rendszerek, ahol a repedések szekvenciálisan keletkeznek, és az új törések a meglévők mentén alakulnak ki. Ilyenek például a Föld kiszáradó felületeinek repedései vagy a Vénusz töredezett felszínei. A ciklikusan táguló és zsugorodó repedésmintázatok esetén az Y-csomópontok dominálnak. Ezek a mintázatok akkor keletkeznek, amikor a felszín anyaga ismétlődő térfogatváltozáson megy keresztül, például víz jelenlétében. Ilyenek a Mars bizonyos területein található repedések, amelyeket potenciálisan víz alakított ki. A jég által befolyásolt repedések esetében az X-csomópontok dominálnak. A jéggel borított felszíneken, például az Európa holdon, az idővel újonnan kialakuló repedések gyakran keresztezik a régebbieket. Ez azért történik, mert a jég újrafagyása “meggyógyítja” a töréseket, lehetővé téve új mintázatok kialakulását – ismertették a repedésmintázatok típusait a közleményben. A magyar és amerikai kutatók szerint a repedések geometriájának elemzése segíthet azonosítani azokat a bolygófelszíni területeket, ahol egykor (vagy jelenleg is) víz lehetett. A Mars esetében például a hexagonális repedéshálózatok arra utalnak, hogy a múltban rendszeres vízmozgás történhetett. Az Európa holdnál a keresztirányú repedések alátámasztják azt a feltételezést, hogy a jégpáncél alatt folyékony óceán lehet, amely az élet számára is kedvező környezetet biztosíthat. Az új modell lehetővé teszi, hogy ha a repedéshálózatok szisztematikus feltérképezésére képelemzési módszereket alkalmaznak, akkor az így nyert óriási adathalmazból rövid idő alatt a geológusok számára értelmezhető következtetéseket lehessen levonni.
Ahogy egy művészfotóban adott esetben benne van egy egész történet, úgy következtetünk mi is a mintázat múltjára és jövőjére a pillanatnyi állapotán mérhető kombinatorikai átlagokból. Ezek a mintázatok ugyanis univerzális szabályok szerint fejlődnek, a modell pedig paraméterezhető aszerint, hogy milyen anyagról, milyen környezetről van szó – magyarázza a BME közleményében Domokos Gábor, az építészmérnöki kar Morfológia és Geometriai Modellezés Tanszékének egyetemi tanára, a HUN-REN-BME Morfodinamika Kutatócsoport vezetője.
A tanulmány eredményei új eszközt biztosítanak a bolygókutatás számára.
A repedésmintázatok elemzése a jövőben segíthet azon égitestek felszínének vizsgálatában, ahonnan műholdképek állnak rendelkezésünkre. Olyan helyszínek beazonosításában nyújthat segítséget, ahol a felszíni morfológia létrehozásában nagy eséllyel a víznek jelentős szerep jutott, így akár az élet feltételei is adottak lehettek – idézi a HUN-REN közleménye a magyar kutatócsoport vezetőjét.
Regős Krisztina, a tanulmány másik magyar szerzője szerint a következő lépés a módszerek automatizálása, például mesterséges intelligencia alapú képelemző rendszerek fejlesztése lehet, amelynek köszönhetően pontosabban és hatékonyabban tudják majd azonosítani a repedéshálózatokat az űrfelvételeken.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A Balatonra egyszerre nehezedik a parti beépítés, a nádasok pusztulása, a naptejekből, vegyszerekből és gyógyszermaradványokból származó terhelés, a horgászat során bejutó nagy mennyiségű szerves anyag és a klímaváltozás miatt melegedő víz hatása – mondta Vasas Gábor, a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet főigazgatója a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Biztos hang című podcastjában. Az alternativenergia.hu kiemelte, hogy a Balaton sorsa nem egyszerű vízszintkérdés. Mint írták, a balatoni hírekben gyakran egyetlen szám kerül a középpontba: hogy hány centiméteren áll a tó vízszintje. Vasas Gábor szerint azonban nem egyetlen ideális vízállásról kellene beszélni, hanem arról, hogy a tó természetes működéséhez vízszintmozgásra is szükség van. A 70 és 110 centiméter közötti változás önmagában nem katasztrófa, hanem egy sekély tó életének része lehet.
A gond inkább az, ha a szabályozási szinteket a közbeszéd optimális vízszintként kezeli. Az alacsony vízállástól sokan félnek, de a tartósan magas vízszint sem feltétlenül jó a Balatonnak: ökológiai szempontból ennek is lehetnek káros következményei. A tó élővilága, a nádasok, a parti zónák és a vízi növényzet nem egy állandó állapotra, hanem változó vízjárásra rendezkedett be. Vasas Gábor szerint a vízszintnél fontosabb kérdés a vízmérleg: mennyi víz érkezik a tóba, és mennyi távozik belőle párolgással, lefolyással vagy más módon. Ez azért különösen lényeges, mert 2000 után egyre gyakoribbá és jelentősebbé váltak azok az évek, amikor a Balaton vízmérlege negatív: több víz tűnik el a rendszerből, mint amennyi utánpótlásként érkezik.
A Kárpát-medencében a klímaváltozás miatt az aszályos évek egyre gyakoribbak, a sekély tavak pedig különösen érzékenyen reagálnak a hőmérséklet, a csapadék és a párolgás változásaira. Ez nemcsak a Balatonra igaz: Vasas Gábor a Velencei-tó példáján is hangsúlyozta, hogy nem alkalmi mérések alapján kellene dönteni, hanem folyamatos, tudományos monitorozásra építve. A Balaton jövőjéről szóló vitákban a parti beépítések és a nádasok sorsa különösen érzékeny kérdés. Vasas Gábor szerint téves az a logika, hogy egy beruházás miatt kivágott nád máshol pótolható. A nád nem úgy működik, mint egy átültethető kertészeti elem: ott tud megtelepedni, ahol a természetes feltételek adottak. Ha ezek nincsenek meg, az áttelepítés ökológiai értelemben nem valódi pótlás.
A nádasok élőhelyet adnak, szerepük van a halak szaporodásában, tompítják a hullámzást, szűrőként működnek, és átmenetet képeznek a vízi és szárazföldi élőhelyek között. Éppen ezért a parti zónák további beépítése nem pusztán tájképi vagy természetvédelmi ügy, hanem a tó működőképességét érintő kérdés. A társadalmi alkalmazkodás része lenne az is, hogy a jelenleginél nagyobb vízszintingadozást is elfogadunk. Ebben segíthetnének például az újabb típusú, “lidószerű” – a homokos tengerpartra és az ősi Balatonra is emlékeztető – strandok, amelyek működéséhez természetesen hozzátartozik a vízszintingadozás és a hullámzás.
Új típusú algásodási kockázatok is megjelennek. A Balaton korábbi nagy algásodási problémái főként a külső tápanyagterheléshez kötődtek: a szennyvíz, a mezőgazdasági terhelés, a foszfor és a nitrogén bejutása erősen rontotta a vízminőséget. A későbbi beavatkozások, köztük a szennyvízelvezetés fejlesztése és a Kis-Balaton újraalkotása látványos javulást hoztak. A klímaváltozás azonban új típusú kockázatokat hoz. Ma már nemcsak az a kérdés, mennyi tápanyag érkezik kívülről a tóba. A víz felmelegedése, a hőrétegződés változása nyomán az üledékben beinduló folyamatok belső tápanyag-felszabaduláshoz is vezethetnek. Ez azt jelenti, hogy a tó akkor is algásodhat, ha a külső terheléseket sikerül csökkenteni. És a hőmérséklet emelkedésén keresztül újabb és újabb algafajok találnak kedvező életteret azokon a helyeken, ahol eddig nem maradtak meg.
Figyelmeztető jel, hogy a korábban tisztábbnak tartott keleti medencében is megjelentek algásodási jelenségek. A Balaton terheléséről nemcsak nagy beruházások és vízügyi döntések formájában érdemes beszélni. A mindennapi tóhasználat is számít: a naptejek, illatszerek, gyógyszermaradványok és kerti vegyszerek mind bekerülhetnek a rendszerbe. Hasonlóan fontos ügy a horgászat és az etetőanyag-terhelés. Vasas Gábor szerint a Balaton nem természetes értelemben vett “pontyos víz”: pontyból nagyrészt annyi van benne, amennyit betelepítenek. Az éves etetőanyag-mennyiséget körülbelül 2000 tonnára teszi, és főként az összetételét tartja problémásnak, különösen az állati eredetű, foszforban gazdag anyagok miatt.
Anyagmérleg-szempontból megfontolandó, hogy a kifogott hal egy részét az egyre elterjedtebb visszaengedés helyett elvigyék és elfogyasszák. A tóra nehezedő terhelések közé tartozik a kémiai szúnyogirtás is, amelyet Vasas Gábor szerint lehetőség szerint el kellene hagyni. Mivel nem szelektív, sok más fajt is érinthet, vízi környezetben pedig különösen problémás lehet. A biológiai megoldások felé kellene mozdulni, még akkor is, ha ezek fejlesztést igényelnek.
A klímaváltozás az inváziós fajok kockázatát is növeli. Elhibázott haltelepítések, termálvizes kifolyók, akvarisztikai fajok elengedése és a melegedő vizek együtt segíthetik idegenhonos fajok megtelepedését. A Balaton jövője ezért azon múlik, hogy képesek vagyunk-e rendszerszinten gondolkodni róla, ehhez pedig kiszámítható kutatásfinanszírozásra, hosszú távú adatsorokra és a döntésekbe beépülő tudományos eredményekre van szükség – olvasható a közleményben.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaSzakértő: a Velencei-tó válsága túlmutat a vízhiányon
-
Zöld Közlekedés4 nap telt el a létrehozás ótaFordulóponthoz érkezhet az elektromos autózás
-
Zöldinfó18 óra telt el a létrehozás ótaEgyre nagyobb nyomás alatt a Balaton
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaA jelenlegi vízdíjak mellett veszélybe kerülhet a jövő ivóvízellátása
-
Otthon4 nap telt el a létrehozás ótaMiért lehet jó választás Pécs városa a gyerekes családoknak?
