Első hallásra úgy hangzik, mint egy megdöbbentő, égbekiáltó környezetvédelmi bűncselekmény. Az Amazonas-medence sűrű, érintetlen esőerdőjéne...
Első hallásra úgy hangzik, mint egy megdöbbentő, égbekiáltó környezetvédelmi bűncselekmény. Az Amazonas-medence sűrű, érintetlen esőerdőjének mélyén, Manaustól mintegy 70 kilométerre északra, a Cuieiras Biológiai Rezervátumban brazil és brit kutatók arra készülnek, hogy több ezer tonna szén-dioxidot eresszenek a légkörbe.
A gázt a lombok között magasodó, csaknem száz darab óriási fémgondola és torony fogja a fák közé permetezni. Bár a terv elsőre merő gonoszságnak tűnhet, a háttérben meghúzódó szándék valójában nemes és kulcsfontosságú az emberiség jövője szempontjából.
A brazil és a brit kormány által támogatott, 50 millió dolláros összköltségvetésű projekt egy évtizeden át tartó, ambiciózus kísérlet, amelynek célja, hogy a gyakorlatban modellezze a Föld jövőbeli légköri viszonyait, és választ adjon a klímakutatás egyik legégetőbb kérdésére.
A szakemberek azt szeretnék kideríteni, hogy vajon a jelenlegi éghajlati modellek többsége helyesen jósolja-e meg a jövőt. Ezen elméletek szerint a légkörben felhalmozódó extra szén-dioxid serkentőleg hat majd a fák növekedésére – lényegében megtrágyázza a növényzetet –, aminek köszönhetően az erdő még több kibocsátott gázt képes elnyelni. Ha ez igaz, akkor az Amazonas értékes időt nyerhet nekünk, amit a fosszilis tüzelőanyagok kivezetésére fordíthatunk.
De mi van akkor, ha ez a remény teljesen alaptalan? Meglehet, hogy a jövőben a növekvő hőség és a szárazság miatt az erdő pusztulásnak indul, és ahelyett, hogy elnyelné, hatalmas mennyiségben szabadítja majd fel a raktározott szén-dioxidot, ezzel pedig az évszázad második felében katasztrofális módon felgyorsítja a globális felmelegedést.
Az Amazon FACE (Free-Air CO2 Enrichment, azaz szabadföldi szén-dioxid-dúsítás) névre keresztelt projekt 2026 májusában vette kezdetét, és a tervek szerint egészen 2036-ig, éjjel-nappal folyamatosan üzemel majd. Richard Betts professzor, a brit meteorológiai szolgálat, a Met Office éghajlati hatásokat vizsgáló kutatócsoportjának vezetője szerint ez a projekt jelenleg a bolygó egyik legizgalmasabb és legfontosabb tudományos kísérlete. Kollégája, Dr. Andy Wiltshire hozzátette, hogy a globális szén-dioxid-költségvetés kiszámításakor az Amazonas jelenti a legnagyobb bizonytalansági tényezőt. A most induló kutatás végre valós, kézzelfogható adatokkal szolgálhat a képletek pontosításához.
A kísérlet során felállított 96 darab, lombkorona-magasságú torony feladata, hogy szén-dioxidot permetezzen a kijelölt területen található, több mint 400 fajhoz tartozó, nagyjából 1300 esőerdei fa köré. A kutatók ezzel a fotoszintézist szeretnék felgyorsítani, vagyis azt a kémiai folyamatot, amely során a levelek a napfény segítségével a szén-dioxidot növényi szövetté alakítják. A cél az, hogy a nappali órákban a szén-dioxid koncentrációját körülbelül 630 ppm-re (milliomod térfogatrészre) emeljék a lombkoronában. Ez nagyjából 200 ppm-mel magasabb a jelenlegi szintnél, és a prognózisok szerint 2080 környékére válhat globális normává a Földön. A FACE projekt így gyakorlatilag egy atmoszférikus időgépként működik, amely stresszteszt alá veti a világ legnagyobb esőerdőjét.
A klímakutatók és modellezők tábora élesen megosztott az Amazonas és a többi trópusi esőerdő jövőjét illetően. A többség optimista: úgy vélik, hogy a megemelkedett szén-dioxid-szint fellendíti a növények anyagcseréjét, így az erdők gyorsabban növekednek majd, és hatékony gátat szabnak a felmelegedésnek. Ezzel szemben a szkeptikus tudósok száma folyamatosan növekszik. Ők úgy sejtik, hogy a szén-dioxid-trágyázás pozitív hatásait teljesen semmissé teszi majd az Amazonas talajának krónikus tápanyaghiánya.
Ha a fáknak nem jut elég táplálék, a növekvő hőmérséklet és a súlyosbodó aszályok miatt elérhetnek egy kritikus fordulópontot, ami után tömeges pusztulás kezdődik, és a buja dzsungel helyét száraz szavanna veszi át. Ez egy veszélyes, önmagát gerjesztő folyamatot indítana el, ahol a pusztuló erdőből felszabaduló szén-dioxid tovább fűtené a bolygót.
A projekt elsődleges feladata eldönteni, melyik forgatókönyv áll közelebb a valósághoz. A kutatók azt is vizsgálják, miként hat a gáztöbblet a fák vízháztartására. A megemelkedett szén-dioxid-szint miatt a növények talán hatékonyabban használják majd fel a nedvességet, és kevesebb vizet párologtatnak el a leveleiken keresztül. Bár ez az egyedi fáknak segíthet túlélni a szárazabb időszakokat, a kevesebb pára miatt a felettük lévő levegő kiszáradhat, ami végső soron csökkentheti a csapadék mennyiségét az egész amazóniai régióban.
Iain Hartley professzor, az Exeteri Egyetem ökológusa és a projekt jelenlegi tudományos tervének vezetője elismeri, hogy egyetlen kísérlet sem képes a jövő összes lehetséges változását lefedni, de az Amazon FACE drámai módon javíthatja a meglévő modelleket, és kiderítheti, hogy a növekedést serkentő vagy a szavannásodást előidéző erők győzedelmeskednek-e.
A helyszínen a látvány lenyűgöző és szürreális. A szén-dioxid-szóró tornyok furcsa, fémes faként magasodnak a természetes vegetációban. A 35 méter magas építményeket hat hatalmas, egyenként 30 méter átmérőjű gyűrűbe rendezték, amelyek mindegyike több tucat idős, kifejlett fát vesz körül. Három gyűrű tornyai tiszta szén-dioxidot fújnak majd a levegőbe, míg a másik három kontrollcsoportként szolgál, és csak a környezeti levegőt áramoltatja.
Minden gyűrű felett egy-egy daru nyúlik el, amely a karbantartást segíti, és lehetővé teszi a lombkorona felülről történő megfigyelését. A gázt cseppfolyósított formában, 25 tonnás nyomástartó tartályokban szállítják a helyszínre, ahol a kezelők szükség szerint elpárologtatják, majd csővezetékeken juttatják a tornyokhoz. Minden toronyban két függőleges cső fut a talajtól a lombkoronáig, amelyek apró perforációkon keresztül engedik ki a gázt.
A teljes folyamatot számítógépes algoritmusok vezérlik, hogy a gyűrűkön belül mindig egyenletes legyen a gázkoncentráció. Valós idejű monitorok figyelik a szén-dioxid szintjét, valamint az erdei szél sebességét és irányát, amely óhatatlanul elszállítja a gázt a nyílt atmoszféra felé. Az adatok alapján a számítógép másodpercenként újraszámolja, mennyi utánpótlásra van szükség, és a szelepek nyitásával vagy zárásával szabályozza az áramlást.
A kibocsátás mértéke változó, de átlagosan napi 2,5–3 tonna gázzal számolnak a kutatók. Dr. David Lapola, a brazíliai Campinas Állami Egyetem ökológusa elmondta, hogy csapata a fák egészségének számos kulcsfontosságú mutatóját méri majd: a fotoszintézis ütemét, a szén tárolását a fában, a gyökerekben és a levelekben, valamint a tápanyagok és a nedvesség körforgását a talajban. Azt is figyelik, hogy változik-e a fajok összetétele, vagyis kik lesznek az időutazó üvegház-dzsungel nyertesei és vesztesei.
A tudósok számára frusztráló, hogy évtizedekig kellett várniuk egy ilyen alapvető kísérlet elindítására. Bár Harold Mooney, a Stanford Egyetem professzora már 1991-ben javasolta a trópusi esőerdők szabadföldi szén-dioxid-dúsításos vizsgálatát, a politikai akarat és a finanszírozás hiánya folyamatosan gátolta a megvalósítást. Végül 2014-ben az Interamerikai Fejlesztési Bank (IDB) támogatásával indult meg a munka, de amikor a bank később visszalépett, a brit kormány sietett a projekt megmentésére, mintegy 7,3 millió fontot biztosítva az infrastruktúra kiépítésére.
A kivitelezést paradox módon maga a klímaváltozás is hátráltatta: 2023-ban és 2024-ben olyan súlyos aszály sújtotta a régiót, hogy az Amazonas folyó alacsony vízállása miatt hónapokig nem tudták uszályokon beszállítani a nehéz berendezéseket.
Az elmúlt évtizedekben a mérsékelt égövön már végeztek hasonló kísérleteket. A fiatal csemetékkel végzett tesztek szinte kivétel nélkül pozitív eredményt hoztak: minél több szén-dioxidot kaptak, annál gyorsabban nőttek. A kérdés az volt, hogy a kifejlett, idős fák is így reagálnak-e. Richard Norby professzor, az amerikai Oak Ridge Nemzeti Laboratórium munkatársa Tennessee-ben és Angliában is vizsgált idős erdőállományokat. Meglepetésére azt tapasztalták, hogy a 40 százalékos szén-dioxid-dúsítás a kifejlett fáknál is átlagosan bő 20 százalékos növekedést idézett elő a fotoszintézisben.
Ugyanakkor egy Ausztráliában, Sydney közelében elvégzett FACE-kísérlet teljesen más eredményt hozott. Egy évszázados eukaliptuszerdőben az extra szén-dioxid semmiféle növekedési többletet nem eredményezett. David Ellsworth professzor rájött, hogy a helyi talaj rendkívül szegény foszforban, ami a fotoszintézis elengedhetetlen kelléke. A fák helyett az extra szén-dioxid a talajban élő mikrobák szaporodását serkentette, amelyek így még a meglévő foszfort is elszipkázták a növények elől.
Ez komoly aggodalomra ad okot, hiszen az Amazonas talaja szintén köztudottan foszforhiányos. Ellsworth szerint az Amazonas hatalmas faji sokszínűsége miatt egyes fafajok valószínűleg képesek lesznek hatékonyan kinyerni a foszfort a talajból, de a többség az ausztrál eukaliptuszokhoz hasonlóan alultáplált maradhat. Ez azt jelenti, hogy a globális szén-dioxid-elnyelési becsléseink talán túlságosan optimisták, de a pontos választ csak az Amazon FACE adhatja meg.
Lapola csapatára azonban még komoly logisztikai feladatok várnak: évente mintegy 3300 tonna, a tíz év alatt összesen 33 ezer tonna szén-dioxidot kell a helyszínre szállítaniuk. A gáz beszerzése nehézkes és drága, tonnánként körülbelül 1000 dollárba kerül, ami a kísérlet futamideje alatt a 30 millió dollárt is meghaladhatja. A finanszírozás biztosítása folyamatos küzdelem, és ha a brit vagy a brazil források elapadnak, a projekt veszélybe kerülhet. Ha viszont minden terv szerint alakul, a kutatók már két éven belül megbízható részeredményekkel szolgálhatnak.
Ami pedig a környezetvédelmi aggályokat illeti: a tudomány érdekében kibocsátott néhány tízezer tonna szén-dioxid elhanyagolható ahhoz a több tízmilliárd tonnához képest, amit az emberiség évente a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével a levegőbe juttat. A kísérlet összkibocsátása alig haladja meg egy 7000 fős brit kisváros vagy egy helyi üdítőital-palackozó üzem éves lábnyomát.
Míg az Amazon FACE tornyai azt vizsgálják, hogyan hat a megváltozott levegő a fákra, a közelben egy másik óriási építmény pontosan az ellenkezőjét elemzi: azt, hogy az erdő hogyan alakítja át a felette lévő atmoszférát. Az ATTO (Amazon Tall Tower Observatory) Latin-Amerika legmagasabb emberkéz alkotta szerkezete. A maga 325 méteres magasságával – ami megegyezik az Eiffel-torony méretével – a FACE-helyszíntől mintegy 100 kilométerre keletre magasodik a vadonban. A torony 2015 óta folyamatosan pásztázza a levegőt, és az ott elhelyezett szenzorok az erdő "lélegzetét" figyelik.
A kutatókat leginkább az úgynevezett illékony szerves vegyületek (VOC-k), mint az izoprén és a terpének érdeklik, amelyeket a fák levelei bocsátanak ki. Ezek a vegyületek kondenzációs magvakként szolgálnak a levegőben lévő vízgőz számára, elősegítve a felhőképződést és újrahasznosítva a fák által elpárologtatott nedvességet. Ez a kémiai folyamat szimbiotikus kapcsolatot hoz létre a növényzet és az éghajlat között: ahogy az eső elengedhetetlen az esőerdőnek, úgy az esőerdő is elengedhetetlen az eső megérkezéséhez.
A Max Planck Kémiai Intézet kutatói nemrégiben bizonyították, hogy az amazóniai fák a hűvös időszakokhoz képest forró, száraz időben sokkal több ilyen felhőképző vegyületet bocsátanak ki. Úgy tűnik, a természet beépített önvédelmi mechanizmusként tervezte meg őket, hogy aszály idején maguk a fák generáljanak esőt a saját túlélésük érdekében. Ez a felfedezés egy újabb döntő tényező lehet az Amazonas jövőjéért és a bolygónk klímájáért folytatott nagy tudományos vitában. (1)
(1) - https://www.sciencefocus.com/planet-earth/
