Az arktikus felerősítés jelensége – a globális klímaváltozással ellentétben – nem közismert fogalom, pedig nagyban befolyásolhatja, mi történik a bolygónkkal. Interjúalanyunk, Topál Dániel az ELTE földtudomány alapszakon már elsőévesen bekapcsolódott a tudományos diákköri munkába, és rendszeresen dolgozott a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földtani és Geokémiai Intézetében, ahol egyféle „mini-doktorandusz”-nak tekintették. Nem a rövidtávú időjárás-előrejelzés érdekli, hanem a hosszabb időtávú nagytérségi folyamatok, vagyis az éghajlatkutatás. E kérdéskörbe tartozik a klímaváltozás is.
– A szakmai életrajza óhatatlanul a francia klasszikust, Corneille-t idézte fel bennem: „Ifjú vagyok, igaz, de a jófajta vérnek / Bátorsága olyan, mit nem évszámra mérnek. (Le Cid, II. felvonás, 2. jelenet, Nemes Nagy Ágnes fordításában). Az eredeti szövegben nem bátorság, hanem az érték kifejezés szerepel, ami Önre sokkal találóbb. Véleménye szerint létezik-e globális felmelegedés, vagy erre a jelenségre is úgy tekinthetünk, mint a természet periodikusan ismétlődő folyamataira?
– A globális felmelegedés a földfelszíni átlaghőmérséklet emelkedését jelenti, szó szerint. Ez tehát a teljes Földre vetítve képzett, általában éves átlaghőmérséklet – így a szezonalitást eltávolítjuk a képből. Ez egyetlen idősor a teljes Földre átlagolva, amely egyértelműen jelzi, hogy az iparosodás kezdete óta mintegy 1,2 fokkal emelkedett a bolygó felszíni átlaghőmérséklete. Ennek létezése vitathatatlan. Más kérdés, hogy a viszonylag sokat emlegetett globális felmelegedés nem egy jó megfogalmazás arra a tünetegyüttesre, amit inkább globális éghajlatváltozásnak kellene nevezzünk. Hiszen a hétköznapi értelemben sokkal jobban érdekelnek minket a regionális, kisebb léptékű változások, amik a globális átlagolásnál elmosódnak. A Föld energiamérlegének szempontjából viszont a globális átlaghőmérséklet nagyon fontos és fizikailag „kényelmes” fogalom. A Föld éghajlati egyensúlyát ugyanis a Napból érkező sugárzási energia és a Föld által visszasugárzott energia egyensúlya határozza meg, ennek felborulása esetén beszélhetünk a földi éghajlat megváltozásról.
A globális átlaghőmérséklet ezt az energia-egyensúlyt tükrözi, az egyensúly felborulását pedig a globális átlaghőmérséklet megváltozása jelzi. Ezt már a Manabe és Wetherald 1967-es tanulmányában publikált első numerikus klímamodell-szimulációk is megmutatták, melyért (részben) Syukuro Manabe Nobel-díjat is kapott nemrég. Ajánlani tudom egyébként egy nemrég felvett podcastműsorunkat, ahol Újvári Gábor kutatóprofesszorral többek közt beszélgettünk a modernkori felmelegedésről a múltbeli éghajlati változások kontextusában. A témában egyébként Gáborral publikáltunk is magyar nyelven a Magyar Tudományban, ő pedig nemrég a Légkör folyóiratban is – ezek az írások (és a podcast is) hiánypótlóak a modernkori klímaváltozás kommunikációjában.
– 2018-ban a Kaliforniai Egyetem Santa Barbara-i kampuszán volt ösztöndíjas, és jelenleg is az egyetem tudományos együttműködő partnere. Milyen munkakörülmények között dolgozott és dolgozik ott, és a Santa Barbarában megszerzett ismeretei hogyan hatnak ki a szakmai pályafutására?
– 2018-ban és 2019-ben részben a Campus Mundi (Tempus Közalapítvány), részben pedig a Magyar Tehetségsegítő Szervezet (MATEHETSZ) közreműködésével, Sólyom László volt köztársasági elnök Sólyom-ösztöndíjával töltöttem összesen 5 hónapot a Kaliforniai Egyetemen, majd pedig a 2021/22-es tanévet Fulbright ösztöndíjjal. Ezek a mesterszakos, illetve a doktorandusz éveimre estek, melyek nagyban hozzájárultak a doktori kutatásaim kiteljesedéséhez. 2018-ban az első nyáron találkoztam kint Qinghua Ding professzorral, akivel szinte az egész nyarat a kampuszon töltöttük. Elsőre rosszul is hangozhat a nyár és a kampusz szó egymás mellett, azonban a Santa Barbara Egyetem elképesztő helyen, az óceán partján fekszik, saját stranddal, lagúnákkal, meredek sziklafalakkal, és kellemes, az év szinte minden napján tökéletes mikroklímával. Bizony nagyon nem mindegy, hogy milyenek egy kutató munkakörülményei, hol teszik az ebéd körüli sétákat. A kutatási ötleteket szinte mindig ebéd utáni séta közben vitattuk meg. Az akkor, 2018 nyarán kialakult munkakapcsolatot pedig azóta is megtartottuk, eleinte heti, majd havi rendszerességgel zoom-beszélgetésekként. A cikkeinken például majdhogynem folyamatosan tudtunk dolgozni, hiszen a 9 óra időeltolódás pont azt jelentette, hogy én magyar idő szerint befejeztem az írást, Qinghua pedig már lektorálta is, ottani idő szerint reggel. Amire felkeltem, megjött a javított változat és így tovább. Mai napig így tudunk együttműködni. A kint szerzett tudás alapozta meg sarkkutatói pályámat, hiszen itthon csak kevesen, a meteorológusok közül pedig senki sem foglalkozott aktívan a sarki éghajlatváltozással. Miután a kezdetektől fogva a sarki régiók, illetve a globális változások megértése vonz, az elején más lehetőségem nem volt, mint keresni a lehetőségeket, élni velük és folyamatosan tanulni. Az amerikai tartózkodásaim alkalmával lehetőségem nyílt találkozni olyan kutatókkal, akik neve számomra csak a cikkekből volt ismerős. Megismertem például tankönyvek szerzőit, az első klímamodellek fejlesztőit, a klímakutatás alapvető, mostanra tankönyvi jelenségeit felfedező szakembereket. Mindez elképesztően motiváló hatással volt rám.
– Ön az „arktikus felerősítés” jelenségét is tanulmányozta. Miben áll ez a jelenség és miért képezi az éghajlattudomány kiemelt kutatási területét?
– Az éghajlatváltozás nem egyöntetűen mutatkozik meg a Föld különböző régióiban. A sarki területek, kifejezetten az Északi-sark és a környéke, közel négyszer gyorsabban melegszik, mint a globális átlag: ezt nevezik angolul „sarki felerősítésnek” (arctic amplification). Megjegyzem, hogy számos éghajlatkutatási területen, így különösképpen a sarki régiókban észlelt jónéhány jelenségnek nincs magyar szaknyelvi megfelelője. Jó lenne ezen a közeljövőben változtatni!
Visszatérve a regionális különbözőségekre, a trópusi Csendes-óceán keleti medencéje gyenge lehűlést, míg a Déli-óceán kiterjedt részei statisztikailag is szignifikáns lehűlést mutattak a legutóbbi öt évtizedben. Ez talán meglepő, de sok mindent nem értünk még, hogy mi miért történik.
Az éghajlatváltozás tehát sokkal összetettebb jelenség, mintsem egy egységes felmelegedés: ezért sem ajánlatos a globális felmelegedés kifejezést használni a globális klímaváltozás helyett. A sarki felerősítést elsősorban éghajlati visszacsatolások okozzák, melyek felerősítik az eredeti perturbáció (azaz például a szén-dioxid-szint növekedésének a sugárzási mérlegben bekövetkező) közvetlen hatását. Ezek közül is a pozitív visszacsatolások, például a vízgőz-visszacsatolás, a hőmérséklet vertikális szerkezetét érintő – úgynevezett „lapse rate”visszacsatolás, jég-albedó-visszacsatolás fontosak a sarki felerősítés szempontjából. Van azonban egy további fontos hajtómechanizmus, amelyre a doktorim egyik cikkében hívtam fel a figyelmet a Nature Climate Change-ben megjelent tanulmányban. Eredményeim szerint a sarki felmelegedés mintegy 25–30%-át a légköri cirkulációban (szélmezőben) bekövetkező változások okozzák. Egyik továbbra is kiemelt kutatási célom, hogy ennek a hatását jobban megértsem és számszerűsítsem.
– A Nature Communications-ban megjelent egyik cikke arra vonatkozik, hogy a klímamodellek előrevetítik, hogy a Grönlandi Jégsapka olvadása a klímaváltozással felgyorsul. Az Önök kutatása arra utal, hogy a nagy léptékű sarkvidéki szelek és az emberi beavatkozás hozzájárulnak Grönland felszíni felmelegedéséhez és a jégveszteség 1990 óta bekövetkezett felgyorsulásához. Ezáltal a tengerszint évente közelítőleg 0,2 milliméterrel emelkedik. Mennyiben veszélyezteti ez a tengerszint-növekedés az emberiség agrártermelését, és mikorra válhat kritikussá?
– Pontosan így van. Sőt, arra is felhívtuk a tanulmányban a figyelmet, hogy a globális klímamodellek ezt a szél által hajtott mechanizmust igencsak alábecsülik, mellyel akár a következtében bekövetkező jövőbeli tengerszint-emelkedést is alábecsülhetik! A tengerszint emelkedése az évszázad második felében fogja majd jelentősen éreztetni a hatását, ami azonban nagyban függ az éghajlati rendszer természetes változékonyságától is. Példaként hadd említsem, hogy az utóbbi évtizedben megtorpant a grönlandi jégolvadás gyorsulása. Továbbra is olvad, de lassabban, mint az 1990 és 2012 között történt, ami egyrészt jó hír, másrészt pedig pontosan mutatja az évtizedes klimatikus változékonyság kiemelt szerepét az éghajlatváltozáshoz való adaptálódásban is. Nagyon fontos lenne, hogy jobban értsük azoknak a folyamatoknak a fizikáját, amelyek a trendvonaltól eltérő kilengéseket tudnak okozni például a grönlandi olvadásban. Egy másik kiemelt projektem az évtizedes előrejelzések területére vonatkozik, különös tekintettel az északi-sarki tengeri jégre, a grönlandi jégmezőre és az délióceáni tengeri jégre is.
A mezőgazdasági hatásokkal kevesebbet foglalkozom, erről csak véleményem lehet. Úgy tudom, hogy például Délkelet-Ázsiában, a deltatorkolatban végződő folyók esetében kritikus a tengerszint-emelkedés hatása, mivel a sós tengervíz negatívan befolyásolja a talaj termőképességét. Ez már most is probléma egyes helyeken, és vélhetően növekvő gondot okoz majd. A tengerszint-emelkedés azonban viszonylag lassú folyamat, a kutatók inkább az évszázad végére és a következő évszázadra várják a nagyobb negatívumok kialakulását.
Ami minket jobban érint itt a Kárpát-medencében: az egyre gyakoribb időjárási szélsőségek. Érdekesség, hogy ugyanazon légköri cirkulációs változások, amelyek a sarki területeken is kifejtik a hatásukat, egy, a teljes féltekére kiterjedő cirkulációs mintázatváltozás részét képezik, ami hasonló fizika mentén befolyásolja az anticiklonális helyzetek kialakulását nálunk is. Ilyen módon foglalkozom helyi viszonylatban az aszályos helyzetek kialakulását elősegítő cirkulációs mintázatok kialakulásának megértésével is. Szerencsésnek mondhatom magamat, hogy a nagytérségi éghajlati változások megértése érdekel, mert szinte minden mindennel összefügg.
– A Nature Reviews Earth & Environment folyóiratban 2024-ben közzétett tanulmányában az antarktiszi és a grönlandi jégtakarók rövidés hosszútávú változékonyságát vizsgálta. Az ezzel kapcsolatos kérdésem nem tudományos, hanem személyes: hányszor járt az Északi-sarkon, illetve a Déli-sarkon?
– Sajnos nem volt alkalmam sem az Északi, sem a Délisarkon járni egyelőre. Alaszkában eljutottam a sarkkörön túlra, ez volt a legészakibb hely, ahol jártam (67. északi szélesség). Viszont repülőből sokszor volt alkalmam megcsodálni Grönland csodaszép gleccsereit. A déli féltekére még nem vitt utam. Az egyik legérdekesebb jelenség Alaszkában a fagyott talaj volt: kb. 10 cm után jéggel találkozhatunk, ha kicsit leásunk, ez a permafroszt, az állandóan fagyott talaj. A talaj felolvadása is egyik fontos eleme a sarki felmelegedésnek, amely potenciális visszacsatolást is indíthat a talajban oldott üvegházhatású gázok felszabadulása miatt. A sarkkutatás rendkívül interdiszciplináris, mindig tartogat újdonságot!
Löwy Dániel
Az interjú a Nemzeti Innovációs Ügynökség közreműködésével készült.
