Bánsághy Nóra írása

Magyarországon még nem alkalmazott módszereket szeretne meghonosítani a nerég Bernből hazatéről Kern Zoltán. Svájci kutatásai során lehetőséget kapott a klimatológia egy érdekes részterületének megismerésére. Az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földtani és Geokémiai Intézetében jelenleg paleoklimatológiával foglalkozik, ami az elmúlt kétezer évben végbement változásokat vizsgálja a környezetben és az éghajlatban. A Lendület program segítségével pedig egy bernihez hasonló labort alakíthat ki az intézeten belül.

A klímatológia manapság egy populáris kutatási téma, sokat foglalkoznak vele. Mitől vált ennyire fontossá?

Gyanítom, ennek a legfőbb oka a globális-regionális éghajlatváltozás. Egyre több olyan adat, bizonyíték áll a rendelkezésünkre, amelyek azt mutatják, hogy jelentős változások történnek a földi éghajlati rendszerben, sőt még jelentősebbek várhatók. A hosszúívű technikai fejlődés egyik mozgatórugója épp az volt, hogy az időjárás szélsőségeinek minél kevésbé legyünk kitéve. Ezzel szemben mégiscsak úgy néz ki, hogy nem lehet teljes mértékben elválni ettől a problémától. Ha a környezeti rendszerben nagy változások várhatók, az a gazdasági fejlődésre tekintve is jelent némi visszacsatolást. A vélhetően bekövetkező változások egy része érinti a társadalmat, de a társadalomnak vannak olyan rétegei, amelyek jobban kitettek ennek. Például Hollandiában számolnak a tengerszint emelkedésével, amire különböző stratégiákat dolgoznak ki. Bangladesben azonban nincsenek ilyen módon felkészülve, ott csak a költözésben lehet gondolkozni. Így ezek a változások továbbiakat indukálnak, amik később olyan feladatokat hoznak, ezekkel pedig foglalkozni kell.

Vannak olyanok is, akik vitatják az éghajlati változásokat – hogy ezen belül mit (pl. egyáltalán nincs melegedés, vagy nem azért van, amiért a legtöbben gondolják stb.), abban nagy a szórás –, ilyen értelemben tudományos, de inkább tudományon kívüli vita is keletkezik a kérdés körül.

Fontos, hogy a régi idők éghajlatát is ismerjük?

Amit én csinálok, azt pontosan úgy hívják, hogy paleoklimatológia, ezen belül is proxy paleoklimatológia. Ez alatt azt kell érteni, hogy nem direkt éghajlati észlelésből, mérésből származó adatokat gyűjtünk, hanem valamiféle indirekt adatokat és abból próbálunk következtetni éghajlati paraméterek múltbéli ingadozásaira. Egy fontos forráscsoport a biológiai eredetű adatok. Ahogy az élőlények növekednek, vannak olyanok, amelyek a növekedés során valamiféle ritmust, rendszerességet követnek, és vázuk valamely részén azonosíthatóak ezek a növekedési rétegek. A legegyszerűbb, ha a fákra gondolunk, hiszen azok évgyűrűi pont ilyen ritmust tükröznek. Ilyen élőlények lehetnek még a korallok, valamint kagylók és még sok más élőlény váza. Ezek hasznos segédinformációt adnak nekünk: ha a vázukban bármit megmérünk, például a fában az évgyűrűk szélességét, vagy a faanyagban valami nyomelem (pl. kálcium, bárium) koncentrációját, és ezt együtt értelmezzük a növekedési információval, akkor azt évekhez tudjuk rendelni. És ha ezt nemcsak az egyed életének az éveihez tudjuk kötni, hanem naptári korokhoz is, akkor így a múltnak egy szakaszáról nyerhetünk valamilyen új információt.

Egy másik forráscsoport a nem-biológiai eredetű adatok. Pl. tavi vagy barlangi üledékek szelvényein mért geokémiai paraméterek. Itt külön megemlíteném a barlangi jégüledékek vizsgálatát. A barlangi jégben őrzött fizikai, kémiai, biológiai információ éghajlat- és környezettörténeti értelmezése világviszonylatban is úttörő kutatásnak tekinthető.

A kapott eredményeket direkt műszeres adatokhoz is hasonlíthatjuk, és ha ilyenkor megfelelő egyezést találunk valamelyik környezeti (éghajlati, hidrológiai stb.) változóval, akkor azt mondhatjuk, hogy amit a fából, kagylóból, korallból mértünk, az a meghatározott környezeti változó múltbéli ingadozását tükrözi. Amennyiben a rendelkezésünkre álló adatsor jó hosszú, akkor időben messzebbre tudunk visszatekinteni, mint amit a műszeres adatok kínálnak. Ettől lesz ez "paleo", hiszen az időben megyünk vissza.

Másfél évig Bernben kutatott. Mi az, amit ott sajátított el?

Faévgyűrűket és faleveleket vizsgáltunk, melynek során megtanultam a cellulóz kivonás eljárását. A laborban, ahol dolgozhattam, sok témában folyik kutatás, melyekhez különböző berendezéseket használnak. Annak a csoportnak a feladata, amelynek én is a tagja voltam, stabilizotóp-elemzéseket végzett a kivont cellulózban. A cellulóznak mint szerves anyagnak a legfontosabb alkotóelemei a szén, az oxigén és a hidrogén, ezeknek az elemeknek a stabilizotóp-összetételét kellett mérnünk. Az izotópok egy kémiai elem változatai. Kémiai szempontból ugyanolyanok, vagyis a protonszámuk azonos, de a tömegszámuk különböző, így fizikai viselkedésük eltér. Ha a molekulák biokémiai reakciókon mennek keresztül, vagy a környezetben fizikai hatások érik őket, akkor a reakció vagy folyamat eredményéül az izotópösszetétel megváltozik. A kiindulási fázisban és a keletkező fázisban a nehezebb és könnyebb izotópok aránya különbözik. Vannak stabil és nem stabil, bomló (radioaktív) izotópok. Ez utóbbiakról hallanak inkább többet az emberek, hiszen az orvostudomány vagy a haditechnika sokszor használja azokat. De nem csak bomló izotópok vannak, ahol az atommag szétesik. Vannak olyan változatai is egy elemnek, amelyeknek különböző tömegszámuk van, de az atommag nem mutatja a bomlás jelét vagy legalábbis olyan hosszú a bomlási ideje, hogy még nem látszik. Ezeket nevezzük stabil izotópoknak. A szénnel például a leggyakoribb a 12-es tömegszámú, ami stabil, szintén stabil a 13-as, a 14-es pedig a bomló izotóp. Mi a berni laborban a cellulózban a 12-es 13-as szénarányt mértük.

Ez a kutatási irány egyébként itthon nem volt, pedig engem nagyon érdekelt. Tulajdonképpen ez motiválta ezt az együttműködést is. Mivel én faévgyűrűkkel foglalkoztam azelőtt is, felkeltette az érdeklődésemet, hiszen a faévgyűrűkben mért stabil izotópokban további lehetőségek vannak, egészen más paraméterekre lehet következtetni, mást lehet rekonstruálni az ilyen vizsgálatokból. Egy évgyűrűben nagyon sok mindent lehet mérni: a szélességét, hogy mekkorát növekedett a fa, de lehet sűrűséget, vagyis hogy mennyire sűrű faanyagot növesztett, valamint nyomelemeket a fában stb. Ezekkel már mind foglalkoztam. A faanyag stabilizotóp-összetétele egy további, az előbbiektől teljesen független információ.

Szeretné ezt a módszert itthon is meghonosítani?

Igen. A Lendület program erre adott lényegében lehetőséget, hogy kiépíthessek egy, a svájcihoz hasonló labort, és beszerezhessük a cellulóz kivonásához, mintafeltáráshoz szükséges laboreszközöket, gépeket.

Milyen kép alakult ki a mostani kutatás során a Kárpát-medence egykori klímájáról és van-e képe arról, hogy milyen lehet majd egyszer?

Ami a közelmúlt változásait illeti, véleményem szerint a melegedés nem kérdés! Az, hogy néha, például idén télen, esik a hó, még nem ellenérv. De ha egy hosszabb időszak adatait nézzük, akkor sem kérdés, hogy a Földünk melegszik. A csapadékváltozás menete viszont már nem ennyire egységes a Kárpát-medencében és a modellek szerint a jövőben sem lesz az: évszakos és területi eltérések is vannak.

A jövőre vonatkozó becslések esetében azonban meg kell jegyeznem, hogy több modell is van, de ezek elkészítése nem az én területem, tehát ezen a téren csak a szakirodalomban olvasott eredményekre hagyatkozom. Ahogy látom, a nagy bizonytalanságot nem is az adja, hogy gyengék a modellek, hanem hogy azok "futtatásához feltételeznünk kell, hogy mi történik a jövőben. A legnagyobb kérdés, hogy az üvegházgázok koncentrációjával mi történik, mert ez a kibocsátás végül is a földi társadalom által követett stratégia függvénye. Ezt viszont nem lehet megjósolni, csak megtippelni. Ezek az úgynevezett szcenáriók. Ha a szcenáriók nagyon széttartanak, vagyis nagy a bizonytalanság a tekintetben, hogy milyen bemeneti adatokat használjon a modell, akkor törvényszerűen a jövőben várható éghajlatra vonatkozó becslések szórása is nagy lesz.