Kapcsolatfelvétel

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.

Létrehozva:

|

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.

Advertisement

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.

Advertisement

Zöldinfó

Az örökerdő mint alternatíva: miért alulhasznált lehetőség Magyarországon?

Az erdő sokkal több, mint fa – mit adhat nekünk egy természetközelibb erdőkezelés?

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

Az erdők nemcsak faanyagot adnak, hanem szerepet játszanak a klíma szabályozásában, a vízmegtartásban és a biodiverzitás megőrzésében is – olvasható az alternativenergia.hu oldalon. Eközben Magyarországon még az idős, változatos szerkezetű, sőt, a védett erdők ökológiai értékei is gyakran háttérbe szorulnak a fakitermelés szempontjaival szemben. Aszalós Réka erdőökológus, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont munkatársa áttekintő írásában bemutatja a hazai erdőkezelési gyakorlat valóságát, és azt is, hogy milyen irányváltásra lenne szükség ahhoz, hogy az erdők hosszú távon is elláthassák sokrétű funkcióikat. A klímaváltozás gyorsulása, az élővilág drasztikus fogyása (biodiverzitás-válság) és az egyre gyakoribb erdőkárok közepette megkerülhetetlenné vált a kérdés: vajon a jelenlegi erdőművelési gyakorlat valóban alkalmas-e arra, hogy hosszú távon jól működő, természetes, fajgazdag erdőket tartson fenn?

Ezt a kérdést erdőökológusként teszem fel. Olyan szakemberként, aki évtizedek óta együtt dolgozik erdészekkel és erdőgazdálkodókkal, ezért több oldalról ismeri az erdész szakma eredményeit, kérdéseit és problémáit. A cikkben megjelenő megoldások egy jó része is az erdész szakma berkeiből érkezett – ezekre támaszkodva a következőkben az erdők ökológiai működőképessége mellett szeretnék érvelni. Amellett, hogy a klímaváltozás és a biodiverzitás-válság korában a megszokott kezelési logika változtatás nélkül már nem tartható fenn, ezért vízióváltásra van szükség. Az erdőket ma egyszerre több funkció hordozójaként kellene értelmeznünk. Nem csupán faanyagot adó területként, hanem olyan komplex ökoszisztémaként, amely szerepet játszik a klíma szabályozásában, az árvízvédelemben, a víztisztításban, a talajképződésben és -védelemben, a levegő minőségének alakításában, a rekreációban, a mentális jóllétünk megtartásában és nem utolsósorban a biodiverzitás megőrzésében. Egy ökoszisztémaszolgáltatás-alapú megközelítés idealizáltnak tűnhet, mégis nélkülözhetetlen iránytűt ad: azt mutatja meg, milyen erdőket szeretnénk látni néhány évtized múlva – és ehhez milyen kezelési döntések vezetnek el.

Magyarország erdőállományának döntő része (kb. 2 millió hektár) erdőtervezett, erdőrészlet-szintű besorolással rendelkezik, és meghatározott üzemmód szerint kezelik. Ebben a rendszerben lenne jócskán mozgástér az erdők ellenállóképességének és biodiverzitás-megőrző szerepének erősítésére.

Advertisement

Vágások, vágások mindenütt…

Amikor fotókon, vagy műholdképeken több hektáros, teljesen vagy szinte teljesen levágott területeket látunk az erdőkben, szinte biztosak lehetünk benne, hogy a vágásos gazdálkodás nyomait szemléljük. A vágásos gazdálkodás lényege, hogy az erdőállományt a vágásforduló végén, véghasználat során, jellemzően nagyobb területen egyszerre termelik le, majd az erdőfelújítás jellemzően egy-két fafajjal történik. Ennek következtében egykorú, kevés fafajból álló, viszonylag homogén állományok jönnek létre. A közbeszédben és a civil konfliktusokban gyakran a véghasználatokhoz kötődnek a legélesebb viták, ahogy azt az elmúlt években is láthattuk – elsősorban a nagy kiterjedésű vágásterületek miatt. Különösen, ha az erdőt egy lépésben vágják le. Ezeket a véghasználatokat, vágásokat – bár többfélék lehetnek – a köznyelv összefoglalóan általában tarvágásnak nevezi.

Ökológiai szempontból azonban nem önmagában a vágásos gazdálkodás léte jelenti a legnagyobb problémát, hanem annak aránya, dominanciája, és a vágásterületek mérete. Magyarországon az erdők túlnyomó többségét, 90%-át vágásos üzemmódban kezelik. Még a fokozottan védett területek közel 50%-a is ilyen besorolású! Ennek következtében sok tájban a vágásterületek, fiatal erdők és középkorú állományok mozaikja váltja egymást, miközben az idős, változatos szerkezetű, többfafajú erdők aránya alacsony marad.

Advertisement

Vágásos erdő természetes felújítással. Frank Tamás felvétele

A problémát tovább erősíti, ha a véghasználatok nagy területen, egyszerre zajlanak, és nem élnek azokkal a biodiverzitás-védelmi eszközökkel, amelyek mérsékelhetnék a beavatkozások ökológiai hatásait (lásd később). Ilyen esetekben a vágásos gazdálkodás nemcsak az élőhelyek degradációjához, elszegényedéséhez, hanem – pl. a szerkezeti és fafaji szegénység miatt – az állományok klímaváltozással, biotikus és abiotikus károkkal, kártevőkkel szembeni sérülékenységének növekedéséhez is hozzájárul. Különösen elfogadhatatlan, hogy intenzív vágásos gazdálkodás folyik több hazai nemzeti park legbelső területén is, ahol egyébként a természetvédelemi szempontoknak kellene dominálni.

Ugyanakkor a vágásos üzemmódban is van lehetőség a természetes erdők fontos elemeinek a megőrzésére, és a felújítási időszak elnyújtása, a kisebb területű vágásterületek alkalmazása, a beavatkozások mozaikossága az ún. szálalóvágás keretében már átmenetet képezhet a folyamatos erdőborítást fenntartó örökerdő üzemmód felé.

Élet a vágáson túl – kapcsoljunk kímélőbb üzemmódba!

A vágásos gazdálkodás azonban nem az erdők kezelésének egyetlen lehetséges módja. Léteznek másféle üzemmódok is, melyek – a vágásoshoz hasonlóan – akár hosszú évtizedekre kijelölhetik az erdő szerkezetét, korosztályi viszonyait és ezzel együtt élővilágának gazdagságát is.

Advertisement

Lássuk hát, a vágásos üzemmód mellett milyen további lehetőségeink vannak!

Örökerdő (szálaló) üzemmód – egy alulhasznált alternatíva

Az örökerdő üzemmód a vágásossal szemben folyamatos erdőborítást biztosít: a faanyagtermelés egyedi fák vagy kisebb facsoportok kivágásával, kis térléptékben történik – térben és időben is elnyújtva, soklépcsőben –, így nem alakulnak ki klasszikus értelemben vett vágásterületek. Ennek eredményeként az erdő szerkezete változatosabb, több korosztály, többféle fafaj és több mikroélőhely van jelen egyszerre, ami ökológiai szempontból közelebb áll az európai lombhullató erdők természetes működéséhez. Ennek ellenére Magyarországon az örökerdő üzemmódban kezelt erdők aránya jelenleg csupán 2%. Ez az arány fokozatosan növekszik pl. a Pilisi Parkerdő Zrt., a Bakonyerdő Zrt., és a Mecsekerdő Zrt., területein. (A vágásos és az örökerdő üzemmód között létezik egy ún. átmeneti üzemmód is, amit itt nem részletezünk, ennek aránya 3%.)

Advertisement

Fontos hangsúlyozni, hogy az örökerdő-gazdálkodás nem minden termőhelyen és nem minden fafajösszetételnél alkalmazható sikerrel (lásd Pro Silva ajánlások, https://www.prosilva.hu/ ). Ugyanakkor ott, ahol az adottságok ezt lehetővé tennék, például a dombvidékek és középhegységeink üdébb erdőállományaiban, az örökerdő üzemmód arányának érdemi növelése jelentősen hozzájárulhatna az erdők szerkezeti és fafaji diverzitásának növeléséhez és hosszú távú ellenállóképességének biztosításához. Különösen igaz ez az éghajlatváltozásra érzékeny faállományokra – így a hazai bükkösökre is –, amelyeket vagy örökerdő üzemmódban vagy faanyagtermelést nem szolgáló üzemmódban kellene kezelni. Emellett hangsúlyozni kell, hogy a biodiverzitás-védelem csak akkor valósul meg, ha nem a faanyagtermelést nem szolgáló üzemmódú területek (lásd következő rész) átsorolásával történik meg a növekedés, és az örökerdő-gazdálkodás kíméletes módon, a biológiai sokféleség megőrzésére is különös figyelmet fordítva valósul meg.

Változatos erdőszerkezetű örökerdő. Frank Tamás felvétele

Faanyagtermelést nem szolgáló üzemmód

Az erdők ökológiai működése szempontjából kulcsfontosságú szerepe van azoknak az erdőterületeknek, ahol a faanyagtermelés nem cél, a beavatkozások csak természetvédelmi, illetve erdővédelmi célokat szolgálnak. Magyarországon ennek legjobban a faanyagtermelést nem szolgáló üzemmód felel meg, de ennek aránya szintén alacsony, összesen 5%, míg az Európai Unióban átlagosan 8% a gazdálkodás alól kivont erdők aránya. Annak tükrében különösen alacsonynak tűnik ez az arány, hogy a védett erők aránya hazánkban 24%, a Natura2000-es erdők (Európai Uniós védettség) aránya pedig – a védett erdőkkel átfedésben – 42%.

Azonban éppen ezek a faanyagtermelést nem szolgáló erdők képesek biztosítani azokat a lassú folyamatokat – például a nagyméretű holtfa felhalmozódását vagy a természetes szerkezet kialakulását –, amelyek más üzemmódokban csak korlátozottan jelenhetnek meg. Ezt a funkciójukat – és egyéb védelmi, pl. talajvédelmi funkciójukat – csak akkor tudják megőrizni, ha tényleg nem történik bennük gazdasági célú fakitermelés. Az ilyen besorolású erdőterületek arányának növelése jelentősen növelhetné egy táj biológiai sokféleségét. Erre elsősorban az idős, pl. 150 évnél idősebb erdőrészletek esetében lenne nagy szükség, amelyek sajnos elég gyorsan tűnnek el a hazai tájból (lásd: Gálhidy László: Szentélyerdők, https://szentelyerdo.wwf.hu/ ), és az olyan unikális élőhelyek esetében, mint az alföldi erdősztyepp-erdők, amelyek már eredeti kiterjedésük több, mint 90%-án elpusztultak. Emellett fontos, hogy ezt a besorolást kapják azok az erdők is, ahol a faanyagtermelés a szélsőséges termőhelyi viszonyok miatt nem megtérülő, vagy a talaj épségét veszélyezteti.

Advertisement

Jelen írásnak nem a témája, de meg kell említeni a túlszaporodott erdei nagyvadállományt, ami taposásával, magfelszedésével, rágásával az erdő természetes regenerációs folyamatait gátolja, elszegényíti a növényzetet, vagy teljes egészében eltünteti a lágyszárúszintet, kedvezőtlen hatást gyakorol a fafajösszetételre. Hosszútávon a faanyagtermelést nem szolgáló üzemmódú, talajvédelmi erdők pusztulásához vezethet, hogy a túlzott vadlétszám hatása (taposás, rágás, túrás) talajeróziót okoz és teljesen meggátolja a véderdő fáinak megújulását. Továbbá az örökerdő-gazdálkodás bevezetése elé jelentős (általában költséges, munkaigényes) akadályt gördít a fák természetes úton, magról történű megújulásának akadályozásával és az ígéretes, fiatal fácskák törzsének kiterjedt hántásával.

Kíméleti területek, természetes erdőszerkezeti elemek

Természetvédelmi szempontból az egyik legfontosabb kérdés az, hogy az erdőművelés során mennyire hagy az erdőgazdálkodó teret a természetes erdődinamikai folyamatok működésének, amelyek kialakítják a természetes erdők jellegzetes szerkezeti elemeit. Az idős, nagyméretű faegyedek, a fán lévő mikroélőhelyek (odvak stb.) sokfélesége, az álló és fekvő holtfa jelenléte, a fafajgazdagság, valamint a változatos kor- és méreteloszlás mind olyan elemek, amelyek a természetes erdőkben alapvetőek, a gazdálkodás alatt álló erdőkben viszont gyakran hiányoznak vagy csak kis mennyiségben vannak jelen. Ezért fontos, hogy egy erdős tájban legyenek nagykiterjedésű, gazdálkodás alól kivont területek is. Ilyenek lehetnek a faanyagtermelést nem szolgáló erdőrészletek nagyobb tömbjei, amikről már szó volt, de ide tartoznak az erdőrezervátumok, illetve az olyan, akár ezer hektárnál is nagyobb vadonok, mint a Csarna-völgy a Börzsönyben.

Advertisement

Holtfa visszahagyása. Frank Tamás felvétele

A gazdálkodás alatt álló erdőkben (üzemmódtól függetlenül), egy adott erdőrészlet 5-10%-án ún. kíméleti területeket lenne szükséges kijelölni. Ezeken a területeken a természetes erdődinamikai folyamatok megvalósulhatnak, de emellett az ökológiai szempontból érzékeny területek – például vizes élőhelyek, vízmosások, sziklakibukkanások, sekély talajú vagy változatos erdőszerkezetű területek, barlangok – célzott védelme is biztosítható. Ezeken a kis kiterjedésű (~0,05-2 ha) foltokon a faanyagtermelés elhagyása lehetővé teszi olyan mikroélőhelyek fennmaradását, amelyek az erdei biodiverzitás szempontjából kimagasló jelentőséggel bírnak. A kíméleti területek kijelölése illeszkedik az úgynevezett lépőkőelmélethez (Ulrich Mergner: Trittsteinkonzept), amely szerint a kis kiterjedésű, de jól elhelyezett élőhelyfoltok kulcsszerepet játszanak a kezelt táj ökológiai összekapcsoltságában.

Szintén a gazdálkodás alatt lévő erdőterületeken a természetes erdőszerkezeti elemek visszahagyása és fenntartása jelentősen növeli az adott erdő biodiverzitását. Ilyenek pl. az idős, nagyméretű faegyedek, famatuzsálemek, amelyek védelmét meg kell erősíteni, pl. ezeket habitat-faként (élőhelyfaként) kijelölni, védeni szükséges. Emellett mind a fekvő mind az álló holtfa visszahagyása nagyon fontos. Az erdőben élő élőlények – növények, gombák és állatok – legalább fele az életciklusának egy szakaszában, vagy akár teljes egészében a holtfához kötődik. Holtfa hiányában nemcsak egyes fajok tűnnek el, hanem az erdei táplálékhálózatok és lebontási folyamatok is egyszerűsödnek. A holtfa mennyiségének növelése az erdők ökológiai stabilitásának egyik alapfeltétele. Ez a visszahagyásos szemlélet megegyezik a világszerte elterjedt erdőművelési irányzattal, amit angolul retention forestrynek hívnak.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák