Hová tűnik a talaj széntartalma?

Brit kutatók szerint az utóbbi huszonöt évben jelentősen csökkent a talaj szerves széntartalma. A jelenség kiváltó oka egyelőre nem ismert, de a gyanú egyre inkább a globális felmelegedésre terelődik, ami képes lehet a talaj összetételét is átalakítani.

A földi élet meghatározó eleme a szén, amelynek vegyületei bolygónkon szinte mindenhol fellelhetők. A légkör 700 milliárd tonnányi (700 gigatonnányi) szenet tartalmaz. Az óceánok több mint ötvenszer ennyit, kereken 37 000 gigatonnát. A bioszféra széntartalmát 2000 gigatonnára becsülik. A fosszilis tüzelőanyagok (kőszén, kőolaj, földgáz és tőzeg) széntartalma több mint 4000 gigatonna. A legtöbb szenet - legalább 75 millió gigatonnát - a földkéreg üledékes rétegei tartalmazzák. A felszín legfelső termékeny része a talaj, amely több szenet tárol, mint a növényzet.

A globális felmelegedés kapcsán már előrehaladott kutatások folynak a légkör és a világóceán szénciklusban játszott szerepével kapcsolatban, ugyanakkor eddig jóval kevesebb figyelmet szenteltek a talajban lejátszódó folyamatok klímára gyakorolt hatásaira. A Bedfordshire-i Cranfield University kutatói a közelmúltban meglepő felfedezésre jutottak. Vizsgálataik szerint az utóbbi huszonöt évben jelentősen csökkent a talaj felső rétegének szerves széntartalma.

Guy Kirk professzor kollégáival közel 6000 talajmintát vizsgált. A mintákat 1978 és 2003 között Anglia és Wales legkülönbözőbb területeiről gyűjtötték be. A minták felölelték a szigetországban előforduló talajfajták teljes spektrumát.

Méréseik szerint a vizsgált időszak alatt a talaj szerves széntartalma folyamatosan csökkent. Az évenkénti átlagos - a talaj relatív széntartalmához viszonyított - csökkenés 0,6%, de az azokról a területekről vett mintákban, amelyekben a széntartalom a 100 gramm/kg-nál nagyobb volt, ennek mértéke meghaladta a 2%-ot.

A kutatók szerint, ha ezt az értéket egész Nagy-Britanniára kivetítik, akkor a szigetország talajából évente 13 millió tonna szén tűnik el. Ez nagyságrendjét tekintve nem drámai mérték, ha ahhoz a kb. 2500 milliárd tonnához viszonyítjuk, amit a talaj felső 30 centiméteres rétege tartalmaz. Ugyanakkor megdöbbentő mennyiség, ha azt vesszük figyelembe, hogy Nagy-Britannia közel ennyivel tudta csökkenteni a Kiotói Jegyzőkönyvben vállaltak szerinti szénkibocsátását az 1990-es bázisévhez képest.

A brit kutatók szerint a talaj szerves szénállományának csökkenéséért a legnagyobb valószínűséggel a globális felmelegedés okolható, amely felgyorsítja a talajban élő baktériumok anyagcseréjét. Ennek következtében azok szén-dioxid-kibocsátása is hatványozottan megnövekszik. Így a talaj, amely ez idáig jelentős mennyiségű szén-dioxid tárolására volt képes, beléphet azon tényezők sorába, amelyek szénkibocsátásukkal hozzájárulhatnak az üvegházhatás és a felmelegedés mértékének növeléséhez.

Vita a kiváltó okokról

Tudományos körökben már régen folyik a vita arról, hogy a klímaváltozás felerősítheti a talaj szén-dioxid-kibocsátását, ami a hőmérséklet további emelkedését eredményezheti. A talajban található szerves szén mennyiségének csökkenését szinte mindenki elfogadja, ugyanakkor a globális felmelegedéssel való összefüggést többen elutasítják. Szerintük a talaj felső rétegében tapasztalható szénmennyiség csökkenését a földhasználati és a művelési módszerek okozzák. A szkeptikusok szerint az intenzív földművelés hatására a talaj felső rétegének lazább lesz a földszerkezete, megváltozik a levegőellátottság, aminek következtében gyors gázcsere indul meg. A megnövekvő oxigéntartalomnak köszönhetően felgyorsulnak a mikrobiológiai folyamatok, megkezdődik a szerves anyag lebontása, és az így keletkező szén-dioxid a légkörbe távozik. A jelenség a szántásra alapozott technológiák használata esetében hatványozottan jelentkezik. (Az Egyesült Államokban végzett számítások szerint az elmúlt évek talajvédő technológiáinak elterjedése nyomán mérhetően csökkent a talajból a légkörbe kerülő szén-dioxid mennyisége. Ha Európában a szántóterület 100%-át talajvédő módszerekkel művelnék, az a mezőgazdaság egészének kibocsátását mérsékelné, amely jelenleg a kontinens éves szén-dioxid-kibocsátásának 4,1%-a.)

Kirk kutatócsoportjának mérései szerint azonban a talajban található szerves szén csökkenése földhasználati formáktól és talajtípusoktól függetlenül mindenhol megfigyelhető. Így szerintük a kiváltó ok nem vezethető vissza pusztán az intenzív földművelés térhódítására, hanem olyan változásnak kell történnie, amely - mint a globális felmelegedés - az utóbbi 25 évben az összes vizsgált területen kifejtette hatását. A kutatócsoport az elkövetkezőkben hosszabb időre visszatekintve megvizsgálja azoknak a területeknek az adatait, ahol a földhasználati módszer nem változott. Ezzel szeretnék egyértelműen bizonyítani, hogy a globális felmelegedés okolható-e a szén eltűnéséért, vagy sem.

Ugyanakkor továbbra is megválaszolatlan az a kérdés, hogy mi történik a talajból hiányzó szénmennyiséggel. Valóban a légkörbe távozik, vagy a csapadékvíz más szerves anyagokhoz és ásványi sókhoz hasonlóan bemossa a talaj mélyebb rétegeibe, esetleg a tengerekben, illetve óceánokban halmozódik fel? A kérdés megválaszolása további kutatást igényel.

Ladányi László