Fő következtetés: a fenntartható balatoni vízszintszabályozás a vízmennyiségi és vízminőségi kockázatok együttes kezelését igényli, melyekben fontos meghatározó tényezők a társadalmi és a gazdasági peremfeltételek. A projekt eredményei a természetesebb szezonális vízszintingadozást és a külső vízpótlás előkészítését együttesen jelölik meg olyan beavatkozási irányként, amely hosszú távon növelheti a rendszer alkalmazkodóképességét.

 

Végső tudományos és szakpolitikai eredmények

• A turisztikai forgalom és a vízállás között nem mutatható ki számottevő kapcsolat a 60-70 cm feletti vízállások esetében; a turizmust elsősorban a GDP és az időjárás mozgatja a teljes, 2000 óta bejárt vízállás-tartományban. Ez megkérdőjelezi a „turisztikailag preferált” vízszinttartomány elsődleges szabályozási célként való kezelését.
• Az RCP4.5 forgatókönyv mellett külső vízpótlás kiépítése még évtizedekig nem feltétlenül szükséges, de a megvalósíthatósági, hatásvizsgálati, tervezési és engedélyezési előkészítés indokolt. RCP8.5 mellett a század második felében a vízpótlás a tó jelenlegi formájának megőrzéséhez elengedhetetlenné válhat, tervezése és előkészítése már jelenleg is indokolt.
• 1976–2022 között a Balaton medencéiben a klorid- és nátriumkoncentráció 2–3-szorosára nőtt, elsősorban a romló vízmérleg miatt. RCP4.5 mellett a várható koncentrációk még a leginkább érintett medencében is az ivóvízhatárérték alatt maradnak; a vízpótlás tervezésénél ugyanakkor a sóháztartást külön vizsgálni kell.

Gazdasági és társadalmi jelentőség

• A Balaton üdülőtó-jellege jelentős gazdasági értéket hordoz: a térség idegenforgalmi többletteljesítménye becslés szerint évi 114 milliárd Ft, az ingatlanvagyon értéktöbblete mintegy 2700 milliárd Ft. A kockáztatott érték nagyságrendje eléri vagy meghaladja a vízpótlási rendszer 50 éves életciklus-költségét.
• A vízpótlás ezért „biztosításként” értelmezhető a tó és a Balaton-régió vonzerejének tartós megőrzésére; a költség-haszon viszony alapján szükség esetén helyi hozzájárulással történő finanszírozása is reális lehet.

Stakeholder-eredmények és döntéstámogatás

• 19 strukturált szakértői interjú készült a nyolcdimenziós forgatókönyv-puzzle módszertannal. A szakértők között nagyobb az egyetértés abban, milyen lenne a kívánatos („optimális”) jövő, mint abban, hogy ténylegesen milyen („reális”) jövő várható; kivételt főként a turizmus és a vízszint jelent.
• Széles körű konszenzus rajzolódott ki a természetközelibb partszakaszok, a part menti beépítések korlátozása, a mérsékelt vízszint-ingadozás és az alkalmazkodási költségek közös viselése mellett. A turizmus jövőbeli iránya és a külső vízpótlás szerepe továbbra is konfliktusos kérdés.
• Elkészült a vízszintszabályozás szektorokon átívelő oksági hálózata, amely integráltan mutatja a menedzsment-beavatkozások egymással ellentétes hatásait. A módszertani keret alkalmas a konszenzusos és konfliktusos pontok átlátható azonosítására és a jövőbeli döntések megalapozására.

Összegzett beavatkozási irány

A projekt összképe szerint a jelenlegi szabályozási rend módosítása, a természetes vízszintingadozást jobban követő szezonalitás és a külső vízpótlás lehetőségének előzetes megteremtése együtt képezhet robusztus alkalmazkodási csomagot. Ez mérsékelheti a tartósan magas vízállás vízminőségi és ökológiai kockázatait, miközben súlyos aszály esetén 1-2 éven belül reálissá teheti a vízpótlást, csökkentve az emberi szempontból kritikusan alacsony vízállások kockázatát.

Tovább a kutatócsoport oldalához.

 

Kutatási ív és integrált szemlélet

A négyéves kutatási program célja a fenntarthatósági átmenet gazdasági, társadalmi, környezeti, területi és szakpolitikai összefüggéseinek komplex vizsgálata, valamint a fenntarthatósági teljesítmény mérésére és értékelésére alkalmas módszerek továbbfejlesztése volt. A kutatás öt fő célterület – klímateljesítmény; környezeti és ökológiai teljesítmény; társadalmi és humán teljesítmény; gazdasági teljesítmény; szakpolitikai konzisztencia – mentén épült fel. A 2022–2023-as pilot vizsgálatokat kiterjedtebb empirikus és térségi elemzések, majd nemzetközi összehasonlítások követték; a záró időszakban az eredmények integrációja és a fenntarthatósági átmenet többszintű értelmezése került előtérbe. A program összegző szemléletét a 2026-ban elkészült „Klímától kultúráig – A fenntarthatósági átmenet logikája” című kötet rendszerezi.

Klímateljesítmény és klímaadaptáció

A klímakutatások középpontjában a területi sérülékenység, az alkalmazkodóképesség és a stratégiai tervezés teljesítményének összekapcsolása állt. Magyar és szlovák megyeszékhelyek hőhullám-sérülékenységét társadalmi, gazdasági és területhasználati mutatók bevonásával, fuzzy módszertannal vizsgáltuk; ehhez kapcsolódtak a magyar nagyvárosok mikroklimatikus és területhasználati változásainak, valamint a Balaton Kiemelt Üdülőkörzet településeinek elemzései. A kutatás európai léptékűvé bővült a SECAP-ok és más városi adaptációs tervek értékelésével. A záró szakaszban a kitettség, sérülékenység, adaptációs kapacitás, tervminőség, végrehajtás és adaptációs eredmény elkülönített értékelése, valamint a települési hőkockázati „need score” és a helyi válaszokat mérő „response score” összekapcsolása jelentett módszertani előrelépést. Ezt egészítette ki 821 budapesti lakos reprezentatív vizsgálata, amely Buda és Pest eltérő adottságain keresztül erősítette meg a helyalapú, társadalmilag érzékeny adaptáció jelentőségét.

Környezeti és ökológiai teljesítmény, városi élhetőség

A vizsgálatok a városi zöld infrastruktúrától és természetalapú megoldásoktól a barnamezős fejlesztéseken és körforgásos gazdaságon át az országos környezeti teljesítmény méréséig terjedtek. Az IPBES antropogén hajtóerőihez rendelt kulcsindikátorokkal Magyarország környezeti teljesítményét hosszú idősoron és EU11 összehasonlításban értékeltük, míg a városi élhetőség kutatásában hat aldimenzióra és 40 indikátorra épülő fuzzy rendszer készült. A körforgásos átállás mikroszintű vizsgálata Budapest XI. és XXII. kerületében feltárta, hogy a városszerkezet, a bizalmi tőke és a helyi intézményi beágyazottság alapvetően alakítja a körforgásos életmódot támogató szolgáltatások működését. Az épített környezet kutatásában a barnamezős területek adaptív megújítását, TOP-projekteket, BREEAM/LEED minősítéseket és átmeneti hasznosítási gyakorlatokat elemeztünk. Az eredmények a fizikai értékőrzés, a zárt anyagciklusok, a zöldinfrastruktúra és a közösségi körforgásos gyakorlatok összekapcsolását, valamint az önkormányzatok katalizátor szerepét emelik ki.

Társadalmi és humán dimenzió, energiaközösségek

A társadalmi kutatások a kulturális evolúció, a társadalmi sérülékenység, a közös erőforrások kormányzása és a közösségi energiaátmenet kérdéseire terjedtek ki. A kulturális evolúció vizsgálata azt elemezte, hogy az értékek, normák és viselkedési minták változása milyen feltételek mellett támogathat fenntartható társadalmi pályákat; ehhez kapcsolódott Elinor Ostrom közös erőforrásokra épülő megközelítésének feldolgozása. Kiemelt új irány volt az energiaközösségek társadalmi innovációként történő vizsgálata: 17 magyar energiaközösség tipologizálása és két pilot üzleti modelljének elemzése készült el. A V4-összehasonlítás szerint fejlődésük korlátai jelentős részben intézményi jellegűek; meghatározó az energiamegosztás, a mérési és adatintegráció, a pénzügyi fenntarthatóság, a haszonmegosztás, a kormányzási partnerségek és az energiaigazságosság.

Gazdasági teljesítmény és vállalati fenntarthatóság

A gazdasági kutatások az erőforrás-allokációtól és energiapiacoktól a mobilitáson, zöldfinanszírozáson és vállalati fenntarthatóságon át a stratégiai teljesítménymérésig íveltek. Vizsgáltuk a szűkös, oszthatatlan javak heterogén igények szerinti allokációját, az európai földgázpiac működését és az AggregateEU mechanizmust. A záró időszakban Shapley-érték és optimális hálózati áramlási módszerek kombinálásával az európai gázhálózat ellátási zavarokkal szembeni rezilienciáját és a kritikus vezeték- és LNG-kapcsolatokat elemeztük; kapcsolódó kutatás indult a globális LNG-hálózat kritikus útvonalainak feltárására. A fenntartható mobilitásban BoD–DEA megközelítést alkalmaztunk a MENA-régió 35 városára, a zöldfinanszírozás elemzése pedig a vállalati kötvénypiac szerepét emelte ki. Az energetikai vállalatok fenntarthatósági teljesítményét EU Taxonómia-mutatókkal értékeltük, és kidolgoztuk a hatperspektívás, 4T kockázatkezelési logikát integráló HEX-BSC keretrendszert.

Szakpolitikai konzisztencia és összegző eredmény

A szakpolitikai konzisztencia valamennyi kutatási irányt összekötötte: a klímastratégiák mellett az élelmiszer-, víz- és vidékpolitika összehangolása, a zöldfinanszírozás intézményi feltételei, az energiaközösségek szabályozása és a fenntarthatóság–szellemi tulajdon kapcsolat is megjelent. A projekt záró szakaszának fontos elméleti eredménye a lokalitás szerepének felértékelése. Az ISO 14092 kerete, 65 EU Mission Adaptation projekt és hazai vállalati tapasztalatok elemzése alapján a lokalitás a fenntarthatóság kiegészítő, ötödik dimenziójaként értelmezhető: az átmenet eredményessége nem választható el a helyi környezeti adottságoktól, intézményektől, tudástól, társadalmi kapcsolatoktól és cselekvési kapacitásoktól. A budapesti körforgásos gazdasági vizsgálatok ezt empirikusan is megerősítették az intézményi beágyazottság és az önkormányzati közvetítő szerep jelentőségének feltárásával. A program összeredménye egy többszintű, területileg beágyazott értékelési szemlélet, amely a település/város, közösség, vállalat, ágazat és szakpolitika szintjeit kapcsolja össze.

Összegzésként a kutatás a fenntarthatósági átmenet tudományos mérését a helyi adottságok, a társadalmi részvétel, a gazdasági ösztönzők és az intézményi végrehajtás együttes értékelésével vitte tovább. A projekt eredményeit a 2026-ban elkészült, open access megjelenésre előkészített „Klímától kultúráig – A fenntarthatósági átmenet logikája” című, az Akadémiai Kiadó gondozásában megjelenő kötet foglalja egységes keretbe.

A kutatás időszerűségét megerősítette az éghajlatváltozás és a súlyosbodó aszályok, amelyek felkeltették a kutatási program iránti figyelmet és közérdekűségét is megerősítette. Az éghajlatváltozás egyik következménye a vízigény növekedése. Az utóbbi években a nyári hőhullámok (köztük 2022 nyara és a 2026. év nyara), valamint az egyre hosszabb és súlyosabb aszályok jól jelzik a vízellátás biztonsága kérdésessé válását. Magyarországon hosszú időszak átlagában a lehulló csapadék közel 90%-a elpárolog. A víz párolgáskor energiát vesz fel, amely a párolgással távozik a felszínről, ennek hiányában a felmelegedés tovább erősödhet. A csapadék hiányának és a felmelegedés hatására megnövekedett párolgási igénynek az egész országra kiható következményei lehetnek. A kedvezőtlen folyamat megállítására és kedvező irányba fordítására a kutatás a felszíni víz- és energiamérleg elemzéséből indult ki.

A kutatás megalapozása, adatgyűjtés, elemzés

Az első évben letöltöttük és feldolgoztuk a Duna Vízgyűjtőre a főbb hidrometeorológiai adatokat, amelyek a felszíni energia- és vízmérleg elemzéséhez, valamint a párolgás becsléséhez szükségesek. Több adatforrással dolgoztunk: ECMWF ERA5-Land reanalízis meteorológiai adatbázis, FORSEE, HungaroMet stb.). Hasonlóan letöltöttük, elemeztük a párolgásszámítások felbontásának leskálázásához szükséges távérzékeléssel készült felszínhőmérséklet-adatokat is. A vízmérleg elemzéséhez az Országos Vízügyi Főigazgatóság vízhozam adatait használtuk fel.

Az éghajlati energiamérleg főbb bejövő és kimenő tagjainak változását elemeztük két harmincéves meteorológiai normál időszakra (1961-1990 és 1991-2020). A vizsgálatok kimutatták, az energiaszállító folyamatok arányainak eltolódása hozzájárul a felmelegedéshez és a gyakoribb aszályokhoz. Magyarország helyzete nem vizsgálható kiemelve környezetéből, ezért az egész Duna medence felszíni éghajlati energiamérlegének vizsgálatából indultunk ki. A nettó sugárzási energia mennyisége nőtt, elsősorban a nettó rövidhullámú sugárzási energia növekedése miatt. Az energiamérleg bejövő oldalán megjelenő többlet a kimenő oldalon is megjelent, megnövekedett az érezhető hő mennyisége, a rövidhullámú sugárzás és a látens hőszállítás – a párolgás – mennyisége is. 1961-1990 között az átlagos havi párolgás értéke csak júliusban haladta meg a csapadék mennyiségét. Az 1991-2020 közötti harmincéves időszakban a párolgás már négy hónapban volt több mint a csapadék.

Alkalmazott módszerek

A területi párolgás becslésére a komplementáris módszert alkalmaztuk, amely első lépésben a 10km-es felbontású hidrometeorológiai adatok alapján havi és éves időlépésekben készült el Magyarországra a 2000-2022-es időszakra, majd a kiegészítés a 2023-2025 évekre. Második lépésben az 1km-es MODIS felszínhőmérséklet adatok alapján elkészül a párolgástérképek leskálázása is, amely adatmegosztó portálon keresztül nyilvánosan elérhető. Elemeztük a felszínhőmérséklet alakulását is 1km-es felbontású MODIS műholdas adatok alapján. Magyarországon a felszínhőmérséklet 2001 és 2025 között emelkedő tendenciát mutat, amely a levegő hőmérsékletének emelkedésével szoros kapcsolatban van.

A kutatásban az éghajlati rendszer funkcionális elemzését segítő módszereket is kifejlesztettünk. Új grafikus módszer a Klimatikus Energiamérleg Diagram, amely láthatóvá teszi a változásokat és támogatja a paradigmaváltást. Segítségével kimutatható, hogy a vízbiztonságot csak a vízkörzés helyreállításával lehet megőrizni és javítani. A félrevezető “párolgási veszteség” fogalom helyébe az energiaszállítási hatékonyságot jelző párolgáshányad mutató léphet, amely a párolgással elszállított látens hő arányát adja meg a nettó sugárzási energiához képest. A felszíni energiamérleg főbb tagjainak funkciók szerinti szegmentálásával kimutattuk, hogy a táji víztartalékok a növekvő párolgási igény miatt a nyári hónapokra hamarabb kimerülnek, amely hozzájárul az aszály kialakulásához és a további felmelegedéshez. Az OVF (Országos Vízügyi Főigazgatóság) partnerségével megvizsgáltuk a határon belépő vízhozamok alakulását, amelyek legtöbb esetben csökkenő tendenciát mutatnak.

A kutatás eredményeinek hasznosulása, gyakorlati alkalmazás

A felmelegedés hatására a légkör nedvességszállító képessége megnő. Kimutattuk: a párolgás hűtő hatása a melegedéssel csökken, azaz egy Celsius fok hűtőhatás eléréséhez egyre több vízre van szükség, ahogy a környezet melegszik. Ez jelzi a vízmegtartás jelentőségének növekedését és sürgősebbé vált a téli félév csapadéktöbbletének megőrzése. A feladat halogatása csak nehezebben megoldható helyzethez vezethet.

Az éghajlati energiamérleg főbb mutatóit és azok változását számos konferencián és publikációban bemutattuk. Közérthető formában történő megosztását külső partner, a REKK.AQUA Vízgazdálkodási Kutatócsoportja segítette. Szakmai- és társadalmi szervezetek (klíma, erdő, vízügy stb.) felhasználják az adatokat, amelyek szabadon letölthetők. A vízmérleg párolgás tagjának szerepe felértékelődött, a kutatás támogatja a szemléletváltást, a kék-zöld infrastruktúrát, a fenntartható tájhasználat kialakítását.

 

Megtörtént a különböző nemzeti homogenizált adatkészletek összehasonlítása a kiterjesztett Kárpát-medence régióban. Az eredmények azt mutatják, hogy az országos homogenizált adatállományokban több, eddig részleteiben nem elemzett töréspont található. A legtöbb vizsgált esetben a statisztikai indexek hasonlósága ígéretesnek mondható, például a bemutatott új HISTALP homogenizáció és a nemzeti homogenizált adatsorok idősorai között. Mindazonáltal egyes állomások esetében nagyobb eltérések fordulnak elő, és az állomástörténet lehetséges okai miatt az adatsorokban található szakadások nem olyanok, mint amilyennek vártuk volna. A nemzeti és az új HISTALP homogenizálás közötti különbségek – például az eltérő módszerekből, a homogenizálás eltérő időpontjaiból, az eltérő adatkezelési lehetőségekből (állomás adatok kombinációja, hiánypótlási rutinok stb.) és az eltérő referenciaállomások – szemléltetik a homogenizálással elkerülhetetlenül együtt járó eredendő bizonytalanságot, és rámutatnak a gondos kommunikáció és az adatok felhasználásának szükségességére. A vizsgálatok egyértelműen rávilágítottak a következetesen homogenizált adatkészletek előnyére, szemben a különböző homogenizálásokból származó eredmények keverésével kapcsolatos kockázatokkal (1. ábra).

Az energiaforrásként hasznosítható napsugárzás földfelszínt elérő energiasűrűségét a felhőzet- és csapadékeloszlás alapvetően befolyásolja. Az 1854-2022 közötti adatsorokat homogenizáltuk és egységes rácsra interpoláltuk, hogy az éghajlatot és annak változásait hosszú távon tanulmányozhassuk.

Elemeztük, hogy a légkörfizikai folyamatokat leíró formulák levezetésének első lépésében hol jelentkeznek azok a hibák, amelyek miatt a numerikus modellek nem kellően pontos eredményeket adnak. Rámutatunk arra, hogy az előrejelzések készítéséhez olyan parametrizációkat is használnak, amelyek a jelenkori antropogén klímaváltozás folyamatát nem megfelelő módon veszik figyelembe a modellekben. Vizsgálataink során a fizikai paraméterek közül elsősorban a hőmérsékletre és a légnedvességre fókuszáltunk.

Az extrém légköri szélsőségek gyakoriságának és intenzitásának vizsgálata a légköri erőforrások hasznosításának tervezése során kiemelten fontos kérdés. Részletesen elemeztük számos extrém vihar és csapadék kialakulásának körülményeit, az okozott károk mértékét. Ezek jól példázzák a légkörben zajló energia kaszkádot, amikor a nagyobb skálán jelentkező energiák kisebb skálákra transzformálódnak. A változó éghajlat miatt ezek a folyamatok várhatóan egyre veszélyesebb következményekkel járhatnak (2. ábra).

A globális környezeti változások egyre inkább megmutatkoznak a globális vízkörforgás átalakulásában. A csapadék – mint kulcsfontosságú tényező – összetett térbeli és időbeli változékonyságot mutat, amely a helyi éghajlati viszonyok és a nagyléptékű légköri-óceáni cirkulációs mintázatok kölcsönhatásából ered. Eredményeink arra utalnak, hogy a csapadék változékonyságának valósághű szimulálása érdekében az éghajlati modelleknek pontosan kell ábrázolniuk mind a regionális cirkulációs mechanizmusokat, mind a különböző léptékeket átívelő távkapcsolatokat. Az eltérő éghajlati övezetekben megfigyelt közös periodicitások rávilágítanak a globális légköri csatolás szerepére a regionális hidrológiai válaszreakciók alakításában. Eredményeink alapján pontosabbá tehető a csapadék előrejelezhetősége, valamint hozzájárulhatunk az éghajlatváltozással szemben ellenálló vízkészlet-gazdálkodás céljainak megvalósításához is.

 

Levegőminőségi produktumok fejlesztése, valamint szerepük a fenntartható fejlődési célok elérésében

A CHIMERE modell két konfigurációját hasonlítottuk össze: az aktuálisan működő operatív beállítást, amely határfeltételként a LMDz-INCA adatbázisból származó klimatológiai átlagokat használja, valamint egy tesztkonfigurációt, amely valós idejű határfeltételeket alkalmaz a CAMS globális előrejelzéséből. A munka elsődleges célja annak értékelése volt, hogy a valós idejű és a klimatológiai határfeltételek használata miként befolyásolja a kulcsfontosságú légszennyező anyagok – köztük a NO₂, az O₃, a PM₁₀ és a PM₂.₅ – modellezett koncentrációit. A modell eredményeit a Magyarországi Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM) megfigyelési adataihoz viszonyítva értékeltük különféle statisztikai mutatók alkalmazásával (3. ábra).

Bizonyos meteorológiai helyzetekben hatalmas mennyiségű szaharai por kerül át Afrikából Európába. Ez a jelenség elsősorban Dél-Európa országait érinti, azonban egyes erősebb advekciók során a szaharai por magasabb földrajzi szélességekig is eljuthat. Kimutatható, hogy a Kárpát-medencében is növekszik a szaharai poresemények száma az északi félteke közepes szélességei fölötti légköri cirkulációs mintázatok megváltozása miatt. A jet stream (nagy magasságban futó futóáramlás) kanyargósabbá válik, ha csökken a hőmérsékletkülönbség az Északi-sarkvidék és az alacsonyabb szélességek között. Ez elősegíti az észak felé irányuló, Észak-Afrikából érkező portranszportot. Az európai szabályozás lehetőséget biztosít arra, hogy a szaharai eredetű aeroszol koncentrációját levonják a mért PM₁₀-értékből.  Módszertant fejlesztettünk, amely a természetes por által hozzájáruló PM₁₀-koncentráció meghatározására szolgál

Jelenleg a szálló por jelenti a legjelentősebb környezeti egészségügyi kockázatot, Magyarországon: koncentrációja bizonyos feltételek mellett hosszabb időszakokra is meghaladja az uniós határértékeket. Bemutattuk, hogyan változtak a PM₁₀ és PM_2.5 kibocsátásának mértékei és forrásai Magyarországon a 2000–2021 közötti két évtizedben. Kiemelt figyelmet kapott a lakossági tüzelés, amely a szálló por kibocsátásának egyik kulcsfontosságú forráskategóriája. Vizsgálatra került a földgáz és más tüzelőanyagok keresletének árrugalmassága, valamint a legfrissebb, a hagyományos kályhákra és kazánokra vonatkozó népszámlálási adatok alapján elemzés történt a magyar háztartások fűtési szokásainak javítását és megváltoztatását célzó lehetséges intézkedésekről (4. ábra).

Tovább a kutatócsoport oldalára.

A folyók hordalékháztartásának megváltozása medermélyülést, a vízszintek és a talajvízviszonyok módosulását, valamint ökológiai és vízgazdálkodási problémákat okozhat. Az alprojekt célja olyan adatfeldolgozási és modellezési eszköztár kialakítása volt, amely feltárja a hazai folyók hosszú távú morfológiai változásait, és megalapozza a hordalékgazdálkodási beavatkozások értékelését. A négyéves munka történeti adatok feldolgozására, numerikus modellfejlesztésre, kiegészítő terepi mérésekre és lehetséges kezelési megoldások vizsgálatára épült.

Történeti állapot és hordalékmérleg

A munka kezdetén vízügyi, levéltári és térképi forrásokból összegyűjtöttük, digitalizáltuk és egységes térbeli rendszerbe illesztettük a Tiszára vonatkozó XIX. századi és újabb partvonal-, hossz- és keresztszelvény-adatokat. Különösen jelentős eredmény az 1840-es évek, vagyis a nagy folyószabályozások előtti mederfelméréseinek mai koordinátarendszerbe helyezése. Ez lehetővé tette a történeti és a jelenlegi állapot közvetlen összehasonlítását. Az elemzést a projekt végére a teljes magyarországi Tisza-szakaszra kiterjesztettük.

Az adatok alapján értékeltük a meder függőleges és oldalirányú változásait, a szélesség és a partél alakulását, valamint a mellékfolyók szerepét. Egyes vizsgált szakaszokon a meder közel egy métert mélyült, miközben a partél szintje a hullámtéri hordaléklerakódás miatt helyenként akár egy métert emelkedett, a mederszélesség pedig mintegy 20%-kal csökkent. Kimutattuk, hogy a mellékfolyók által szállított hordalék mennyisége és szemösszetétele érdemben befolyásolja a Tisza mederalakulását. A közel 150 év partvonalváltozásából az egész magyarországi Tiszára megbecsültük a partok eróziójából és épüléséből eredő hordalékmérleget, és feltártuk annak kapcsolatát a medergeometria változásával. A szabályozások előtti oldalirányú medermozgás számszerű jellemzése új viszonyítási alapot ad a jelenlegi hordalékhiány értelmezéséhez. A korábbi elemzés szerint a partokból származó hordalék mennyisége jelentősen, közel 90%-kal csökkent. Az eredmények rámutatnak arra, hogy a folyó hordalékháztartását a felvízről érkező hordalék mellett a helyi oldalirányú források is alakítják.

Modellezési eszköztár

Az 1D morfodinamikai modelleket a hossz menti hordalékfolytonosság és a nagy tér- és időléptékű mederválasz vizsgálatára fejlesztettük és alkalmaztuk. Segítségükkel azonosíthatók a hordalékháztartás szempontjából problémás szakaszok, becsülhetők a történeti morfológiai paraméterek, és összevethetők a beavatkozási változatok. A dunai vizsgálatok megmutatták, hogy a folyószabályozások nyomán kialakuló új dinamikus egyensúlyhoz évtizedekre vagy akár évszázadokra lehet szükség; a válasz időléptéke a vizsgált folyószakasz hosszától is függ. A modellekkel többek között sarkantyúk és kanyarulatátvágások mederváltozási hatásait, valamint az utóbbiakhoz kapcsolódó árhullám-levonulási változásokat elemeztük.

A 2D vizsgálatokhoz olyan terepgeometria-szerkesztési eljárást alakítottunk ki, amely a hiányos történeti mederadatokból közelítő korabeli geometriát állít elő. A hullámtér bevonásával így a szabályozások előtti áramlási viszonyok és elöntési dinamika is vizsgálható. A történeti állapot rekonstruálása a mai állapottal való összevetéshez és a tervezett beavatkozások hatásának értékeléséhez nyújt referenciát. A módszer eredményeit a történeti adatok hiányosságaiból fakadó bizonytalanságok figyelembevételével kell értelmezni.

Terepi mérések és gyakorlati alkalmazás

A modellek és vizsgálati módszertanok teszteléséhez az Ipoly Hont térségében egy kevéssé szabályozott, aktívan változó kanyarulatos szakaszon végeztünk terepi méréseket, illetve tesztméréseket a természetes oldalirányú medermozgás jobb megértésére. A Dunán a 2024-es árhullám idején görgetett hordalékot mértünk; más dunai vizsgálatokban áramlásmérést és mederanyag-mintavételt kapcsoltunk össze. A későbbi adatgyűjtés során a Dunán, az Ipolyon, a Rábán és a Tiszán mederanyagmintákat gyűjtöttünk, amelyeket ADCP-áramlásmérésekkel egészítettünk ki. A Felső-Dunára többféle görgetetthordalék-mérés felhasználásával hordalékhozam–vízhozam összefüggést dolgoztunk ki. A műszerbeszerzés késedelme és a mérőhajó szállításának 2026 nyaráig fennálló akadálya ellenére alternatív mérési megoldásokkal sikerült összegyűjteni a kutatáshoz minimálisan szükséges adatokat.

A feldolgozott adatokra és modellekre támaszkodva megkezdtük a hordalékháztartási problémákat célzó megoldások értékelését. A Tiszán a kanyarulatátvágások után megnövekedett medereséshez kapcsolódó erózió mérséklésének egyik vizsgált lehetősége a holtágak visszakapcsolása; másik fontos kérdés az oldalirányú erózióból származó hordalékforrások szerepe. A megoldások hatása helyfüggő, ezért azokat a rekonstruált történeti állapothoz és a helyi meder- és hullámtéri adottságokhoz mérten kell vizsgálni. A projekt eredménye két egymáshoz kapcsolódó módszertan: a nagy tér- és időléptékű morfodinamikai állapotértékelés, valamint az 1D és 2D modellezésre épülő beavatkozásvizsgálat. Ezek tudományos alapot adnak a hazai folyók jövőbeli hordalékgazdálkodási stratégiáihoz.

Video letöltése itt. 

 

Tovább a kutatócsoport eredményeihez: Folyami hordalékgazdálkodás (BME)

A fenntartható városok kialakítása nem csupán a környezeti terhelés csökkentését jelenti, hanem olyan települési környezet megteremtését is, amely hosszú távon az emberek és az élővilág számára egyaránt megfelelő életfeltételeket biztosít. A kutatási program egyik átfogó eredménye annak bemutatása, hogy az ehhez szükséges beavatkozásokat mindig az adott ökoszisztéma állapotához, az emberi átalakítás mértékéhez és a helyi társadalmi igényekhez kell igazítani. Ez a megközelítés a városi környezetben különösen fontos, hiszen egymás mellett vannak jelen természetközeli élőhelymaradványok, fenntartott zöldterületek és erősen beépített, burkolt felszínek. A természetes vagy kevéssé átalakított élőhelyeken elsősorban a meglévő értékek védelmére és a káros folyamatok megelőzésére van szükség. A mérsékelten átalakított területeken olyan fenntartható kezelés teremtheti meg az ember és a természet együttélését, amely a társadalmi igények kielégítése mellett az ökológiai működőképességet is megőrzi. Az erősen átalakított élőhelyeken viszont már aktív helyreállításra és a káros hatások mérséklésére van szükség. Ha az átalakítás és a használat intenzitása átlép egy kritikus határt, a rendszer „ökológiai csapdába” kerülhet: természeti erőforrásai kimerülnek vagy használhatatlanná válnak, ökológiai működése sérül, helyreállítása pedig egyre nehezebbé és költségesebbé válik. A városokban mindezt tovább erősítheti a klímaváltozás, a túlhasználat, az inváziós fajok terjedése, a környezetszennyezés és az újonnan felbukkanó kórokozók megjelenése. A városi fenntarthatóság így nem egy végállapot, hanem folyamatos alkalmazkodást igénylő törekvés, amelynek alapja a helyi adottságokhoz és a változó külső hatásokhoz igazodó védelem, kezelés és helyreállítás.

A város, mint összetett ökológiai rendszer

A városok különösen jól példázzák ezt a kihívást. Egyszerre adnak otthont embereknek, növényeknek, állatoknak és mikroorganizmusoknak, miközben a sűrű beépítés, a burkolt felszínek, a zöldterületek feldarabolódása, a szennyezés és az intenzív területhasználat jelentősen átalakítja az életfeltételeket. A négyéves kutatási program ezt az összetett rendszert több irányból vizsgálta: feltárta a városiasodás élővilágra gyakorolt hatásait, elemezte a városi ökoszisztémák és az emberi egészség kapcsolatait, valamint gyakorlati és technológiai megoldásokat dolgozott ki a kedvezőtlen folyamatok megelőzésére és mérséklésére.

A kutatások egyik legfontosabb tanulsága, hogy a városiasodás hatása nem írható le egyszerűen az élővilág általános elszegényedéseként. Európai léptékű elemzéseink szerint a beépített területek növekedése csökkenti a madárfajok sokféleségét, és megváltoztatja annak évek közötti ingadozását is. A magas épületek és a burkolt felszínek együttesen szűrik a madárközösségeket: kevesebb faj marad fenn, miközben egyes, a városi környezethez jól alkalmazkodó fajok nagyobb egyedszámban lehetnek jelen. Gyakoribbá válnak a nagyobb testű, magasabban fészkelő vagy táplálkozó madarak. A városi környezet tehát az egyes élőlénycsoportokra és ökológiai folyamatokra eltérő módon hat. A futóbogarak vizsgálata szintén árnyalt képet adott. Fajgazdagságuk nem feltétlenül csökken egyenletesen a természetes területektől a városközpont felé: sok régióban a külvárosi térségekben érte el a legmagasabb értéket. Ezt a mintázatot az éghajlat, különösen a csapadék évszakos eloszlása is jelentősen befolyásolta. Az eredmények arra utalnak, hogy a külvárosi zöldterületek és természetközeli élőhelyfoltok megfelelő kezeléssel kiemelkedő szerepet tölthetnek be a városi biodiverzitás megőrzésében.

Kék és zöld infrastruktúra – a városi élet alapja

A városi és kerti tavak kutatása megmutatta, hogy még a kis víztestek is fontos élőhelyek lehetnek. A lakosság bevonásával megvalósított MyPond közösségi tudományos program elsőként tárta fel átfogóan a magyarországi kerti tavak jellemzőit és élővilágát. A vizsgálatok kiterjedtek a tavak zooplankton-közösségeire, valamint az idegenhonos és potenciálisan inváziós növények jelenlétére is. Az eredmények szerint a kerti tavak a városi biodiverzitás értékes menedékei lehetnek, ugyanakkor kialakításuknál és növényesítésüknél körültekintően kell eljárni, hogy ne váljanak az inváziós fajok terjedésének kiindulópontjaivá. A zöld- és kék infrastruktúra nem csupán élőhelyeket biztosít. Hozzájárulhatnak a csapadékvíz megtartásához, a városi hőhatás mérsékléséhez, a levegőminőség javításához, valamint rekreációs lehetőségeket teremtenek. Megfelelő kialakításuk ezért jól példázza, hogyan kapcsolható össze a biodiverzitás megőrzése az emberi jóllét és a klímaváltozáshoz való alkalmazkodás céljaival.

A városi természet és az emberi egészség kapcsolatai

A program kiemelt figyelmet fordított azokra az élőlényekre és környezeti folyamatokra, amelyek közvetlenül érinthetik az emberek egészségét. A Kullancsfigyelő program és a hozzá kapcsolódó PragmaTick mobilalkalmazás több mint százezer honlaplátogatással, több ezer alkalmazásletöltéssel és ezernél is több lakossági beküldéssel vonta be az állampolgárokat a kutatásba. Segítségükkel hét újabb, Magyarországon nem őshonos Hyalomma kullancsot sikerült kimutatni. Ezzel párhuzamosan hét budapesti zöldterületen, négyféle élőhelyen végeztünk rendszeres terepi felméréseket. A több mint 2100 begyűjtött példány adatai hozzájárulnak a városi kullancspopulációk méretének, aktivitásának, élőhelyhasználatának és fertőzöttségének megértéséhez. Az eredmények azt is jelzik, hogy a városi zöldterületek fejlesztése során az ökológiai és közegészségügyi szempontokat együttesen érdemes figyelembe venni. A közösségi tudomány az inváziós csípőszúnyogok vizsgálatában is új eredményeket hozott. A Szúnyogmonitor program keretében kimutattuk, hogy az egyes fajok eltérően viszonyulnak a városi környezethez: az ázsiai tigrisszúnyog előfordulása például szorosan összefügg az urbanizált területekkel, míg más inváziós fajok nem mutatnak ilyen egyértelmű kötődést. A kutatások emellett a városi patkányok által hordozott vírusokra, a tisztított szennyvízben és folyóvizekben előforduló mikroműanyagokra, valamint a biodiverzitás, az emberi egészség és az egymással összekapcsolódó környezeti-társadalmi válságok kapcsolatára is kiterjedtek.

A tudományos eredményektől a gyakorlati megoldásokig

A program célja nem csupán a problémák feltárása volt, hanem olyan megoldások kidolgozása is, amelyekkel megőrizhető vagy javítható a városi ökoszisztémák állapota. Egy 18 európai ország mintegy 600 városára kiterjedő felmérésben zöldterület-kezelő szakemberek tapasztalatait, céljait és nehézségeit elemeztük. A kutatás feltárta, hogyan alkalmazzák a városi gyepek természetközeli kezelésének és helyreállításának módszereit, illetve milyen szakmai, társadalmi és intézményi akadályok nehezítik ezek szélesebb körű elterjedését. Nemzetközi áttekintésekben összegeztük a városi gyepek és az útmenti élőhelyek helyreállítására használható eljárások előnyeit, korlátait és legfontosabb tudáshiányait. Javaslatokat fogalmaztunk meg arra is, hogyan kaphatna nagyobb szerepet a városi természet az Európai Unió természet-helyreállítási törekvéseiben. A kutatási tudás gyakorlati átadását a Vadvirágos Kertem citizen science program, a beporzóbarát települési környezetről készített kiadványok, valamint a kistavak és a természetközeli városi gyepek kialakítását és fenntartását segítő szakmai anyagok támogatták.

A program technológiai fejlesztései két további területen kínálnak közvetlenül alkalmazható megoldásokat. A csatornabűz vizsgálatához saját fejlesztésű, mikrokontrollerrel vezérelt mérőrendszert hoztunk létre, amely alkalmas a kellemetlen szagokért felelős kén-hidrogén és ammónia mennyiségi mérésére. A gáztermelő baktériumokat élettani és teljesgenom-vizsgálatokkal tanulmányoztuk, a csatornák biofilmjéből és szennyvizéből származó környezeti DNS elemzésével pedig feltártuk, hogyan alakítja át a nitrátadagolás a mikrobiális közösségeket, és miként járul hozzá a szagképződés mérsékléséhez. A fejlesztés a mikrobiológiai alapkutatást egy konkrét városüzemeltetési probléma megelőzését szolgáló mérési és kezelési megközelítéssel kapcsolta össze.

Emellett részletes gyakorlati útmutatókat készítettünk a városi zöld- és kék infrastruktúra fejlesztéséhez. Ezek bemutatják a természetközeli gyepek, vadvirágos területek, kertek és kis víztestek kialakításának módszereit, ökológiai hatásait és gyakorlati lépéseit. A javaslatok különböző léptékekben alkalmazhatók: egy kisebb magánkertben éppúgy, mint egy nagyobb közparkban vagy más települési közterületen.

A négyéves program összességében azt mutatta meg, hogy a fenntartható városi fejlődéshez az ökológiai folyamatok, az emberi egészség és a gyakorlati megvalósíthatóság együttes figyelembevételére van szükség. A városi természet nem pusztán megőrzendő érték: megfelelő védelemmel, kezeléssel és helyreállítással a klímaváltozáshoz való alkalmazkodás, az egészség és jóllét, a tiszta víz, valamint az élhetőbb települések egyik alapja lehet. A program tudományos eredményei, közösségi tudományos kezdeményezései, technológiai fejlesztései és gyakorlati útmutatói egyaránt azt szolgálják, hogy a városok ne az ökológiai csapdák, hanem az ember és a természet fenntartható együttélésének helyszínei legyenek.

Tovább a kutatócsoporthoz

1. MODUL Új módszerek a vízkészletek jövőjének megértéséért

A kutatás célja annak feltárása volt, hogyan segíthetik a korszerű adatelemzési és mesterségesintelligencia-alapú módszerek a vízkészletek változásainak pontosabb megismerését. A négyéves program keretében Magyarország, valamint több nemzetközi térség, köztük Ecuador, Egyiptom, Szudán és Kurdisztán hidrológiai és meteorológiai adatai alapján egyedülálló adatbázis jött létre, amely lehetővé tette a hosszú távú vízfolyamatok részletes vizsgálatát.

A kutatók olyan új, integrált elemzési keretrendszert dolgoztak ki, amely a gépi tanulás módszereit a modern jelfeldolgozási eljárásokkal ötvözi. Az eredmények rámutattak arra, hogy a csapadék térbeli és időbeli viselkedése jelentősen eltér a különböző régiókban, és annak ciklikussága folyamatosan változik. A vizsgálatok több új éghajlati összefüggést is feltártak, köztük korábban nem ismert mintázatokat a világ egyik leghosszabb hidrológiai adatsorában, a Nílus vízjárási adataiban.

A projekt egyik kiemelkedő eredménye egy olyan innovatív módszertan kidolgozása, amely műholdas megfigyelések és mesterséges intelligencia segítségével követi nyomon a talajvízkészletek változásait.

A kutatás eredményei fontos támogatást nyújtanak a fenntartható vízgazdálkodás, az aszálykockázatok kezelése és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás területén. Az új módszerek hozzájárulhatnak ahhoz, hogy Magyarországon és más, korlátozott adatokkal rendelkező térségekben megalapozottabb döntések szülessenek a vízkészletek megőrzése érdekében.

 

2. MODUL Mesterséges intelligencia alapú módszerek alkalmazása a vízkutatásban

 A kutatási program keretében új generációs hidrogeofizikai módszereket fejlesztettünk a felszín alatti vízkészletek és víztároló képződmények részletesebb megismerésére. A mesterséges intelligenciát, gépi tanulást és geofizikai inverziót ötvöző eljárásokkal a fúrólyukszelvényekből korábban nehezen meghatározható petrofizikai és hidraulikai jellemzőket becsültünk, és több fúrás együttes értelmezésével nagy felbontásban térképeztük fel a felszín alatti rétegek változékonyságát. A fejlesztések révén lehetővé vált a víztároló képződmények automatikus azonosítása és hidraulikai jellemzése, valamint a felszínközeli telítetlen zóna víz-, levegő-, agyag- és kvarctartalmának meghatározása.

A kutatás fontos új iránya volt a felszín alatti közeg nyomásérzékenységének vizsgálata. Fúrólyukszelvények és laboratóriumi kőzetfizikai mérések alapján feltártuk a porozitás, a hidraulikus vezetőképesség és az akusztikus tulajdonságok nyomásfüggését, illetve ezek csatolt változásait. Az új módszereket hazai terepi geofizikai adatrendszereken is teszteltük, többek között szeizmikus, földradar- és elektromágneses mérések feldolgozásával, így a fejlesztett eljárások a hidrogeológiai kutatás mellett környezeti és mérnökgeofizikai alkalmazásokban is hasznosíthatók.

 

3. MODUL A hidrogén tárolása felszín alatti közegben

Korunk jelentős problémája az egyre terjedő napelemes elektromos energia termelő rendszerek által megtermelt, de fel nem használt energiájának a tárolása. Ennek a problémának a megoldása lehet a felesleges elektromos energiával termelt zöld hidrogénnek az ideiglenes tárolása felszín alatti közegben. A tárolt hidrogén a szükségleteknek megfelelően kitermelhető és elektromos energia előállítására is használható. Az említett felszín alatti közeg praktikusan a már meglévő földalatti gáztárolók, illetve kimerült vagy aktív szénhidrogén telepek a legalkalmasabbak, amelyek záró rétegének vizsgálata és a különböző hirdogén tartalmú gázok vizsgálata energiatermelés szempontjából.

A záró-rétegek áteresztőképességének és pórusterének vizsgálatához kidolgoztunk egy új, a jelenlegi mérési gyakorlatnál egyszerűbb és több információt szolgáltató mérőberendezést és kiértékelési módszert. Az új berendezés teljes méretű fúrómagok esetén, egy mérőcella alkalmazásával lehetővé teszi mind a sugárirányú mind a tengely irányú vezetőképesség, valamint a pórustérfogat meghatározását.

A hidrogéntartalom hatásának vizsgálata érdekében kidolgoztunk egy olyan gázkút-hozamegyenletet, amely segítségével meg tudjuk határozni a hidrogén tartalom kúthozamra gyakorolt hatását.

 

4. MODUL Bányászati- és ipari melléktermékek a körforgásos gazdaságban

A maradványanyagok hasznosítása területén ipari és egyéb hulladékok felhasználásával fejlesztettünk környezetbarát geopolimer kötőanyagokat és építőanyagokat. Vizsgáltuk a pernye, a bányászati meddők, az építési-bontási hulladékok és a napelemhulladékok újrahasznosítási lehetőségeit, valamint a textilhulladékok erősítőanyagként történő alkalmazását. Eredményeink igazolták, hogy ezek a másodnyersanyagok alkalmasak nagy teljesítményű, fenntartható építőanyagok előállítására, miközben csökkentik a hulladékképződést és hozzájárulnak a körforgásos gazdaság megvalósításához. Emellett hulladékalapú szén-dioxid-megkötési lehetőségeket is vizsgáltunk, és áttekintettük a maradványanyagok hasznosításának legfontosabb nemzetközi jó gyakorlatait.

Az elsődleges nyersanyagforrások mellett egyre nagyobb szerepet kapnak a körforgásos gazdaság elveire épülő másodnyersanyagok, például az ipari melléktermékek és az elektronikai hulladékok. Kutatásaink során napelemek, gépjármű-elektronikák, lítiumion-akkumulátorok és LED-es rendszerek újrahasznosítási lehetőségeit vizsgáltuk. Feltártuk ezek felépítését és anyagösszetételét, valamint olyan módszereket dolgoztunk ki, amelyek segítik az értékes anyagok hatékony visszanyerését. A vizsgálatok különösen az üveg, a különböző fémek és az akkumulátorok hasznosítható komponenseinek elkülönítésére fókuszáltak, hozzájárulva a fenntarthatóbb nyersanyag-gazdálkodáshoz és az elektronikai hulladékok környezetbarát feldolgozásához.

További a kutatócsoport oldalához.

A légkörben található üvegházhatású gázok (CO2 és N2O) koncentrációjának növekedését elsősorban az emberi tevékenységek, így például a mezőgazdasági művelés során elvégzett beavatkozások okozzák. A mezőgazdasági művelés során kijuttatott trágyákból pedig ammónia (NH3) távozik a légkörbe, mely egyrészt környezeti terhelést jelent, másrészt a kijuttatott trágya hatékonyságát csökkenti. A globális éghajlatváltozás a mezőgazdasági termelés számára is kihívást jelent, mind a termelés biztonsága, mind az élelmiszerbiztonság szempontjából. A talaj különösen fontos szerepet tölt be az éghajlatváltozás mérséklésében, ugyanis a talaj szervesanyag tartalma alapvetően meghatározza a talaj termékenységét, szerkezetét, vízgazdálkodását és ezáltal a mezőgazdasági termékenységet is. Ezért a talaj szénkészleteinek megőrzése és növelése egyszerre szolgálja az éghajlatváltozás mérséklését, a talaj egészségének fenntartását és a hosszútávú élelmezés biztosítását. A mezőgazdasági termelés szintjén a légköri CO2 koncentráció csökkentésének módja lehet egyrészt a talaj CO2-kibocsátásának csökkentése, másrészt a talajok szén tartalmának növelése. Az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb szerephez jutnak azok a regeneratív mezőgazdasági gyakorlatok, melyek ezeket a célokat követik. Ugyanakkor figyelembe kell venni azt, hogy a különböző, a CO2 kibocsátás csökkentését vagy a szénmegőrzést célzó gyakorlatok milyen hatással vannak például az N2O vagy NH3-kibocsátásra, hiszen gyakran egymással ellentétes irányú folyamatokról van szó.

A projekt során célul tűztük ki, hogy különböző mezőgazdasági gyakorlatok – pl. a talajművelés vagy a trágyázás – hatását a talaj üvegházhatású gáz és ammónia kibocsátásának szempontjából együttesen értékeljük. Vizsgálatainkat különböző beállított kísérletekben végeztük el.
Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy két évtizede fenntartott talajművelési kísérletben a no-till (NT) rendszer jelentősen növelte a talaj szén és nitrogén tartalmát a szántott (MP) és a sekélyen művelt (SC) kezelésekhez képest, bár az éves kumulatív CO2 kibocsátás rendszerint a szántott parcellákon volt a legalacsonyabb. A talaj nedvesség tartalma jellemzően a szántott parcellán volt a legalacsonyabb, míg a NT parcellákon a legmagasabb. Ezzel jól korrelált a talaj N2O kibocsátása, mely jellemzően csak nedves körülmények között mérhető, így a szántott parcellákon számottevő kibocsátás nem mutatkozott. Figyelembe véve a termés mennyiségét, a talaj felső rétegében megmutatkozó szerves anyag különbségét, illetve a talaj CO2 kibocsátásának nagyságát, a legkedvezőbb képet a sekélyen művelt forgatás nélküli művelés mutatta, mely köztes állapotot képviselt a szántás és a no-till rendszer között.

Szintén a talajművelés hatását vizsgáltuk egy 2023-ban beállított regeneratív kísérletben, ahol hasonló kezelések (MP, SC, NT) kerültek beállításra. Megállapítottuk, hogy sem a talaj CO2 kibocsátásában, sem a szerves anyag tartalmában ilyen rövid távon szignifikáns különbséget nem lehet kimutatni, míg a talaj nedvességtartalma már ilyen rövid idő alatt is kedvezőbben alakult a forgatás nélküli művelésben. Összességében tehát a forgatás nélküli sekély művelés ajánlható, mint fenntartható – a termés mennyiségét és a talaj termékenységét egyaránt szem előtt tartó – talajművelési mód.
Trágyázási kísérletekben végzett vizsgálataink alapján kimutattuk, hogy a CO2 egyenértékben kifejezett teljes ÜHG kibocsátás magasabb volt a szerves trágyával kezelt parcellákon, mint a műtrágyázott vagy műtrágyát és szervestrágyát egyaránt kapó területeken. Ugyanakkor a termés mennyiségét is figyelembe vevő üvegházhatású gáz index alapján, a kombinált trágyázás tekinthető a legkedvezőbb trágyázási módnak, ahol a magas termés kompenzálni tudja a magasabb ÜHG kibocsátást.

A projekt során végig együttműködtünk a Szegedi Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékével, ahol közösen végzett NH3 kibocsátás mérésekkel segítettük a tanszék által fejlesztett fotoakusztikus mérőműszer fejlesztését.

A kutatócsoport munkája itt követhető: fenntarthatotechnologiak.hu/ATK TAKI

A talaj víztartó és vízvezető képessége alapvetően meghatározza, hogy a lehulló csapadék vagy az öntözővíz milyen arányban szivárog a talajba, mennyi víz tározódik, illetve mekkora hányada folyik el a felszínen. E tulajdonságok pontos ismerete ezért egyaránt fontos a mezőgazdasági vízgazdálkodás, az aszály- és belvízkockázatok értékelése, valamint a hidrológiai és környezeti modellezés szempontjából. Bár Magyarországon rendelkezésre áll a 100 m felbontású, 3D országos talajhidrológiai adatbázis (HU-SoilHydroGrids), a becsült talajhidrológiai paraméterek folytonos értékei mellett szükség lehet a térképi információk aggregálására, mely lehetővé teszi a nagy számítási igényű, országos hidrológiai modellekben való alkalmazását is.

A kutatás egyik legfontosabb eredménye egy, a talajok vízgazdálkodási tulajdonságain alapuló csoportosítási rendszer kidolgozása. A korábbi, szakértői szabályokon alapuló Várallyay-féle rendszer továbbfejlesztését az új HU-SoilHydroGrids térképek tették lehetővé. A talajhidrológiai adatbázis statisztikai elemzésével és talajtani szakértői szabályok alkalmazásával 68 talajhidrológiai csoportot alakítottunk ki, amelyekhez meghatároztuk a víztartó és vízvezető képességet leíró jellemző paramétereket, valamint elkészítettük országos térképüket. A csoportok kialakításánál fontos szempont volt, hogy azok környezeti modellezésben is alkalmazhatók legyenek. Az új csoportosítás elsősorban országos és regionális környezeti, hidrológiai és vízgazdálkodási modellezési feladatokban hasznosítható. A térkép ingyenesen letölthető innen.

A fejlesztés fontos pillére a MARTHA talajfizikai és hidrológiai adatbázis bővítése. Vas vármegye archív talajtérképeinek digitalizálásával egyidejűleg 129 talajszelvény 517 rétegének talajhidrológiai adatait dolgoztuk fel, további adatfeltárással pedig Hajdú-Bihar és Szabolcs-Szatmár-Bereg vármegyéből 399 talajszelvény 1476 rétegének víztartóképesség-adatait és 471 hidraulikusvezetőképesség-adatot azonosítottunk. Bővítettük az adatbázist továbbá a HunSSD (Magyarországi Talajszerkezeti Adatbázis) 56 talajszelvényének 257 talajrétegéhez tartozó – általunk mért – talajadataival. Ezek az adatok nemcsak a jövőbeli becslések pontosítását segítik, hanem független adatforrást is biztosítanak a talajhidrológiai modellek és térképek megbízhatóságának ellenőrzéséhez.

A vizsgálatok rámutattak arra is, hogy az országos léptékben megfelelő pontosságú talajhidrológiai becslések helyi léptékben nagyobb bizonytalanságot mutathatnak, és a becslési pontosság a talajmélység növekedésével általában csökken. Az eredmények ezért a becslési módszerek mellett a bemeneti talajtérképi információk további pontosításának fontosságát is hangsúlyozzák. Ezt szolgálja többek között a 25 méteres felbontású talajtérképek fejlesztése.

A térképezési és adatbázis-fejlesztési munkát terepi monitoring egészítette ki. A Csorsza-vízgyűjtőn végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a talajnedvesség és a talaj fizikai, illetve kémiai tulajdonságai közötti kapcsolat a földhasználattól is függ. A szőlőültetvények sorközeinek növényborítása hozzájárulhat a talaj védelméhez, ugyanakkor száraz időszakokban a növényzet vízfelhasználása csökkentheti a talaj nedvességtartalmát. A monitoring Tetves-patak vízgyűjtőjére történő kiterjesztésével a Csorsza-vízgyűjtővel közvetlenül összehasonlítható adatsor jött létre, az első eredmények pedig jelentős különbségeket jeleznek a két vízgyűjtő hidrológiai működésében.

A projekt eredményeként új talajhidrológiai csoportosítás és országos térkép készült, amely elsősorban országos és regionális léptékű környezeti és vízgazdálkodási modellezési feladatokban alkalmazható. A független és mintaterületi validációk rámutattak a térképi becslések léptékfüggő bizonytalanságaira, amelyek a jövőben a talajhidrológiai térképek alapjául szolgáló talajtulajdonság-térképek további pontosításával csökkenthetők. A kutatás eredményei kiemelik a hosszú távú terepi monitoring, a részletes talajtérképezés és a talajhidrológiai adatbázisok összehangolt fejlesztésének fontosságát annak megértésében, hogy a talajok vízgazdálkodása miként befolyásolja a szélsőséges hidrometeorológiai események hatásait.