Összefoglaló 

Az utóbbi időszakban szinte alig volt olyan év, amikor ne sújtotta volna különböző mértékű aszály Magyarországot. Az aszály minden alkalommal milliárdos nagyságrendű kárt okoz az országnak. Ez nem csak a mezőgazdaságnak okozott közvetlen kár, hanem a teljes gazdaságba begyűrűző hatások összege. Ebből is látszik, hogy az aszályos időszakra való felkészülés és az aszály elleni védekezés kiemelt gazdasági jelentőséggel bír. Ennek elengedhetetlen feltétele a mezőgazdasági művelésre alkalmas területek aszályérzékenységének meghatározása.

Kutatásaink során a talajtani, földhasználati, domborzati és éghajlati adatok felhasználásával Somogy megye (mint mintaterület) aszályérzékenységét határoztuk meg. Vizsgálataink célja volt, hogy megállapítsuk a kulcstényezőket és definiálni tudjuk az aszályérzékenységet. Ehhez meg kellet becsülni az egyes faktorok súlyát, amelyek hozzájárulnak az aszály kockázatához. Végül a kapott eredmények klasszifikációja és az aszályérzékenység térképen való ábrázolása következett. A különböző típusú adatokat, információkat ArcView GIS térinformatikai szoftver segítségével tettük láthatóvá. Az így kapott térkép segítségével konkrét cselekvési tervet lehet készíteni a különböző területek sajátosságainak figyelembe vételével. A térképen való ábrázolás a döntéshozók számára is (akik gyakran nem szakemberek) előnyös, a kockázat vizuális megjelenése miatt. Így az aszály elleni védekezés (illetve az aszályos helyzetek kezelése) hatékonyabbá és gazdaságosabbá tehető. 

AZ ASZÁLLYAL KAPCSOLATOS ALAPFOGALMAK 

Számos tudományág szembesül az aszállyal. Talán ez is lehet az oka annak, hogy nem könnyű pontosan definiálni mit is értünk aszály alatt. A különböző kutatások a 80-as évek elején már több, mint 150 definíciót adtak a jelenségre vonatkozóan, ezeknek a száma az elmúlt 20 – 25 év alatt minden bizonnyal emelkedett. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy gyakran egy adott tudományágon belül is sok, sőt gyakran egymással ellentétes meghatározás született.

Az mindenképpen elmondható, hogy az aszály fogalma, kritériuma inkább relatív, mint abszolút. Az aszály meglehetősen komplex, sokféle módon jellemezhető és a különböző szempontok szerint vizsgálva eltérő jellegzetességeket mutató természeti jelenség. Emiatt egzakt, mérésen alapuló, közvetlen számszerűsítési lehetőséget tartalmazó meghatározás aligha adható. A pontos definíció hiánya az alábbi okokra vezethető vissza:

-         A meteorológia, a hidrológia és az agronómia különböző nézőpontokból vizsgálja az aszályt. A meteorológusok a vízhiányt okozó csapadéknélküli állapot légköri viszonyai révén, a hidrológusok a felszíni és a felszín alatti vízkészletek változásának segítségével, a mezőgazdasággal foglalkozók a vízhiány okozta károkon keresztül elemzik az aszályt.

-         A jelenség azonosításához különböző tényezőket használnak. Számos vizsgálat kizárólag a csapadék adatokat alkalmazza, míg mások a hőmérsékleti, talajnedvességi, stb. viszonyokat is, illetve ezek kombinációját.

-         Egyes szakemberek különböző hosszúságú csapadékmentes (vagy csapadékszegény) időszakot tartanak szükségesnek az aszály fellépéséhez. 

A következőkben tekintsük át a legfontosabb aszály – definíciókat. 

Meteorológiai aszályról általában akkor beszélünk, ha a csapadék mennyisége hosszabb időn át kevesebb, mint a területre jellemző átlagérték (vagy annak előre meghatározott százaléka), esetleg egy konkrét értéknél kevesebb. Az előre rögzített érték lehetővé teszi a különböző területeken és eltérő időpontokban fellépő aszályok összehasonlítását.

A mezőgazdasági aszály azonosítására, illetve mértékének megítélésére éppen a terméscsökkenés nagyságának megállapításában látnak lehetőséget. Általában a mezőgazdaság szempontjából az a vízhiányos állapot minősíthető aszálynak, amikor a vízhiány miatti terméskiesés eléri (vagy meghaladja) a sokévi átlag 25 %-át.

Bevezethető az ún. talajaszály fogalma is. Ez akkor áll fenn, amikor a gyökérzóna nedvességének hiánya a növényzet fejlődésének legfőbb korlátozó tényezője.

A légköri aszály a magas hőmérséklet miatt kialakuló alacsony relatív légnedvesség következtében megnövekedett magas párologtató képességet jelenti.

A fiziológiai aszály főleg kora tavasszal jelentkezik, amikor a növény számára szükséges vízfelvételt a gyökérzet a talaj alacsony hőmérséklete miatt nem tudja biztosítani, pedig a talajban elegendő nedvesség áll rendelkezésre.

A hidrológiai aszály — Bussay (1999) definíciója szerint — a felszíni és felszín alatti vízkészletek jelentős beszűkülését eredményező, hosszantartó csapadékhiányos állapot. Itt említendő meg az ún. álaszály, melyet a meglévő vízkészletekkel való rossz gazdálkodás okoz és nem a csapadékhiány. Gyakran az aszály és a féktelen vízhasználat együtt jár, ami csak súlyosbítja a problémát és az az aszály elmúltával nem szűnik meg.

Társadalmi – gazdasági (ökonómiai) aszály alatt általában a vízhiány által okozott károk pénzben kifejezett értékét értjük. Ez csak egy becsült érték, hiszen az aszály minden hatása nem vehető számba és egyes hatások is csak nehezen. 

Az aszály természettudományos, mérnöki, esetleg gazdasági – társadalmi megközelítése érdekében a fenti definíciókon túl szükség van egzakt számszerűsítésre is. Erre sokféle lehetőség kínálkozik, elsősorban az aszályindexek, illetve újabban a távérzékeléssel szerzett információk.

Az aszályindexek többsége valamely meteorológiai elemből képzett számérték, de gyakran a növényzetre jellemző adatokat (pl.: vízigény), vagy a talajra vonatkozó információkat (pl.: talajnedvesség) is tartalmaznak. Az aszályindexek legalább akkora változatosságot mutatnak, mint magának az aszálynak a meghatározásai. Az indexek természetesen szorosan összefüggnek az alkalmazott definícióval, hiszen a definíció nagymértékben meghatározza azt, hogy melyik meteorológiai információ alapján történik az aszály számszerűsítése. Az aszályindexek csoportosítása a figyelembe vett meteorológiai elem, illetve a fizikai tartalom alapján tehető meg.

Csapadék indexek az aszály leírására használt legegyszerűbb és egyben a leginkább korlátozott képességekkel rendelkező indexek. Közös jellemzőjük, hogy a csapadék adott területre vonatkozó éghajlati változékonyságának, a száraz – nedves időszakok éghajlati elkülönítésére egyaránt alkalmasak. Finomabb, részletesebb vizsgálathoz azonban már nem igazán használhatók. Előnyük a kis adatigény és az egyszerűség. Hátrányként felhozható, hogy nem mindig tükrözik megfelelően az aszályhelyzetet.

Az ún. mérleg indexek az aszályindexek egy kifinomultabb osztályát képezik. A vízegyenlegben a bevételi oldalon szereplő csapadék mellett a kiadási oldalon jelentkező párolgást is figyelembe veszi. A vízmérlegen kívül számos egyéb paramétert is igényel, pl.: hőmérséklet, szél, esetleg sugárzási adatokat.

A rekurzív indexek kiszámítása során a megelőző időszak adatait is felhasználják, ezzel az index egy hosszabb időszak integrált értékeként fogható fel.

A talajnedvesség indexek a mezőgazdasági aszály számszerűsítésére, a terméskiesés és a vízhiány vizsgálatára alkalmasak. Lényegesen bonyolultabbak, összetettebbek, mint az előzőek.

A távérzékeléses módszer a növényzet fotoszintetizáló képességének spektrális azonosításán alapul. A zöld növényi felszín erős elnyelést mutat a látható tartományban (400-700 nm között), ellenben nagymértékű visszaverő képességgel rendelkezik a 700-1100 nm hullámhossz tartományban. A csupasz talaj esetében ez az elnyelési sáv nincs meg. Így lehetőség van a két felszíntípus megkülönböztetésére. A műholdképek alapján ilyen elven számított érték pl. az NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), mely nemcsak adott időpont jellemzésére használható, hanem segítségével a növényi produkció is becsülhető. Emellett lehetőség van adott növénykultúrák esetében a vízhiány miatt stresszes állapotba került területek elkülönítésére is. Az NDVI-on kívül más indexeket is használnak az aszály számszerűsítésére, pl. VCI, TCI.  

ASZÁLYGYAKORISÁG MAGYARORSZÁGON 

Az aszályhajlam Magyarország egyik éghajlati sajátossága, hiszen az egyes éveket összevetve a csapadék és a hőmérséklet tekintetében nagyfokú ingadozást találunk. Az aszály kialakulásában — a klímát tekintve — a legfontosabb szerepe a csapadéknak van. A csapadék pedig hazánkban a legszélsőségesebb, a legnagyobb változékonyságot mutató éghajlati elem. A relatív csapadékösszegek 110 éves átlagát megvizsgálva megállapítható, hogy az aszálygyakoriság területileg meglepően kis változékonyságot mutat. Ez azt jelenti, hogy az ország csapadékosabb, nyugati területeit éppúgy érintheti aszály, mint a szárazabb keleti megyéket. A nyugati és az északkeleti országrészben december, január és február hónapokban fokozottabban kell számolni a téli aszály kialakulásával. A tavaszi aszály a keleti megyékben, míg a nyári és őszi aszály az ország középső területein gyakoribb. Általánosságban elmondható, hogy aszály bármelyik hónapban előfordulhat, de a legveszélyesebb a tenyészidőszakban kialakuló aszály.

A jövőben valószínűsíthető klímaváltozás miatt Európa-szerte várható az extrém időjárási események (pl.: aszály) gyakoriságának és időtartamának növekedése. Európa leginkább érzékeny térségei a déli és a keleti (már most is száraz) területek. Ezeken a helyeken 2050-re, egyes modellek szerint, a csapadék évi összegének mintegy 30%-os csökkenése várható. Szélsőséges esetben Magyarország éghajlata is olyanná válhat, mint ezen területek jelenlegi klímája. 

AZ ASZÁLYÉRZÉKENYSÉG MEGHATÁROZÁSA 

Az aszályérzékenység vizsgálatához Wilhelmi (2002) munkája adta a kiindulópontot. Munkájában egy adott terület (Nebraska) aszályérzékenységének megbecslésére fókuszált. Vizsgálataink alapvető célja nekünk is az volt, hogy Somogy megye, mint mintaterület példáján meghatározzuk az aszályérzékenység számszerű értékét. Miért fontos ez? Az aszályérzékenység ismerete elsősorban az aszály elleni védekezés optimalizálásának elengedhetetlen feltétele. Ha ismerjük egy mezőgazdasági művelésre alkalmas terület aszályérzékenységét, akkor az adott területnek megfelelő cselekvési programot tudunk készíteni a károk enyhítésére (sőt ideális esetben a károk megelőzésére). Eszerint megtervezhetjük a terület öntözését úgy, hogy az öntözéshez felhasznált vizek optimális felhasználását biztosítsuk. A mezőgazdasági művelés technológiáját megváltoztathatjuk úgy, hogy az aszály által okozott károk minimálisak legyenek. Ebbe beletartozik többek közt a jó minőségű vetőmagok beszerzése, az aszálytűrő fajok és fajták kiválasztása, a szervestrágyázás, vagy az evaporációt csökkentő talajművelés. Nem mellékes szempont, hogy lehetőség van a száraz és nedves időszakok váltakozása miatt bekövetkező talajerózió elleni védekezésre való felkészülésre.

Vizsgálatainknál fontos szempont volt, hogy a számításokat gyorsan és egyszerűen lehessen elvégezni, ezért kézenfekvő volt a térinformatika által nyújtott lehetőségek kihasználása. Ezzel sikerült egy olyan rendszert létrehozni, ahol a bemenő paraméterek szükség szerint változtathatók, a rendszer bármikor bővíthető. Végtermékként pedig megkaptuk a vizsgált terület aszályérzékenységi térképét, amin jól láthatók az egyes területek közötti különbözőségek, ezzel segítve a döntéshozók munkáját. 

Az aszályérzékenység meghatározásához a legfontosabb — és egyben legnehezebb — momentum a súlytényezők meghatározása. Ez szubjektív módon történt, az egyes tényezők aszályt elősegítő, illetve az aszály ellen ható volta szerint. A súlytényezőket egy ötfokozatú skála szerint osztályoztuk. A legkevésbé fontos paraméterek 1-es súlytényezővel rendelkeznek, az aszályérzékenység szempontjából kiemelt jelentőséggel bírók 5-ös súlytényezőt kaptak. Itt rögtön egy önkényes megállapodást kellett kötni, ugyanis vizsgálatainkból az aszályérzékenység szempontjából lényegtelen területeket (beépített területek, vízfelületek, stb.) kiiktattuk, mégpedig úgy, hogy ezekhez a területekhez 50-es súlytényezőt rendeltünk. 

Vizsgálatainkhoz a következő bemenő adatokat használtuk fel: 

Domborzatmodell

A HM Térképész Szolgálata által készített 100 X 100 m-es felbontású domborzatmodelljét alkalmaztuk. A DDM-ből származtatott lejtőkategória és kitettség adatokat osztályoztuk az aszály kialakulásában játszott szerepük szerint. A kitettség értékeknél csak a négy főirányt vettük figyelembe a következők szerint:

-         Északi lejtőnek a 316 – 45 fok közötti területek vettük (1 súlytényező);

-         Keleti lejtőnek a 46 – 135 fok (2 súlytényező),

-         Déli lejtőnek a 136 – 225 fok (3 súlytényező),

-         Nyugati lejtőnek a 226 – 315 fok (2 súlytényező) közötti területek lettek besorolva.

-         A sík területeket (1 súlytényező) külön vettük figyelembe.

A fenti felsorolás értelmezése szerint a délies lejtők magasabb súlytényezői azt jelzik, hogy ott a napsütés hatására jelentkező felmelegedés és relatív szárazság fokozott aszály-kockázattal jár. Ezzel szemben az északias lejtők kevesebb napfényt kapnak, így ezek a területek relatíve nedvesebbek és hűvösebbek a többi területnél.

A lejtőkategóriák osztályozását az 1. táblázat szerint végeztük el.

1.táblázat: A lejtőkategória osztályozása az aszályérzékenység szerint

Talajtérképek

A talajadatokat az MTA Talajtani Kutató Intézet által készített AGROTOPO adatbázisból nyertük és a Miskolci Egyetem Természetföldrajz – Környezettani Tanszékén dolgoztuk fel. A vizsgálatok legnehezebb része volt a talajadatok súlytényezőinek meghatározása. Az AGROTOPO adatbázisból a genetikai talajtípusra, a fizikai talajféleségre, a szervesanyag-tartalomra, a termőréteg vastagságára, illetve a talajok vízgazdálkodására vonatkozó információkat használtuk fel. A vízgazdálkodás esetén külön értékeltük a víznyelő- és vízvezető-képességet, illetve a vízraktározó-képességet, majd a két tényezőt összeadva újraosztályoztuk a tulajdonságokat. A talajadatokat és a hozzájuk rendelt súlytényezőket a következő térképeken mutatjuk be.

Mindegyik térképen a legkevésbé érzékeny területek (1 súlytényező) sárga színnel vannak feltüntetve, míg a leginkább érzékeny területek (5 súlykategória) piros színt kaptak.

1. ábra: A talaj fizikai félesége

2. ábra: Genetikai talajtípus

3. ábra: Szervesanyag – tartalom

4. ábra: Termőréteg - vastagság

5. ábra: Vízgazdálkodás

6. ábra: Földhasználati térkép

Földhasználat

A földhasználatra vonatkozó adatokat a FÖMI által készített Corine Land Cover adatbázisból nyertük. Az adatbázisban szereplő kategóriákat jelentősen leegyszerűsítettük. Vizsgálatainkban mindössze három kategóriát alkalmaztunk, mégpedig „füves terület” (1 súlytényező), „termőföld” (2 súlytényező), illetve egyéb terület (50 súlytényező). Ez utóbbiak közé soroltuk az erdőket is, mivel mostani vizsgálatainkból ezeket a területeket kihagytuk. A 2003-as év első fele rendkívül száraznak bizonyult, ami már az erdőket is kiszáradással fenyegeti. Ezért felmerült, hogy vizsgálni kellene az erdővel borított területek aszályérzékenységét is. Ezt a módszer továbbfejlesztése során mindenképpen meg fogjuk tenni. A földhasználati kategóriákat a 6. ábrán közöljük. 

Az előbbiekben bemutatott paraméterek tehát az ArcView GIS térinformatikai program segítségével külön rétegeken, a súlytényezők szerint kategorizálva, raszteres formátumban lettek ábrázolva. A későbbi műveletek miatt szükség volt arra, hogy azonos cellamérettel dolgozzunk. A különböző rétegeket ezután egymásra helyeztük, és a cellaértékeket egyszerűen összeadtuk.

Az így létrejött térkép újraosztályozása után kaptuk meg Somogy megye aszályérzékenységi térképét (7. ábra). 

7. ábra: Somogy megye aszályérzékenység - térképe

Az aszályérzékenység-térképen eleinte nem vettük figyelembe az éghajlati különbözőségeket. A 7. ábrán jól elkülönül az aszályra kevésbé érzékeny külső – somogyi löszvidék a túlnyomórészt homokos Belső – Somogytól. Ez utóbbi terület bizonyult a vizsgálatok alapján az aszályra leginkább érzékenynek. Az ábrából jól kitűnik az is, hogy az aszályérzékenység tekintetében érdektelen területek — a kiugróan magas súlytényezők következtében — jól elkülönültek a többi (a vizsgálatban részt vett) területtől. 

A fenti térkép elkészítésével nem fejeződtek be a vizsgálatok. Kísérletet tettünk az éghajlati adatok felhasználására is. Az éghajlati adatokat az Országos Meteorológiai Szolgálat földfelszíni mérőhálózatának Somogy megyében található 35 csapadékmérő állomása, 4 automata klímaállomása és a siófoki szinoptikus állomás szolgáltatta. Az aszály kialakulásában — éghajlati szempontból — elsősorban a csapadéknak van kiemelt szerepe, ezért kizárólag a csapadékadatokkal dolgoztunk. Meg kell jegyezni azonban, hogy a csapadék az egyik legváltozékonyabb éghajlati elem. Mivel egyelőre nincs igazán megbízható módszer a pontszerű csapadékmérések térbeli interpolációjára, inkább a hidrológiában elterjedt Thyssen–poligon módszert alkalmaztuk. Ennek az eljárásnak a legnagyobb előnye az egyszerűség és a jó ábrázolási lehetőség. Nem szabad azonban megfeledkezni arról, hogy a módszer nem veszi figyelembe a domborzat által keltett hatásokat. Ezt a későbbiekben egy új interpolációs metódus kifejlesztésével korrigálni kívánjuk.

A kutatások során megpróbáltunk választ találni arra a kérdésre, hogy az éghajlat megváltozásával változik-e a termőterületek aszályérzékenysége. Ezért összehasonlító elemzést végeztünk. Egy, az átlagosnál csapadékosabb évet (1999) és egy kifejezetten aszályos évet (2000) vizsgáltunk meg. 1999-ben a sokévi átlagnál (650 – 750 mm) közel másfélszer több csapadék hullott Somogy megyére (800 – 1000 mm!). Ezzel szemben 2000-ben mindössze a sokévi átlag 55 – 70 %-a hullott. Ebben az évben több olyan csapadékmérő állomás is volt, ahol az évi csapadékösszeg 200 – 300 mm között alakult, ami gyakorlatilag félsivatagi csapadékviszonyokat jelent. A csapadékadatokat a korábban említettek szerint Thyssen-poligon módszerrel ábrázolva, majd raszteres formátumba konvertálva a meglévő aszályérzékenységi térképhez illesztettük, majd az egymásra kerülő cellákban lévő értékeket összeadtuk. Az így elkészített térképeket a 8. és a 9. ábrán láthatjuk.

A térképeken az összehasonlíthatóság miatt azonos jelkulcsot alkalmaztunk. A kék színnel jelölt területek kevésbé érzékenyek az aszályra, a sárgával – narancssárgával jelölt területek érzékenynek mondhatók. Az ábrából jól látható, hogy a csapadék mennyiségének csökkenése az aszályra érzékeny területek jelentős növekedését vonja maga után. Az aszályra egyébként kevésbé érzékeny külső – somogyi löszhátakon a csapadékösszeg csökkenése jelentősen megnöveli az aszályérzékenységet.

8. ábra: Somogy megye aszályérzékenységi térképe csapadékos évben (1999.)

9. ábra: Somogy megye aszályérzékenysége száraz évben (2000.)

ÖSSZEFOGLALÁS

Vizsgálataink célja az aszályérzékenység meghatározására vonatkozó módszer kidolgozása volt. A munka során sikerült Somogy megye, mint mintaterület aszályérzékenységi térképét elkészíteni. A kutatás során alkalmazott módszer előnye, hogy különböző forrásokból származó adatokat a GIS segítségével együttesen tudtunk kezelni. Emellett a módszer bemenő oldala nyitott, bármikor továbbfejleszthető.

Az elkövetkező időben meg kell oldani a módszer ellenőrzését. Az ellenőrzéshez fel kell dolgozni a terület éghajlati adatait (nem csak a csapadékadatokat), meg kell vizsgálni az aszályos helyzetek kialakulásának körülményeit. Meggondolandó, hogy az ellenőrzéshez felhasználjuk-e a területre vonatkozó terméseredményeket.

További feladat az egyes súlytényezők finomítása. Ugyancsak fontos lenne a felbontás növelése. Jelenleg 100 X 100 m-es felbontással dolgoztunk, ez azonban csak a regionális tervezéshez alkalmazható. 

FELHASZNÁLT IRODALOM 

Bella, Sz. (2003): Magyarország egyes tájainak aszályérzékenysége. — szakdolgozat, ELTE, Budapest.

Bussay, A. – Szinell, Cs. – Szentimrey, T. (1999): Az aszály előfordulásainak vizsgálata és mérhetősége. — Éghajlati és agrometeorológiai tanulmányok 7; Budapest, Országos Meteorológiai Szolgálat.

Szalai, S. – Szinell, C. – Zoboki, J.: Drought Monitoring in Hungary; Hungarian Meteorological Service.

Wilhelmi, O. V. – Wilhite, D. A. (2002): Assessing Vulnerability to Agricultural Drought: A Nebraska Case Study, 2000 — Natural Hazards 25, pp. 37 – 58; Kluwer Academic Publishers, Netherland.