Hol tart a tudomány 2020-ban? - 2. rész

A világ egyik legrangosabb tudományos lapja, a brit Nature szerkesztői arra kértek fel vezető szakembereket, hogy próbálják megjósolni, hová jut el egy-egy tudományterület 2020-ig. Az élettudományokkal kapcsolatos vélemények után most többek között a csillagászat, a lézerfizika, az ökológia, a talajvédelem és az internetes keresés következő egy évtizedének fejlődési lehetőségeit mutatjuk be.

Energia

A Nature Daniel M. Kamment kérdezte (Renewable and Appropriate Energy Laboratory, University of California, Berkeley).

2020-ra az emberiségnek stabilan az alacsony szén-dioxid-kibocsátású - a hatékony és tiszta energiatechnológiák által uralt - társadalom felé vezető úton kell járnia. Elengedhetetlen, hogy a szén-dioxid-kibocsátásnak vagy kibocsátás kereskedelemi (cap-and-trade) tervezetekkel, vagy szén-dioxid-adóval megfizetendő megszabott ára legyen. Kreatív finanszírozásra is szükség lesz annak érdekében, hogy az otthonok és a vállalatok is érdekeltté váljanak az energiahatékony és a megújuló energiával kapcsolatos szolgáltatásokban anélkül, hogy eladósodnának. Ennek egyik példája a Vagyonértékelt Tiszta Energia finanszírozási mechanizmus, amelynek tervezésében és megvalósításában az én műhelyem részt vesz.

A kutatás kormányzati finanszírozása döntő fontosságú. Több megújuló energia technológia készen áll a robbanásszerű elterjedésre. Az energiafogyasztás, az energiaigény olyan innovációk ösztönzésével csökkenthető, mint az elektromos hálózatba energiát juttató épületek és az elektromos járművek. A napenergia kutatása - különösen a hatékony tárolás és szétosztás módja - a gazdag és a szegény közösségek igényeit egyaránt célozhatja. Az ilyen típusú megoldások és az intelligens hálózat széles körű bevezetése azt jelentené, hogy a világ 2020-ra úton lenne egy olyan energetikai rendszer megvalósítása felé, melyben a nap-, szél-, atom-, geotermikus és vízenergia adná a villamos energia több mint 80%-át.

Talajvédelem

David R. Montgomery, a seattle-i Washington Egyetem geológia és űrtudományok professzora:

David R. Montgomery szerint ahhoz, hogy a korábbi kultúrák hibáit elkerüljük, a világnak fel kell lépnie az évszázad egyik legalattomosabb és legalulbecsültebb problémája, a globális talajleromlás ellen. Az emberiség a művelhető földek felső talajrétegének már több mint egyharmadát elhasználta, s évente további 0,5 százalékkal csökken a hasznosítható területek nagysága, pedig várhatóan több mint 9 milliárd embert kell majd ellátni a 21. században.

A 20. században a Haber-Bosch eljárásnak (mely lehetővé teszi az ammónia előállítását légköri nitrogénből, s annak felhasználását a műtrágyagyártásban) és a zöld forradalomnak köszönhetően teljesen különvált a mezőgazdaság a talaj "gondozásától". A hozamnövekedés érdekében bevetett intenzív műtrágyahasználat és a gépesítés leegyszerűsítette és lepusztította a talaj élővilágát, csökkentve ezáltal a talaj eredendő termékenységét. Az olcsó, fosszilis tüzelőanyagból készült műtrágyák használata után a tradicionális mezőgazdaság se nem fenntartható, se nem elég rugalmas. A táplálékellátottság biztosítása és a környezet védelme nagyon alaposan megtervezett mezőgazdasági gyakorlatokat igényel a meglévő talajpusztító, műtrágyázó módszerek helyett.

Montgomery szerint a kormányzatoknak sokkal jobban támogatniuk kellene a talajkutatásokat, és elfogadtatni azokat a módszereket és technológiákat, melyek kedvezőek a talaj élővilágára, és megőrzik a talaj ökoszisztémáját. Az elkövetkezendő néhány évtizedben a talaj felső rétegét kímélő vetési és organikus módszerek segíthetnek a talaj termékenységének visszaállításában, s hogy elég szerves anyag halmozódjon fel a talajban. Ezt még fokozhatja a szerves hulladékból készült szén, a biochar hozzáadása is.

"Az ásványi anyagok, az élő mikroorganizmusok valamint a holt növények és állatok alkotta vékony felszíni réteg az eredője a szárazföldi életnek, és ez minden nemzet legfontosabb stratégiai forrása. Mégis porként kezeljük. Itt az idő egy zöldebb forradalomra" - mondja Montgomery.

Ökológia

Robert D. Holt, a Florida Egyetem biológia professzora:

Robert D. Holt úgy véli, hogy az elkövetkezendő évtizedben az ökológusok számára az egyik legnagyobb problémát az jelenti, hogy sok minden anélkül tűnhet majd el, hogy mélyebben tanulmányozták volna. A Földet egyre inkább pót-ökoszisztémák borítják - ember formálta tájak, melyeket behurcolt fajok tömege és toleráns bennszülött fajok foglalnak el. Az ismeretlen, meg nem értett természetes ökoszisztémák elvesztésének jelentős gyakorlati, esztétikai és morális jelentősége van.

Holt kulcsfontosságúnak tartja, hogy enyhítsék a biodiverzitás (biológiai változatosság, fajgazdagság) csökkenését és az ökoszisztéma leépülését. Fel kell becsülni az ökológiai hálózatok rugalmasságát is, például hogy a táplálékhálózatok mennyire állnak ellen a zavaró hatásoknak, valamint bizonyos fajok elvesztésének. Ennek a megértéséhez többféle tudományterületre is szükség van, például a stabil izotópok vizsgálatával és az egyedi genetikai azonosítás segítségével átláthatóbbá válik, hogy mi mit fogyaszt egy közösségben.

Holt véleménye szerint a mikrobiális ökológia fontos terület lesz, és aktívan fogják vizsgálni azt is, hogy a fajok és a közösségek vajon miként illeszthetők be a Föld történetébe. Tíz év múlva az ökológia továbbra is a biológia egyik fontos területe lesz, ugyanakkor egyre intenzívebb lesz a kapcsolata a földtudományokkal.