"A világon azért vagyunk, hogy otthon legyünk benne valahol mindannyian.." ** -- Tamási Áron

Déli Magyar Krónika

""A természet mindig tökéletes és soha nem szegi meg törvényét.""
-- Leonardo da Vinci --

""Az Isteni erő, aki a kivágott csonkból termőfát tud növeszteni újra, nem hagyja elveszni a népeket sem, akik benne hisznek.""
-- Wass Albert --

""Az igazi természeti törvényeket nem írták könyvekbe és nem őrködnek fölöttük fizetett tisztviselők. Veled, benned és körülötted élnek, és a világ teremtésétől a világ végezetéig változatlanok.""
-- Bíró Csaba --

Földünk bioszférája és ökológiája - Vida Gábor

2014.02.16 09:36

 

Földünk bioszférája és ökológiája.

A mai természetes ökoszisztémák csodálatosan összefüggő, szabályozott rendszerek, melyek képesek kivédeni a zavarások egy részét, főleg azokat, amelyekkel hosszú fejlődésük során többször is találkoztak. Ez a csodálatos rendszer, ha módunk van mélységében megérteni, célszerűségét felfogni, legtöbb kutatót a természet leigázása helyett inkább annak tiszteletére ösztönzi.

  

Természetes ökoszisztémák

A Földön az élőlények mindegyike, a baktériumoktól az emberig, egyensúlytól távoli, különlegesen bonyolult szerkezet, melynek fenntartásához környezetéből állandó energia- és anyagfelvételre van szüksége. Ennek megvalósítását olyan nagyobb, összetett rendszerek képesek biztosítani, melyekben az élők valamely megbízhatóan és tartósan rendelkezésre álló külső energia közvetlen vagy közvetett felhasználásával anyagokat mozgatnak, vesznek fel és adnak le. Az élőlények együtt élő, s többnyire egymásra is utalt társulása az élettelen környezet elemeivel ilyen ökológiai rendszert, ökoszisztémát alkot. A hangsúly itt a rendszeren van, melynek bármely elemét megváltoztatva a hatás az egész rendszerre, élő és élettelen részeire is valamilyen mértékben áttevődik.

A mai természetes ökoszisztémák csodálatosan összefüggő, szabályozott rendszerek, melyek képesek kivédeni a zavarások egy részét, főleg azokat, amelyekkel hosszú fejlődésük során többször is találkoztak. Ez a csodálatos rendszer, ha módunk van mélységében megérteni, célszerűségét felfogni, legtöbb kutatót a természet leigázása helyett inkább annak tiszteletére ösztönzi, melyen át a természetfeletti gondviselésre vagy az evolúciós kreativitás elfogadására, esetleg mindkettőre gondol. Racionálisan is belátható, hogy például a szárazföldi ökoszisztémák szerveződése miként alakulhatott vak próba-szerencse módszerrel is négyszázmillió éves hosszú története során. Ennek köszönhetően bőven volna mit eltanulni a természettől még nekünk, értelmes, tudattal rendelkező embereknek is.

Az ökoszisztéma önkényesen megadott határok között definiálható. Ilyenkor a tér egy meghatározott részét, például egy adott típusú erdőt, az azt alkotó fajokat s az ezekkel kölcsönhatásban lévő élettelen, fizikai-kémiai környezeti tényezőket (például levegő, talaj, alapkőzet, oldatok összetétele, napfény, hőmérséklet, csapadék, páratartalom stb.) elemezzük, s az általunk megadott határon túlról érkező hatásokat input-output módjára külső tényezőként vesszük számba. Ezek szerepe annál jelentősebb, minél kisebb térre korlátozzuk a rendszert. Ennek fordítottjával, a rendszer egyre nagyobb bővítésével végül eljutunk az egész Földet felölelő nagy földi ökoszisztémához. Ennek érdekes és fontos jellemzője, hogy input-output mérlege energia szempontjából csaknem zérus (a Napból érkező energia és a világűrbe leadott hőenergia különbsége), s anyagmozgásai zárt ciklust adnak. A Földre érkező meteoritok s az innen távozó anyagok gyakorlatilag elhanyagolhatók.

A hódító ember megjelenése

Az evolúciós folyamatok mikéntjéről ma már rengeteget tudunk. A folyamat egyszerre túl egyszerű és túl bonyolult is. Egyszerű, hiszen alapvetően a darwini variációszelekció elvére épül, de egyben mégis igen bonyolult, hiszen az egyszerű elv konkrét megvalósulása rengeteg további tényezőtől függ, melyek teljes feltárása talán sohasem sikerül. Ezáltal sokakban alakulhat ki olyan hamis nézet, mely szerint az evolúció folyamatáról csupán teóriáink vannak. A kétkedőknek szerencsére ennek ellenkezőjéről magyarul is olvasható bőséges irodalom áll rendelkezésére (lásd például R. Dawkins, J. Maynard Smith és Szathmáry E. könyvei).

Az evolúcióval kapcsolatos leggyakoribb tévhitek az alkalmazkodással és az egyre bonyolultabb, „fejlettebb” állapot felé való törekvéssel kapcsolatosak. Az evolúciós alkalmazkodóképesség az igénytől független örökletes variáció természetes kiválogatódásának következménye. A rátermettebb állapot irányába mutató bármely kicsiny változás nagyobb eséllyel szaporodik tovább, s e változások sok ezer generáción keresztül halmozódva vezetnek az egyre célszerűbbnek látszó állapot felé. Ez megvalósulhat fokozódó bonyolódással, a komplexitás növekedésével éppúgy, mint ennek ellenkezőjével, a leegyszerűsödéssel. Az irányt a környezet határozza meg. Nincs olyan belső erő a fajokban, mely valamilyen kötelező fejlődést követelne meg. Erre csak környezete, főleg a körülötte lévő többi fajjal való kölcsönhatása, azaz az élő környezet kényszerítheti az egyedek szelektálásával.

A sikeres túlélés és továbbszaporodás a korábbi tapasztalatok hasznosításán múlik. A növények és az egyszerűbb állatok legtöbbje a bevált tapasztalatokat genetikai információként tárolja, hívja elő és adja tovább utódainak. A fejlettebb idegrendszerrel rendelkező állatok ezen felül utánzással, tanulással is átörökíthetik az információt. Ennek hatékonysága nyilván attól függ, hogy az átadó mi módon tudja közölni és megértetni tapasztalatait.

A genetikai és tanított–tanult (szerzett) információk öröklődése, bár sok tekintetben hasonlít, egy szempontból lényegesen különbözik. Egy élőlény élete során szerzett tapasztalatait, a környezetére adott megfelelő válasz mikéntjét az egyed csak tanítással adhatja tovább. Ez a folyamat viszont nem csak szülő–utód kapcsolatban lehetséges (mint génjeinkkel), hanem ettől függetlenül bármely másik egyednek is átadható, sokszor más fajúaknak is. Az emberhez vezető leszármazási vonalon e kétféle öröklődés közül ez az ún. szocio-kulturális öröklődés egyre jelentősebb lett, s ugyanakkor egyes szerzők szerint még a biológiai (genetikai) evolúciót is felgyorsította. Emberré válásunk izgalmasan érdekes eseményeiről R. Leakey, J. Diamond, Csányi Vilmos, illetve a nyelv kialakulása kapcsán J. Maynard Smith és Szathmáry Eörs könyvei tájékoztatnak.

Az ember megjelenése a bioszférában eleinte nem jelentett többet egy újabb, bár különös állat fajnál. Különössége eszességében és információ tároló és tovább adó képességének kimagasló szintjében rejlett. Ennek köszönhette későbbi hódító szétterjedését.

A mai élőlények közül az ember legközelebbi rokona a csimpánz két faja, a közönséges és a törpe csimpánz, mely utóbbi bonobo néven is ismert. Örökítő anyagaink összehasonlítása alapján tudjuk, hogy csupán 2% körüli az eltérés az ember és a csimpánz között, amiből a DNS mutációs órája kb. 6–7 millió éves elkülönülésre utal (4. ábra). Ilyen mértékű eltérés (genetikai távolság) az élővilág más fajai között az egy nemzetséghez (génusz) tartozó közeli rokonságban levő fajok között szokott lenni. Így valójában elvileg jogos Diamond érvelése, miszerint a csimpánzok és az ember egy nemzetségbe tartoznak, s a rendszertan szabályai szerint (mivel a homo nemzetségnévnek prioritása van a csimpánzok pan géniusznevével szemben) a közönséges csimpánz neve homo troglodites lenne. Ez persze egy sereg, jórészt jogos etikai problémát is felvet. Szabad-e egy homót állatkerti ketrecben mutogatni, vele kísérletezni, megölni.

A természet leigázásának kezdete

A hódító ember első pusztításai még nem voltak új, szokatlan események a bioszféra történetében. Az egyértelműen környezet változással, vagy más, külső okkal kapcsolatos nagy kipusztulásoktól eltekintve, az emberéhez hasonló, bár kisebb mértékű események korábban is történtek, például már 2,5 millió évvel ezelőtt, amikor az addig különálló Észak- és Dél-Amerika kontinentális lemezei összeértek, és a panamai földszoros „hídján” az északi nagy ragadozók átkelve, számos nagytestű dél-amerikai fajt pusztítottak ki. Persze, az első tömeges, emberi pusztítás ennél jóval jelentősebb volt, hiszen sorra kiterjedt Ausztráliára, Új-Guineára, majd Európára és Szibériára, végül Amerikára is. Ez utóbbi eseményről így ír Diamond: „Úgy 15 000 évvel ezelőtt az amerikai nyugat meglehetősen hasonlíthatott a mai Afrikában lévő Szerengetti-síksághoz, amint oroszlánok és gepárdok űzték az elefánt csordákat és lovakat, olyan egzotikus fajok mellett, mint a tevék vagy az óriás földi lajhárok”.* E fajok kivétel nélkül áldozatul estek a kb. 12 ezer évvel időszámításunk előtt ide érkező ún. „clovisi vadászoknak”. A lovat is csak az európai hódítók hozták vissza.

Az igazi átalakítás azonban csak később, az élelmiszer-termelő mezőgazdaság kialakulásával kezdődött. Az utolsó jégkorszakot 12–13 ezer évvel ezelőtt jelentős felmelegedés váltotta fel, mely azóta is szokatlanul stabil klímát eredményezett. (Egyszer volt ugyan egy kisebb lehűlés a 15–18. században, melynek hátterében már az emberi hatás lehetősége is felvetődik az erdőterületek szántófölddé alakításának albedováltozása kapcsán.) A stabil, kedvező klímában az egyéves fűfélékben gazdag Kis-Ázsia ún. Termékeny Félhold területén* mintegy tízezer ezer évvel ezelőtt fejlődött ki a letelepedett, élelmiszertermelő életmód.

Roppant érdekes, hogy miért pont ez a terület lett a mezőgazdaság (és a kultúra) bölcsője, de még érdekesebb annak elemzése, hogy hogyan és miért váltotta fel a korábbi vadászó-gyűjtögető életmódot. Minderről J. Diamond magyarul is olvasható könyvei részletes tájékoztatást adnak. Néhány fontos megállapítást mégis szükségesnek tartok itt is megismételni.

A vadászó-gyűjtögető életmód adta az utolsó, egyértelműen fenntarthatóságot biztosító társadalmat, melyben ugyanakkor az emberek egymás közötti egyenlősége is megvalósult. A javak halmozása lehetetlen volt a mobilis életben, s ugyanez akadályozta a túlnépesedést is. Ebben az állapotban telt el a "homo sapiens" eddigi létezésének több mint 99%-a, mely alatt alkalmazkodott természeti környezetének feltételeihez. Ez természetesen kedvezőtlen tényezők sorát is magában foglalta, ami a viszonylag rövid várható életkort, a népesség növekedésének korlátot szabó, kompenzáló természetes szelekciót jelentette. Ugyanez a szelekció általánosan fittebb, egészségesebb embereket is tartott fenn. A napi élelmet biztosító tevékenység meglepően kevés idejüket vette igénybe. Az ugyancsak kedvezőtlen környezetű Kalahári sivatagban mai napig vadászó-gyűjtögető életmódot folytató busmanok például csupán heti 12–19 órát töltenek élelem szerzéssel, azaz alig napi 2–3 órás „munkaidejük” van.

Már a kezdeti növénytermesztő és állattenyésztő primitív agrár rendszerekben is jóval több fogyasztható élelem állítható elő egységnyi területen, mint vadászattal és gyűjtögetéssel, így legalább egy nagyságrenddel nagyobb népsűrűség alakulhat ki. A növény termesztés emellett letelepedést tesz szükségessé, amivel a korábbi négyévenkénti szülés (korábban gyermekét az anya sokáig szoptatta) is sűrűbbé válhatott. A letelepedett életmód vezetett a felhalmozás lehetőségeihez is, s ezen keresztül tovább, az egyenlőtlenségek kialakulásához. E korai népesség növekedés ugyanakkor még egy benépesítetlen területet bőven tartalmazó világban zajlott (a gyér számú vadászó-gyűjtögető népek rovására).

Sokáig úgy vélték, hogy a mezőgazdasági művelés felfedezése az emberi boldogság és jólét irányába tett első jelentős lépés volt. Számos, később feltárt bizonyíték ma ezt legalábbis megkérdőjelezi. Kimutatták például, hogy a kelet-mediterrán területen, a jégkorszak végén élt emberek átlagos magassága: 170 cm felett volt, majd a mezőgazdaság kialakulása után ez 160 cm alá süllyedt, s bár később emelkedett, ezen a területen a régi értéket még ma sem éri el. A méret csökkenés ugyanakkor a csontokon felismerhető számos betegséggel is párosult. Mindez csak részben tulajdonítható a fehérjékben és vitaminokban szegényebb, szénhidrátokban dúsabb fő termények elterjedésének, vagyis a táplálkozási változatosság csökkenésének. Két másik tényező is fokozta az egészségtelen élet körülményeket. Az egyik a fokozatosan kialakuló társadalmi rétegződés, s ebből az egyenlőtlen elosztás, ami az emberek többségét az éhezés határán tartotta. A másik a letelepülés zsúfoltságából adódó fertőzési lehetőségek, járványok megjelenése, melyek kórokozóit a korábban háziasított állatainktól vettük át. E kettős átok csökkentettebb formában mind a mai napig tart.

Mielőtt végleg elítélnénk az élelmiszer-termelő rendszerek történelmi szerepét, pozitív hatásaival is foglalkoznunk kell. Nyilvánvaló, hogy a mezőgazdaság kialakulása igen jelentős előrehaladást eredményezett a művészetek, a technika és a tudomány kifejlődésének irányában. Mindezt fokozta az emberi létszámnövekedéssel együtt járó kivételes képességet lehetővé tevő génkombinációk megjelenésének nagyobb valószínűsége, mely a már említett szocio-kulturális evolúcióval az emberiség egyre jelentősebb részére hatott. Igen fontos lett e tekintetben az írásosan rögzített információ kialakulása.

A természet „leigázásának” komolyabb lehetősége a szó szerinti leigázással, a háziállatok igába fogásával alakult ki. Az igavonó állat a földművelő ember irányítása alatt egyre nagyobb természetes erdő- és gyepterületet alakított át szántófölddé, és egyre több ember megélhetését tette lehetővé.

A korábbi vadászó-gyűjtögető életmódot még megtartó népek nem nézték irigykedve az új típusú életet, keresve az első átállás lehetőségét. Ellenkezőleg, védeni próbálták eddigi életformájukat, de a – számbeli és technikai – túlerővel szemben sorra alulmaradtak, utolsó túlélőik napjainkban tűnnek (tűntek) el a legeldugottabb (például Amazon-menti) őserdőkben vagy mezőgazdasági művelésre alkalmatlan sarki vagy sivatagi területeken. Utóbbiakra példák az eszkimók és a busmanok.

Az átalakulás összefoglalására hadd idézzem ismét J. Diamond szavait: „A növénytermesztés és állattartás több élelmet eredményezett, ennél fogva pedig sűrűbb emberi populációhoz vezetett. Az ebből fakadó élelmiszer-felesleg, és (néhány helyen) ennek a feleslegnek állati erővel történő szállítása előfeltétele volt a letelepített, politikailag centralizált, gazdaságilag összetett, technológiájában innovatív társadalmak kialakulásának.”*

A bioszféra ember előtti történetének taglalása során tudatosan kerültem az egyébként elterjedten használt „szárazföld meghódítása” kifejezést, a hódítás helyett benépesítésről beszélve. Nem kellett volna ugyanezt tenni itt is, s a természetet meghódító, sőt leigázó ember helyett a Föld benépesítéséről esetleg megtervezett, tudatos, célszerű átalakításról szólni.? Nem.! A szárazföld benépesítése a fajok millióinak természetes evolúciós, ökológiai elvei alapján történt, állandóan megtartva a további alkalmazkodás legfontosabb feltételét; a roppant nagy változatosságot, mai szóval biodiverzitást. Az emberi természet leigázás ezzel szemben egy természetellenes állapot erőszakos fenntartásával folyik. Egyetlen faj, a homo sapiens a számára rövid távon „hasznosnak” tekintett néhány száz növény- és állatfajjal próbálja a bioszférát radikálisan átalakítani, feleslegesnek minősítve a bioszféra fajainak: 99,9%-át.

A leigázás problémáinak és veszélyeinek megértéséhez legalább nagyon vázlatosan látnunk kell a természetes és az ember által fenntartott környezeti rendszerek vagy más néven ökoszisztémák szerveződési és működési elveit.

Az ember ökoszisztémái

A vadászó-gyűjtögető életmódról növénytermesztési és állattenyésztési tevékenységre áttérő ember fokozatosan egyre nagyobb területen és egyre nagyobb mértékben alakította át a természet korábbi ökoszisztémáit. Az új, mesterséges ökoszisztéma egészen más elvekre épült. Míg a természetes rendszerben a „cél” a napenergia minél hatékonyabb kihasználása volt, s ezt a minél változatosabb élőlényegyüttessel valósította meg, addig az új rendszerben egyetlen faj, az ember igényeinek kielégítése a végcél, melyet néhány, sokszor pedig csupán egyetlen háziasított fajjal valósít meg. E természetellenes állapotot a napfény mellett újabb energia bevonásával tartja fenn. Eleinte saját izomerejével, majd háziállataival, végül üzemanyagot fogyasztó gépeivel és vegyszereivel teremt kedvező feltételeket a preferált faj(ok)nak, és kedvezőtlen, illetve lehetetlen feltételeket a sokféle „üres niche” (betöltetlen potenciális élőhelyek) elfoglalását megkísérlő többi faj számára. Ez utóbbiakat kártevőknek, gyomoknak minősíti.

A természetes és az ember által fenntartott ökoszisztémák legfontosabb különbségeit az 1. sz. táblázatban láthatjuk. Ezek között legfeltűnőbb a biodiverzitásban és az élőanyag mennyiségében van, s e különbség működési eltérésekhez is vezet. Ezek részleteit két emberi ökoszisztémában, a mezőgazdasági (agro-) és a városi (urbán-) ökoszisztémában tekinthetjük át az alábbiakban.

A mezőgazdasági ökoszisztéma

Mint az ökoszisztéma fogalmának bevezetésében láttuk, a rendszer körülhatárolása önkényes, így mezőgazdasági ökoszisztémaként vizsgálhatunk egy gabonatáblát, egy többféle terménnyel gazdálkodó gazdaságot, vagy akár egy agrárrégiót, melyen belül növényi és állati termékek megtermelése, feldolgozása, fogyasztása egy-egy alrendszernek tekinthető. A természetes rendszerekkel ellentétben ezek többnyire helyileg is elkülönülnek (szántók, legelők, kertek, állattenyészetek, falvak, üzemek stb.). Összehasonlító táblázatunk segítségével vegyük sorra az eltérő szempontokat (1. táblázat).

Fajdiverzitás. Mivel az ember számára csak néhány faj szolgáltat közvetlen hasznot, az agrár-ökoszisztémában ezek minél nagyobb tömege a cél a többi rovására. Ősibb mezőgazdasági rendszerekben ez nem jelentett feltétlenül monokultúrát. Háztáji kiskertekben, ahol a kézi művelés ma is dominál, a többfajú kultúra napjainkban is gyakori. Hazai viszonyok között például a kukorica-futóbab-uborka vagy tök együttes többoldalúan hasznosítja környezetét. Hátránya viszont, hogy alig gépesíthető: kézi kapálásra, betakarításra van szükség.

A modern nagyüzemi gazdálkodásban a monokultúra dominál. A termesztett növény (vagy tenyésztett állat) minden egyede lehetőleg azonos fejlődési szakaszban van, mely az egységes kezelést s ennek gépesítését teszi lehetővé. Ez ugyan óriási könnyebbség, de a környezeti elemek hasznosítása szempontjából kevésbé előnyös, hisz egyszerre, nagy tömegben jelentkezik mindenféle igény. Az előre megjósolhatatlan időjárás vagy más hatás, a kiszámíthatatlan tenyészidőszak ugyanakkor óriási kockázat. Lehet nagyon előnyös, de nagyon rossz is.

Genetikai diverzitás. Az ember termesztett növényeit, tenyésztett állatait régóta válogatja, szelektálja. Ha a gazdasági szempontból lényeges tulajdonságban változatosság van, ösztönös módon is a kedvezőbbet szaporítja tovább. E változatosság hátterében genetikai, illetve környezeti okok lehetnek. Többnyire mindkettő előfordul, így az évezredes válogatással „nemesített” növények, kitenyésztett háziállatok alakultak ki számunkra örökletesen kedvező tulajdonságokkal. A szelekcióval egyes génformákat kizárunk a populációból, így a géndiverzitás csökken, ami rövid távon korlátozhatja a további nemesítés lehetőségét. (A nemesítéses változás megfelel a természetes ökoszisztémákban leírt fajok összecsiszolódásának, azzal a különbséggel, hogy itt a nemesített faj populációja a mi igényeinkhez illeszkedik.) A további változtatáshoz növelni kell a géndiverzitást. A természetben ez spontán mutációval vagy migrációval történt. Emberi léptékkel ez túl lassú. A genetikai diverzitás növelése inkább keresztezésekkel jött létre, majd a 20. századtól a lehetőség kibővült a mutációk indukálásával (besugárzás, kémiai mutagének), legújabban pedig a genetikai manipulációkkal. Ez utóbbi módszerben a változás tudatosan megtervezett átalakítást jelent.

Fontos sajátsága a modern mezőgazdaságnak, hogy a termesztés és a nemesítés különválik. A termesztési rendszerben a cél legtöbbször a genetikai diverzitás lehető legnagyobb mértékű lecsökkentése, míg a nemesítési intézményekben ezzel ellentétben a diverzitás fenntartása vagy növelése történik fajtagyűjtemények, génbankok segítségével.

A nemesítés során a kultúrnövény vagy a háziállat sok tekintetben módosul. Legtöbbjük számára a visszatérés a természetbe már lehetetlen, mivel fennmaradása, továbbszaporodása csak az ember segítségével lehetséges. Ez egyben jelzi a kétféle ökoszisztéma közötti alapvető különbséget. Az ember által elhagyott agrár-ökoszisztéma néhány év alatt, olykor még hamarabb is megsemmisül. Először gyomok és kártevők lepik el, majd megkezdi a természet visszafoglalni a területet. Ennek sebessége igen változó, és jelentősen függ a benépesítő „vad” fajok közeli vagy távoli előfordulásától.

A „nemesített” fajok gyengesége könnyen belátható. Egy növényfajnak a természetben a fennmaradáshoz sok mindenre van szüksége. A fotoszintézissel megszerzett energiának csak egy csekély részét fordíthatja például egy vad gabonaféle a kalász szemtermésének létrehozására. Rengeteg energiát kell szánni a víz és a benne oldott tápanyagok elérésére, felszívására, növényevőkkel és más károsító élőlényekkel szembeni ellenálló képességet növelő struktúrák vagy kémiai anyagok előállítására, szélsőséges természeti viszonyok túlélésére stb. Az ember mindezt megkönnyíti fellazított földdel, trágyázással, öntözéssel, gyomirtással és peszticidekkel, így jórészt feleslegessé teszi a korábbi szükségletek ellátását biztosító géneket is. Az energia átcsoportosíthatóvá válik az emberi igényeknek (szemtermés mérete, száma, összetétele stb.) megfelelően.

Érdekes megfigyelés, hogy a fotoszintézis molekuláris mechanizmusainak hatékonyságát mindezidáig nem sikerült javítani, így a nagyobb termés biztosítása lényegében átcsoportosításokkal sikerült. A „génmérnökösködés” legnagyobb kihívása valójában éppen ez lehetne. Tökéletesebb pigmentek, fotoszintézisben hatékonyabban közreműködő enzimek megtervezése az igazán kemény dió!

Az agrár-ökoszisztéma genetikai diverzitásának csökkentése a befektetett energia és anyag növekedésével párhuzamosan valósult meg. Mindez egyre sérülékenyebb rendszert eredményezett. A nagy tömegben lényegében azonos genotípussal termesztett növényre vagy tenyésztett állatra szinte elkerülhetetlenül specializálódnak különféle kártevők (vírus, baktérium, gomba, féreg, rovar, rágcsáló stb.). Mindez állandó kihívást jelent a nemesítők számára. Az ún. „zöld forradalom”* nagy terméshozamú növényfajtáit 5–8 évenként újabbakkal kellett felváltani az időközben megjelent, rájuk specializálódott kórokozók miatt.

Versenyfutás van a két tábor között. Az egyikben nemesítők és növényvédők fejlesztenek ki újabb fajtákat és növényvédő szereket, a másikban az evolúció még nehezebben leküzdhető kártevőket produkál. Mindkét tábor jelentős tartalékokkal rendelkezik, s egyik sem szűkölködik leleményességben. A verseny vége nem látható. Mindenre rezisztens, tökéletesen ellenálló fajta tartósan aligha létezhet. Ugyanakkor a verseny nekünk, embereknek sokba is kerül. Célszerű lenne békét kötni, ha lehetne. Elvileg ez egyáltalán nem lehetetlen. Csupán tanulni kellene a természetes ökoszisztémáktól. Jóval nagyobb biodiverzitás a megoldás kulcsa. Ez persze a jelenlegi agrotechnika mellett nehezen valósítható meg.

Élőanyag (biomassza). A természetes szárazföldi ökoszisztémákban a „lábon álló” növényzet adja az élőanyag zömét. Földünk különféle klimatikus viszonyai mellett ez persze jelentősen eltérő lehet. A hideg (például tundra) vagy száraz (például sivatagi) klímában kicsi, míg a meleg és egyben nedves, trópusi esőerdőkben ez igen nagy. Ugyanezen területeken az agrár öko-szisztémák többnyire jóval kisebb élőanyagot jelentenek (kivéve, ha öntözéssel teszik kedvezőbbé a helyet).

A természeteshez viszonyított csekély élőanyag-mennyiség különösen szembetűnő, ha például egy búzavetést vagy kukoricást hasonlítunk össze az ugyanezen területen természetes körülmények között kialakuló tölgyes lomberdővel. A hatalmas fák (emberi hatástól mentes őserdőről van szó), dús cserje- és gyepszint a föld alatt ezek gyökérzetével folytatódik, s fenn is, lenn is tele van rengeteg (főleg apró) állattal, gombákkal, és más mikroszkopikus élőlényekkel. Mindez télen-nyáron jelentős, csak kissé ingadozó mennyiségű élőanyagot ad.

A szántóföldi agrár-ökoszisztéma ezzel szemben az év jelentős részében szinte élettelennek látszik. Egy kukoricás „biomasszája” a betakarítás után sokszor több mint fél évig lényegében csak a talajban élő szervezetekből áll, s maga a termesztett növény is csak a nyári hónapokra érheti el az erdő biomasszájának 1–2%-nyi töredékét kitevő mennyiséget.

A természetes ökoszisztémák ilyen átalakítása jelentősen hozzájárul klímánk megváltozásához is. A mezőgazdasági területek európai térhódítása idején ennek hatása elsősorban albedonövekedést, s ezzel regionális lehűlést eredményezhetett, míg ugyanez globális méretekben (a 18–19. század óta) inkább az előbb tárgyalt élőanyag különbségből fakadó CO2-növekedést, s ezzel az üvegházhatást fokozta. Ugyanezt eredményezi a talaj szervesanyagtartalmának eloxidálódása is a talajművelés következtében.

Anyagciklusok. A természetes ökoszisztémák anyagciklusai legtöbbször csaknem zártak. A legtöbb elem az ökoszisztémán belül végzi körforgását. Ha elég nagynak választjuk a rendszert, csak annyi anyag (elem) hagyja el, amennyi a levegőből, csapadékvízből vagy az alapkőzetből pótlódik. A rendszer legalábbis egyensúlyközeli állapotban van. Észlelhető változás csak hosszabb (legalább évszázados) időskálán történik.

A modern mezőgazdasági ökoszisztémák anyagciklusai ezzel szemben alapvetően nyíltak. Anyagaik jelentős része kívülről származik, s kikerül a rendszerből. A rendszerhez történő hozzáadás (input) legtöbbször nem folyamatos, hanem hirtelen dózisokban érkezik (vetőmag, műtrágya, növényvédő szer). A kikerülés (output) a termény esetében ugyanilyen (betakarítás), míg más anyagok folyamatosan illetve fluktuálva távoznak (például erózió, kimosódás). Többé-kevésbé zárt ciklust itt szinte semmi sem képez. A nem folytonos, dózisokban érkező tápanyag a növény számára is kedvezőtlen, s hatékonyság szempontjából sem jó, könnyen kimosódhat a talaj- és felszíni vizek elszennyeződését, eutrofizálódását okozva. Mindezt igyekeznek elkerülni, pontosabban csökkenteni többféle agrokémiai illetve agrotechnikai megoldással.

A természetes ökoszisztémák az ember előtti időkben a Föld egészére nézve gyakorlatilag egyensúlyi anyagkörforgást eredményeztek. Valamely anyag jelentősebb halmozódása vagy fogyása csak a geológia időskáláján történhetett, ahogyan ezt az oxigén vagy a szénciklus esetében láttuk. Az agrárrendszerek ezzel szemben (más emberi rendszerekkel együtt) igen gyors változásokat hoztak, amelyek hatása a még meglévő természetes ökoszisztémák számra is komoly kihívást jelent. A mezőgazdaság a légköri nitrogén fixálását például globálisan több mint: 50%-kal emelte meg, jelentősen fokozva a csapadék nitrogén tartalmát. A természetes vegetáció lecserélésével legalább: 20%-ban járul hozzá a CO2-szint jelenlegi növekedéséhez. A rizs kultúrák és a kérődző állatok a légköri metán koncentrációt növelték csaknem három szorosára, hogy csak néhány példát említsünk. Mindebből az is következik, hogy hosszú távon ez az agrár ökoszisztéma nem tartható fenn.
 
A városi ökoszisztéma

A városi vagy más néven urbán-ökoszisztéma áll a legtávolabb a természetes rendszerektől. Ez nem csupán a kevés fajúságban nyilvánul meg (mint az agrár-ökoszisztémában), hanem abban, hogy gyakorlatilag alig van valami az ökoszisztéma elsődleges termelőiből, a növényzetből, s ami mégis van, az sem kerül tápanyagként a legnagyobb tömegű fogyasztóhoz, az emberhez. A parkok, fasorok, kertek és egyéb zöldterületek csupán a minimálisra korlátozott, főleg alacsonyabb rendű állatoknak szolgáltatnak élelmet. Az ember az urbán-ökoszisztémában kívülről szerzi be táplálékát, s szennye is kikerül innen. Csatlakozik hozzá egy sor kedvtelésből tartott állat (kutya, macska), valamint az emberi élelmiszerekre, hulladékokra gyűlő madarak, rágcsálók és rovarok. A városi ökoszisztéma élőlényei közül a domináns ember (és vele kutyája) szinte teljesen független a rendszer belső anyag- és energiaáramlásaitól.

E. Odum amerikai ökológus találóan nevezi a városi ökoszisztémát „fabrikáltnak” a „domesztikált” agrár és az önszervező természetes ökoszisztémákkal szemben. A „fabrikáltság” mellett a városi rendszer még parazita is, hiszen képtelen magát fenntartani a környező agrár- és természetközeli ökoszisztémák nélkül. Mindezt nem elítélő minősítésként állapítja meg, hanem mint egyszerű tényt, amit fontos szem előtt tartanunk urbanizálódó világunkban.

Egy 1997-ben készült felmérés szerint egy átlagos európai város 1 milliós lakossal naponta 11 500 tonna fosszilis tüzelőanyagot (kőolaj, földgáz, kőszén), 320 000 tonna vizet és 2000 tonna élelmiszert fogyaszt el, s cserébe 300 000 tonna szennyvizet, 25 000 tonna szén-dioxidot és 1600 tonna szemetet termel. Ha fenntartható módon kellene e városi ökoszisztémát működtetni, ehhez a szerzők szerint a városok területének: 500–1000-szeresére lenne szükség.

E számok a „fejlett világ” fogyasztói szintjét mutatják, mely még nem jellemző az egész világra. Jelenleg a Föld szárazulatainak 4%-át foglalják el a városok. Ennek viszont csupán 25-szöröse az összes többi terület, melynek feladata lenne a várost eltartani, szennyeit eltüntetni. Elgondolkodtató, hogy miként képzelhető el csupán a mai európai (és nem amerikai) szintre emelni a világ városait a fenntarthatóság elveit betartva?

A városi ökoszisztémát külső anyag- és energia- függősége közismerten sebezhetővé teszi. Ennek ellenére a városi ember a Föld lakosainak egyre nagyobb hányadát teszi ki elsősorban munkahely lehetőségei miatt. (A Föld lakóinak már több mint a fele él városban.) Mivel a városok fogyasztott javai többnyire máshonnan származnak (kereskedelem!), az emberek nincsenek tisztában az előállítással és megsemmisítéssel járó kedvezőtlen környezeti hatásokkal, s pazarló fogyasztásra, „eldobható” termékek használatára lesznek hajlamosak.

Az ökológia, különösen pedig az evolúciós ökológia ugyanakkor fontos figyelmeztető példákkal is szolgál. A parazita-gazda kapcsolat kockázatos. Ha túl mohó a parazita, könnyen a gazdaszervezet elpusztulását váltja ki, s ezzel saját maga sírásója lesz. „Fenntartható” parazitizmus így hosszabb távon mindig mérsékelt, kevéssé virulens változatokkal valósul meg, sőt ezek között is inkább azok maradnak fenn, amelyek gazdájuknak még adnak is valamit cserébe. Az ilyen evolúciós változások hosszú sora végül kölcsönösen előnyös együttéléshez, szimbiózishoz vezet. Lynn Margulis már korábban említett könyve, Az együttélés bolygója számos ilyen esetet említ. Versengő, harcoló világunkban érdemes erre a lehetőségre is figyelni. Egyre növekvő parazita városi ökoszisztémáinknak többet kellene áldozni az őket fenntartó „gazda-ökoszisztémákra”, s kevesebbet saját gyarapításukra.

A 5. ábra tömören igyekszik képet adni a természetes és két emberi létesítésű ökoszisztéma szerveződéséről és működéséről. Alaposabb szemrevételezés után belátható, hogy a természetes állapot globális lecserélése problémákat szül. Kimerülő anyag- és energiaforrások, instabilitás, növekvő szennyezőanyag-mennyiség, bonyolult, és sokszor megjósolhatatlan interakcióban komoly, potenciális veszélyeket sejtet, amelyekre érdemes időben odafigyelni.

A probléma

Földünk ökoszisztémáit napjainkra az ember uralja. Ma már nincs olyan pontja a Földnek, ahol valamilyen mértékben nem éreztetné hatását. A szén-dioxid-szint növelése például a legérintetlenebbnek tűnő őserdők működését is módosítja. (A hatás itt nem egyértelműen pozitív, mint gondolnánk. Igaz ugyan, hogy a fotoszintézis hatékonysága magasabb CO2 szinten általában kedvezőbb, de a növények e tekintetben igen különbözők. Egyesek számára az ipari forradalom óta napjainkra több mint 30%-kal megemelkedett CO2-szint óriási előnyt jelent, így gyorsabb növekedést vált ki, felborítva ezzel az ökoszisztéma fajainak összecsiszolt rendszerét.) Számíthatunk tehát arra, hogy a bioszféra működését eddig bizonyítottan biztosító természetközeli ökoszisztémák is csökkentettebb hatásfokkal tevékenykednek. De mennyi van még egyáltalán belőlük?

Igen nehéz erre a kérdésre pontos választ adni. A nyilvántartásban inkább az ember által átalakított ökoszisztémák szerepelnek. Közelítsük meg innen a kérdést.

A FAO (a világ élelmezésügyi-mezőgazdasági szervezete) 2000. évi statisztikája szerint a szárazföld mezőgazdasági művelés alatt álló része 37%. (Ennek kétharmada rét-, illetve legelőgazdálkodás.) Ha ehhez hozzátesszük a városok 4%-nyi területét, az utak, autópályák, vasutak, repülőterek és a monokultúrás plantázs erdők által elfoglalt területeket, láthatjuk, hogy valószínűleg már 50% körül vagyunk. A jéggel borított Grönlandot és Antarktiszt leszámítva a szárazföldi vegetációt már fele részben megsemmisítettük. Mi maradt meg a másik félben?

Az ember a világon mindenütt a legkedvezőbb területeket vette művelés alá. A gazdaságosan művelhető területek birtokba vétele legtöbb helyen már csaknem befejeződött. Az 1986–96 közötti tíz évben csupán: Kínában, Brazíliában, Nyugat-Ázsiában növekedett a mezőgazdasági terület kb. 1%-kal, míg Európában inkább csökken más célú felhasználás (például beépítés) miatt. Mindebből az következik, hogy a maradék 50% a hasznosítási szempontból kedvezőtlen területet foglalja magában. Ezek lehetnek sivatagok, félsivatagok, kopárok, sós területek, mocsarak és hegyvidékek. Bár e területek biodiverzitási szempontból igen érdekesek és értékesek, ökoszisztéma-szolgáltatások oldaláról nézve már kevésbé fontosak (a mocsarak és hegyvidéki erdők kivételével). Az ökoszisztéma-szolgáltatások jelentős része, főleg a biogeokémiai ciklusok mozgatása a rendszer nettó primer produkciójától, azaz az elsődleges növényi termeléstől függ. Ezzel adódik tovább az energia az egész ökoszisztéma működéséhez. Magas produktivitás pedig csak a legkedvezőbb csapadék-, hőmérséklet- és talajviszonyok mellett lehetséges.

Az „50%-nyi maradék” tehát nem jelenti az eredeti működőképesség 50%-os biztosítását, hanem ennél jóval kevesebbet, még akkor is, ha ez a maradék valóban természetes ökoszisztémákból állna. A helyzet azonban ennél sokkal rosszabb, hiszen e terület jelentős részét az ember fakitermeléssel, legeltetéssel, üdüléssel közvetlenül bolygatja a korábban említett közvetett hatások (például CO2-növelés) mellett.

Milyen állapotban van hát Földünk bioszférája a bennünket éltető ökoszisztémák rendszerében? A már említett nevezetes kötet (World Resources 2000–2001) munkatársai a földi élet, a bioszféra foszladozó hálójának javítására tesznek kísérletet. Ennek legelső lépése az ökoszisztémák állapotának, működőképességének felmérése. A globális ökoszisztémák előzetes elemzésében (Pilot Analysis of Global Ecosystems: PAGE) ötféle ökoszisztéma-típus állapotát mérték fel, elemezve ezek számunkra oly fontos „szolgáltatásait”. E rendszerek a következők voltak: agro-ökoszisztémák, tengerparti ökoszisztémák, erdei ökoszisztémák, édesvízi rendszerek és füves területek. További három típusról, a helyvidéki, a sarki és a városi ökoszisztémákról részleges felmérés készült. Az eredmény részletes ismertetése (grafikonok, térképek, rengeteg táblázat és szöveges értékelés) valóban fontos lépés az ezredfordulón egy fenntarthatóbb gazdálkodás megvalósítása felé.

Az előzetes globális ökoszisztéma-felmérés sokak számára meglepő eredményeket hozott. Ennek oka legtöbbször az, hogy az adatok nem az általunk jól ismert Európára, hanem a Föld egészére vonatkoznak. Emellett a lassú romlást hajlamosak vagyunk nem észrevenni, megszokni.

Az említett ötféle ökoszisztéma-típus értékelésében kiemelt figyelmet fordítottak az ember számra fontos produktivitásra (Pr), valamint a rendszer mostani működésének következményeire a vízminőség (Mi), vízmennyiség (Me), biodiverzitás (Bi) és szénmegkötés (Sz) szempontjából. E szempontokból minősítették az ökoszisztémákat, összevetve a 20–30 évvel ezelőtti állapotukkal. Az iskolai érékeléshez hasonlóan 5 (kiváló), 4 (jó), 3 (közepes), 2 (gyenge), 1 (rossz) minősítéseket adtak:

Az édesvízi és vizes élőhelyi biodiverzitás van jelenleg a legrosszabb helyzetben. Bár első hallásra sokak számára ez nem különösebben aggasztó hír, gondolnunk kell arra, hogy az élővilág, és különösen annak változatossága, az élőhely minőségének legjobb mutatója. A halakban és más élőlényekben gazdag tó vagy folyó az ember számára kedvező „hasznosítási” szempontból is. Ugyanakkor számos egybecsengő szakértői vélemény alapján a 21. század egyik legnagyobb előrelátható környezeti kihívása az édesvízhiány lesz. Már jelenleg a világ népességének 41%-a vízhiányos környezetben él. Ebből több mint 1 milliárd embernek az évi 500 m3-nél is kevesebb jut, amiben persze mindenféle vízfogyasztás (ipari, mezőgazdasági, közintézményi és lakossági) ráeső része is beleértendő.* A talajvíz szintje az intenzív vízkinyerés miatt szinte mindenütt csökkent. Az UNEP adatai szerint* India egyes helyein például a talajvíz szintje 40 métert süllyedt!

Az édesvízi és vizes élőhelyi ökoszisztémák biodiverzitásából a „bukásra állás” komoly figyelmeztetés. Valamit rosszul csinálunk. Rövid távú előnyök miatt a folyókat megfosztjuk árterületüktől, „belépcsőzve” a gyorsan mozgó vizet tározók láncolatává alakítjuk, a mocsarakat lecsapolva kiszárítjuk, másutt a folyók vizét öntözésre túlzott mértékben elvezetjük. Száraz időszakban már több nagyobb folyó, így a Nílus, a Gangesz, a kínai Sárga folyó és az amerikai Colorado folyó el sem éri a tengert. A belső-ázsiai Amu Darja és Szir Darja vizét pedig olymértékben használták fel, hogy a befogadó Aral-tó víztömege harmadára zsugorodott. Az egykori halászfalvak ma helyenként 50 km-re vannak a víztől. E beavatkozások átmeneti előnyeik miatt bizonyos fokig érthetőek, de nem jelentenek fenntartható gazdálkodást, s több vonatkozásban később nagyobb veszteséget, gyakran visszafordíthatatlan pusztulást eredményeznek. (Tipikusan ebbe a kategóriába tartozik a Bős–Nagymaros ügy is.) A műszaki beavatkozások mellett édesvizeinket a városi és a mezőgazdasági ökoszisztémák „outputja”, szennyezése is terheli. Európa és Észak-Amerika felszíni vizei ugyan javuló tendenciát mutatnak, de a világ más részein a vizek kémiai (főleg nitrát és peszticid), illetve biológiai szennyezettsége tovább növekszik.

Éltető ökoszisztémáink összességében nem túl kedvező állapotot mutatnak, különösen, ha a jövőre tekintünk. Bár a mezőgazdaság fantasztikus teljesítménynövekedést ért el (állati termékek háromszorosra, a növényiek kétszeresre nőttek a 20. század utolsó 30 évében), ez együtt járt a rendszer fenntarthatóságának csökkenésével. Jelenleg a világ szántóterületeinek 65%-a talajdegradálódás jeleit mutatja, az öntözővíz jelentős területeken kimerülőben van. A kemizált termelés terheli a környezetet, az embert, a vizeket, az élővilágot egyaránt.* A nagy kérdés az, hogy ilyen romló körülmények között a nemesítés tudja-e tovább fokozni a homogén agrár-ökoszisztéma biológiai produktivitását?*

Az élelmezéshez tartozó tengeri halászat már ma is drámai helyzetben van. A világ legfontosabb halászott halfajainak 28%-a kifogyott a túlhalászattól, s további 47% is a kimerülés határán van. Az egykor végtelen potenciális éléskamrának hitt tenger, úgy tűnik, a (később bemutatott) Hardin-féle „közlegelő tragédiájára” jut.
 
Az ember hatása a bioszférára

Földünk ökoszisztémáinak kedvezőtlen állapotát jelenleg az ember okozza. Szokás az emberiséget a bioszféra rákos daganatának tekinteni. A hasonlat annyiban jó, hogy a parazita urbán ökoszisztéma gyakran épp úgy növekszik, gyarapodik a bioszféra erőforrásainak rovására, mint a beteg emberben a vidáman osztódó rákos sejtek. Áthelyeződve újabb gócokat alakítanak ki, míg az egész szervezet bele nem pusztul, egyben véget vetve a korlátlan növekedésre programozott rákos sejteknek is. A hasonlat érvényessége azon áll vagy bukik, hogy az emberiség mennyiben tekinthető ugyancsak növekedésre programozottnak.

A bioszférára nehezedő teher egy egyszerű képletben fogalmazható meg: I = NFT

A képlet jelentése: a környezeti hatás vagy impakt (I) három tényező szorzatából adódik. A népességszám (N), az egy főre jutó gazdasági termelés (ami durván megfelel a fogyasztásnak) (F), valamint a tevékenység technikájával összefüggő egységnyi környezeti hatás (T). E formulában persze a mértékegység nincs megadva, ez csupán az emberi létszám (N) esetében egyértelmű. Az F-et sok esetben megadhatjuk energiában (joule), esetleg pénzben (GDP), de egyik sem használható mindenre. Környezeti szempontból például nem mindegy, hogy 1 millió dollárt üzemanyagra, gyémántra vagy egy Picasso-műre költünk. Ráadásul a pénzben kifejezett fogyasztás az állandóan változó ár miatt is problémás. A technikai hatás még több mérési nehézséget jelent, mégis tudjuk, hogy fontos tényező, mert ugyanannyi ember, ugyanannyi fogyasztással elavult technika mellett sokkal nagyobb környezetpusztítást jelent, mint felelős, „környezetbarát” feltételek között.

Az emberi népesség létszáma a vadászó-gyűjtögető életmód óta többféle átalakuláson ment keresztül. Az élelmiszer-termelésre áttérve jelentősen növekedett, de mivel az áttérés a világ különböző részein nem egyszerre történt, a növekedés globális létszámunkban csak lassú változást jelentett. Időszámításunk kezdetére a Föld lakóinak száma talán egynegyed milliárd lehetett. Bár az egy anyára jutó szülések száma jóval magasabb volt a mai átlagnál, a népesség alig növekedett, időnként pedig még jelentősen csökkent is a nagyobb járványok, háborúk következtében. Magas volt a csecsemő halandóság is. Az újkor kezdetéig az átlagos évi gyarapodás négy tízezrelék (0,04%) volt. Ez az alig érezhető gyarapodási ráta a 17. századtól fokozatosan növekedni kezdett, s az 1965–70 időszakra érte el maximumát, évi 2,1%-ot, ami azóta szerencsére csökkenő tendenciát mutat. Jelenleg évi 1,4% körül van.*

A probléma azonban ott van, hogy nem mindegy, hogy mekkora szám százalékáról van szó. 1974-ben az emberiség létszáma „csak” 4 milliárd volt, így ennek 2,1%-a 84 milliós évi gyarapodást jelentett. A 2000-re lecsökkent 1,4%-os gyarapodás a 6 milliárd emberre pontosan ugyanennyit, évi 84 milliós növekedést ad.! De meddig.?

Az emberiség létszáma az utolsó 300 évben roppant látványosan növekedett. Amikor Malthus megírta híres tanulmányát az emberi népesedésről (1798), aggodalmait az akkori 1 milliárdra alapozta. 1900-ra ez már másfél milliárd lett, 2000-re pedig ennek négyszerese, 6 milliárd, 2012-re 7 milliárd.!.

Különösen aggasztó a népesség növekedés egyenlőtlen eloszlása. A 20. század elején még nagyjából azonos volt az ún. fejlett és fejlődő országokban lakók aránya. 1950-re ez 2/3 fejlődő – 1/3 fejlettre módosult. 2000-ben a fejlett országok részesedése kevesebb, mint negyede (22%) a világ népességének, s a becslések szerint 2025-ben már csupán 17% körül lesz. Az arány eltolódásnak nyilvánvalóan lesznek politikai, gazdasági és kulturális következményei is, de a bioszféra működése szempontjából a súlyos probléma ott van, hogy míg a fejlett országok a 20. századra többé-kevésbé befejezték saját országuk természet átalakító tevékenységeit, s napjainkban néhány helyen már visszaállítás, az élőhely rehabilitáció is folyik, addig a fejlődő országokban továbbra is az erdőirtás és más természet közeli ökoszisztéma átalakítás lesz szükségszerűen előtérben a növekvő népesedési nyomás miatt. E negatív hatást a fejlett országok is fokozzák (például kávé, tea és más, trópusi területen termelt növények iránti fokozódó igénnyel, valamint a szemét, illetve erősen szennyező ipari tevékenységek idetelepítésével). Mindez egyre fokozódó terhelést jelent a ma még úgy-ahogy működő bioszférára, még akkor is, ha az egy főre eső fogyasztás a világ egészén változatlan maradna.

A fogyasztás az ember alapvető igénye, biológiai lényünk szükséglete. Ha csupán ezt kellene kielégítenie a minket éltető bioszférának, nem lenne komoly gond. A probléma abban van, hogy az emberi faj nem elégszik meg pusztán biológiai igényeinek kielégítésével, hanem ezt sokszorosan meghaladó egyéb „fogyasztással” tetézi. Még a biológiai táplálkozásban is túlzásokra hajlamos, ha erre módja van. Számítások szerint egyenlő elosztás esetén Földünk hatmilliárd lakójának bőven lenne elegendő élelem a mai termelési szinten is. Ezzel szemben a megdöbbentő tény az, hogy jelenleg egymilliárd ember rosszul táplált és éhezik, míg csaknem ugyanennyi a túltápláltságtól szenved! Milyen egyszerűnek tűnik a megoldás, s mégis mennyire lehetetlen megvalósítani!

Mai „fogyasztói” társadalmunkban a gazdasági növekedés bűvöletében élünk. Ez valóban látványos volt az utóbbi 50 évben, hiszen Malthus aggodalmaival ellentétben a gazdasági növekedés túlszárnyalta a népesség növekedését is. Az optimista közgazdászok szerint az ezredfordulói arány, melyben a gazdaság kétszer gyorsabban nőtt, mint a népesség, továbbra is tartható lesz, így a 21. század közepére egy gazdag világban fogunk élni.

Az optimista közgazdasági jóslatoknak azonban van két komoly bökkenője. Az egyik az elosztás, a másik pedig könyvünk visszatérő témája, a bioszféra.

A mai működő társadalmi-gazdasági rendszerek alapvetően a versenyre, a profit szerzésre alapulnak. A személyes érdekeltség által motivált rendszer hátterében az a kellemesen megnyugtató feltételezés áll, hogy ez viszi előbbre a világot. Ahogyan Adam Smith még a 18. század végén megfogalmazta, a maga hasznát kereső embert szinte egy láthatatlan kéz tereli a közjó irányába, így ami jó az egyénnek, többnyire jó a közösségnek is. Ha viszont az egyéni haszonszerző elvek érvényesülnek, ebből növekvő egyenlőtlenség származik, hisz az esélyek messze nem egyenlők, s nem jótékonysági intézmények, hanem a profit vezérli a világot.

Az egyenlőtlenség világszerte óriási és további növekedést mutat. A GEO 2000. adatai szerint például a GDP egy főre eső növekedése 1975–95 között a világon átlagosan 1,17%, de Ázsia keleti felén 3,09%, míg nyugati részén –2,93%, azaz csaknem ugyanilyen mértékben csökkenő volt.

A regionális gazdasági egyenlőtlenség népvándorláshoz hasonlítható migrációt hajt. Becslések szerint Mexikóból évente több mint félmillió illegális bevándorló érkezik az Egyesült Államokba a jól őrzött határ ellenére, ahol hetente százakat, olykor ezreket toloncolnak vissza. Mindez érthető, ha meggondoljuk, hogy az átlagos jövedelem 1999-ben Amerikában évi 36 ezer dollár, míg a világ más részén ennek kevesebb mint egyszázad részéből kell megélnie 1,3 milliárd (!) embernek. Így, ha szerencséje van, Amerikában egy év alatt többet kereshet, mint odahaza egész életében. Nagy a csábítás!

A jelenlegi világgazdasági rendszerben a gazdasági és népességi növekedés „közepes” becslése alapján a regionális különbségek nemcsak megmaradnak, de még növekednek is. Míg 1995-ben a világ leggazdagabb (Észak-Amerika) és legszegényebb (Szahara alatti Afrika) régiójának egy főre jutó átlagos jövedelme között 14,7-szeres különbség volt, 2050-re ez várhatóan több mint 22-szeresre nő (bár ekkor már Japán van a leggazdagabb kategóriában).

Még nagyobb a szakadék, ha nem régiókat, hanem az egyes embereket nézzük jövedelmük szerint. Az UNDP adatai szerint a világ népességének leggazdagabb és legszegényebb egyötödei között 1970-ben 35-szörös, 1990-ben 60-szoros különbség volt, míg 2025-ben várhatóan 100-szoros, 2050-ben 200-szoros lesz ugyanez. Vajon meddig képes békésen elviselni az emberiség a növekvő egyenlőtlenséget? Az emberek többségének mindig is a másokhoz (s többnyire a csúcson lévőkhöz) viszonyított helyzete határozta meg az elégedettségét.

A gazdagsággal együtt járó nagyobb fogyasztás sokak számára kötelező státuszszimbólummá is válik. Így az az érdekes, vagy inkább szomorú helyzet áll elő, hogy a szélsőségesen polarizált jövedelmű társadalom többet fog fogyasztani, s az alsó 1/5 nyomorúsága miatt még inkább fogja környezetét rombolni és szennyezni.

A probléma súlyát ma egyre többen érzik, mégis minden marad a régiben. A tudomány közlegelőjére a kutatók egyre több szakcikket kénytelenek kihajtani, mivel nem akarnak lemaradni az egyre élesedő versenyben, s közben az egész tudomány már a degradálódás jeleit kezdi mutatni. Beszűkült, csőlátású tudósok versengenek a saját szűk szakterületük nagyobb támogatásáért, miközben a többit lebecsülve negligálják. A közgazdászok legtöbbje például nem veszi eléggé komolyan a bioszféra túlterhelésének kérdését. Arra számítanak, hogy a világ „fejlődő” államai az északi, „fejlett” világot fogják követni. Véleményük szerint a gazdasági fellendüléssel leáll a népesedés növekedése, növekszik az anyagi jólét, s ezzel a környezetre is majd több figyelem fordítható. Közben persze a „fejlett” világ is tovább növekszik. Néhány kisebb ázsiai ország („kis tigrisek”), úgy tűnik, tényleg erre halad, de óriási környezetpusztítással. A „fejlett” világ kialakulása a fejlődők és az akkor még elfogadhatóan működő bioszféra segítségével valósulhatott meg. A „globális fejlettség” elérése mai fogyasztói értelmezésben több mint 7 milliárd emberrel lehetetlen. Ennek belátása csak több tudomány terület mai ismeret anyagainak integrálásával lehetséges.

A probléma gyökere

Végig kísérve a földi bioszféra történetét kialakulásától az ember megjelenéséig, majd elemezve az általa okozott bioszféra-gondokat, végül eljutva a mai telített világunkban a lemaradásra, szegénységre, nyomorra apelláló, további növekedést forszírozó akciók ezzel ellentétes következményeihez, ösztönösen keressük a kiutat, a megoldást, ha egyáltalán van. Ehhez azonban tisztában kell lennünk a problémák valódi gyökerével, hosszú evolúciós múltunk ma már terhes örökségével.

Egy angol nyelvű kurzusban idáig eljutva, a helyzetet a három S-sel illusztráltam. A baj az, hogy az ember a Linné-féle homo sapiens minősítéssel szemben inkább:. - Selfish (=önző), - Short sighted  (=rövidlátó), - Stupid (=ostoba).

Az önzés bizonyos fokig létfenntartásunk szükségszerű velejárója, a túlélés biztosítéka. Még a kivétel is erősíti a szabályt, mondják a szociobiológusok, hiszen az önzetlen, sőt, önfeláldozó viselkedés mögött is a gének önzése van. Ilyenkor az önzetlen egyén a társaiban vele jórészt megegyező gének esélyesebb továbbszaporodását teszi lehetővé (lásd Dawkins népszerű könyveit). Ugyanakkor, mint arra Csányi Vilmos - "Az emberi természet" - című könyvében rámutat, már a homo erectus idejében, és különösen a homo sapiens mezőgazdaság előtti, egyenlőségen alapuló társadalmaiban, az embercsoportok „szuperorganizmusszerűen” kezdtek szerveződni, mellyel, mint csoportszelekciós egységgel,* a leghatékonyabban együttműködő, és az egyéni önzést a közösség alá rendelő csoportok válogatódtak ki. Az ilyen csoportokban ismeretlen a közlegelő tragédiája. Roppant tanulságos és ugyanilyen elszomorító, hogy hogyan vezetett ez az együttműködő csoport a szociokulturális evolúció drámájában a „megapopulációk egytagú csoportjainak” kialakulásához. Feltétlenül érdemes elolvasni: Csányi Vilmos kitűnő elemzését. De hogyan tovább? Lehet, hogy az „egytagú csoport” egy evolúciós visszalépés az ember előtti, magányos állat szintjére, ha volt egyáltalán ilyen? Vagy bízhatunk abban, hogy az emberi elme számítógép-protéziseink segítségével meg tudja tervezni azt az új szuperorganizmust, melynek neve Emberiség, ezzel leküzdve az evolúció során génjeinkben limitált* csoportméret-problémákat? Az első esetben a tragédia elkerülhetetlennek látszik. A másodikkal van némi remény helyünk megtalálására a bioszférában, de ehhez ma még szinte teljesen elképzelhetetlen átalakuláson kellene az emberiségnek keresztülmennie. Többek között a három S-et is módosítanunk kell. Önzetlenné, hosszú távon tervezővé és nagyon okossá kellene válnunk. Az ember – természet kapcsolat javításában az eredményt mindeddig a természet megváltoztatásával képzeltük el. Ideje lenne elgondolkodni saját magunk megváltoztatási lehetőségein is!

A műszaki és természet tudományok eddig is sokat tettek a három S közül kettő (short sighted, stupid) mérséklésére, bár mindkét területen igen komoly elvi problémák is vannak. A bonyolult, nem lineáris komplex rendszerek, s bioszféránk messze menően ilyen, alapvetően kiszámíthatatlanok hosszabb távú működésükben. Ismert példa erre a meteorológiai előrejelzés, mely 1-2 hétnél további időre már kevéssé megbízható. Az emberi ész befogadó képessége valószínűleg szintén korlátos, bár ennek kiterjesztése a számítógépek hálózataival, mesterséges intelligenciával ígéretesnek tűnik. A harmadik S (selfish = önző) leküzdése a legnehezebb kérdés, különösen, ha hatása átterjed az előző kettőre is. A közlegelővel kapcsolatban láttuk, hogy ez pusztán példamutatással, önzetlenségre buzdítással nehezen csökkenthető, mivel az intő szóra nem hallgatók előnyösebb helyzetben vannak, legalábbis a mai általános értékrendben. Evolúciógenetikai hasonlattal: a rátermettség (fitness) csökkenésének irányában kellene változnunk.

Az emberré válás evolúciós eseményei között már láttunk egy ilyen lehetetlennek látszó problémára sikeres megoldást a kromoszóma szám megváltoztatása kapcsán. Sajnos ugyanez a mód a 6 milliárdnál nagyobb mai emberi populációban nem működik. Mégsem teljesen reménytelen az eset. Az ember ugyanis nem csupán egy biológiai faj. Mi arra is képesek vagyunk, hogy az értékrend befolyásolásával a társadalmi rátermettséget változtassuk meg egy másfajta emberideál elfogadtatásával. Ha ez bizonyos szinten sikerül, talán megoldható lesz a még nem csőlátású, gondolkodó emberek okos gyülekezeteiben kidolgozni egy átállási programot a valóban fenntartható rendszer megvalósítására. Közmegegyezéssel kellene elérni az anyagi javak fogyasztásának csökkentését, egy „posztmateriális” társadalom kialakítását. Röviden, találjuk meg fenntartható helyünket a bioszférában!

Legyünk reálisak. Igen messze vagyunk még ettől, különösen az úgynevezett fejlett, fogyasztói világban, melyet ráadásul a „fejlődő” országok gyakran mint elérendő állapotot tűznek maguk elé. A problémát azonban szerencsére már sokan felismerték, s keresik a megoldást is. Az alternatív közgazdászok (Magyarországon az ún. Altern-csoport) hatása egyre jelentősebb. Szemléletesen és meggyőzően mutatják be a probléma gyökerét, az anyagi javak habzsoló fogyasztását ösztönző ördögi kör működését (7. ábra).

A pénz és a fogyasztás hajszolásának ördögi köre

A pénz fogságából való megszabaduláshoz tisztában kell lennünk az emberi igények hierarchiájával (melyhez magyar nyelven támpontot adnak Magyari Beck és Kocsis Tamás írásai). A legalapvetőbb igényeink fizikai – fiziológiai szinten jelentkeznek; élelemre, italra, ruházatra, hajlékra stb. mindenkinek szüksége van. De mennyire és milyen választékban? És az egyéb anyagi igények? Felsorolni is nehéz, annyiféle van. Ezek után következnek az emberi boldogságérzet kiteljesedéséhez szükséges nem anyagi jellegű igények (8. ábra). Abraham Maslow fejtette ki még fél évszázaddal ezelőtt, hogy az emberi igények kielégítése a piramisban alulról építkezve halad, s ami a legfontosabb, egy magasabb szintre csak az alacsonyabb szint kielégítése után léphet. És ez roppant kritikus, hiszen attól függ, hogy mennyi az elég? Mikor, milyen szinten képes megelégedni az anyagi javakkal, s törekvését a hierarchia magasabb szintje felé terelni.

Az emberi igényszintek egymásra épülésének Maslow-féle rendje. Az igények kielégítése alulról felfelé történik, s csak az alacsonyabb szintű elégedettség után fordulunk a magasabbak felé. Az állandó kielégítetlenség érzése a legalacsonyabb (fogyasztó) szinten akadályozza a magasabbak elérését. (Kocsis, 1999)

A fogyasztói ideológia és a reklámok szerint a felső határ a csillagos ég, ennek elfogadásával pedig mindig elégedetlenül ragadnánk le a legalsó szinteken. Valódi csapda! Elégedettségünk ugyanis mindig relatív helyzetünkkel kapcsolatos. Egy igazán elégedett társadalom megvalósításához állítólag azt a lehetetlenséget kellene megvalósítani, hogy mindenki jobban éljen, mint a szomszédja. (Bár ez egységes értékrend esetében valóban abszurdum, egyénileg eltérő szempontrendszer mellett azonban nem lehetetlen! Két szomszéd közül A szomszéd jólétét a kertészkedés, B szomszédét a zeneélvezet teszi a másikénál jobbá.)

Egy működőképes, egészséges bioszféra és egy boldogabb emberiség együttes megvalósítása nem lehetetlen. Az I = NFT képletben a T csökkentésében nincs vita (lásd „környezetbarát” technológiák). Elvileg ezt a célt tűzi ki a tudásalapú társadalom elképzelés is, de az igazi tudás az integrált és nem a differenciált ismereteket kell jelentse. A fogyasztást kiszolgáló és gerjesztő kutatások helyett szellemi jólétünk növelését kellene elérnünk. Ugyanakkor megoldást kell találnunk az NF szorzat csökkentésére, a népesség- és fogyasztásnövekedés mérséklésére.*

Az ökológiában jól ismert a korlátlan növekedés lehetetlensége. Bár biológiailag minden élőlény egyre gyorsuló (exponenciális) növekedésre lenne képes, környezete ezt legfeljebb egy rövidebb ideig teszi lehetővé. A növekedés határának felismerése roppant kritikus. Ennek hiánya vagy a telítési szint késői felismerése (időelcsúszás) problémához, szélsőséges esetben akár kipusztuláshoz is vezethet. Ilyen esetekre számos biológiai példa ismert. Egyeseket tudatosan alkalmazzuk is. A must erjedése során például az eleinte korlátlannak tűnő cukros lé az élesztő sejteket exponenciális szaporodásra készteti. Ezzel azonban egyre jobban fogy a cukor, melynek az élesztőben történő lebontása során ráadásul etilalkohol keletkezik, s ezzel (az élesztő szempontjából nézve) „szennyezi” környezetét. Az eredmény az élesztősejtek teljes pusztulása a megnövekedett alkoholkoncentráció és az elfogyott cukor miatt. Még emberi példákat is ismerünk, például a Húsvét-sziget népességének történetéből (Diamond, 2000, Takács-Sánta, 1999). A környezetünkbe történő fenntartható beilleszkedés sürgősen megoldandó „multidiszciplináris” feladat, melyben a természet- és társadalomtudományok felelősségteljes, valódi tudósainak összefogásával remélhetünk eredményt.

Van-e helyünk a bioszférában.?.

Az 1980-as évek második felében az Egyesült Államok-beli Arizona sivatagos területén Oracle Junction közelében különös építkezés folyt. 13000 m2 alapterületen 204 ezer köbméternyi teret gondosan elzártak a külvilágtól, s itt hozták létre a némi túlzással Bioszféra II-nek elnevezett rendszert 200 millió dollár beruházással. A zárt „bioszférához” számos kiszolgáló egység csatlakozott, melyek a természetes napfényen túl mesterséges energiatöbbletet adtak légkondicionálás, szűrés és keringés formájában.

Az üveggel lefedett területen: 80%-ot „természetesnek”, 16%-ot agrár-ökoszisztémának, 4%-ot pedig lakóterületnek (urbán-ökoszisztémának) rendeztek be. A „természetes” ökoszisztémákat a vízi, félsivatagi, füves és erdős rendszerek képviselték, arányaik nagyjából megfeleltek az Egyesült Államok viszonyainak. Mindez rengeteg növény, állat és talajlakó mikroszervezet betelepítését jelentette.

Nyolc önként vállalkozó ember is csatlakozott a két évre teljesen hermetikusan lezártra tervezett „bioszférához”. Anyag se be, se ki. Csupán az energia és az információ számára volt átjárható a rendszer. A „kicsinyített Amerika” rendszerből kimaradt a légszennyező autóforgalom és az ipar. A fenntartási költség így is tetemes lett. A nyolc ember „bioszférájának” működő képességét havi 150 ezer dollárral biztosították. Elég magas lakbér!

A nyolc ember két év elteltével, 1993-ban, jó egészségben hagyta el a rendszert. A bezártság alatt ébrenléti idejük jelentős része kemény munkával telt el az alábbi bontásban:. - élelemtermelés-45%, - javítás, fenntartás-25%, - kommunikálás-20%, - tudományos kutatás-5%, - pihenés-5%....

A „bioszféra” működése azonban korántsem volt problémamentes. A bevitt 25-féle gerinces állatfajból rövid idő alatt 19 kipusztult. Ugyancsak kipusztult az összes beporzó rovar, így kézi erővel kellett ezt a fontos funkciót az agrárrendszerben pótolni. Ugyanakkor egyes hangyafajok, csótányok és sáskák robbanásszerűen elszaporodtak. Hasonló volt a helyzet a növényekkel is, ahol liánszerű fajok mindent belepve vették el a fényt a többi növénytől. A víztestek is bezöldültek, eutrofizálódtak, nehezítve az emberek vízellátását.

A legkomolyabb probléma (ami lehet, hogy összefügg az előzőekkel) az volt, hogy a bezárt rendszerben nem működött megfelelően az oxigénciklus. A levegő O2-koncentrációja a dús növényzet ellenére fokozatosan csökkent, 1,4 év elteltével már a normális 21% helyett csak 14% volt. Ugyanakkor a dinitrogén-oxid veszélyesen magas szintre (79 ppm) emelkedett, mely már-már agykárosodást is okozhat. E két ok miatt a kísérletet módosítani kellett, a légkör összetételét az utolsó fél évre fel kellett kívülről javítani, így a teljes anyagi zártságot nem sikerült fenntartani.

A „Bioszféra II.” kísérlet fontos tanulságokkal szolgált:
1. Eddig nem sikerült embert tartósan fenntartó ökoszisztémát konstruálnunk.
2. Nem tudjuk, hogy a „Bioszféra I.” (a nagy földi rendszer) ezt hogyan csinálja.
3. A földi bioszféra működőképessége számunkra nélkülözhetetlen.

Van tehát egy hatalmas Bioszféra I., melynek működését nem igazán értjük, bár számunkra létfontosságú közlegelő. Egyelőre úgy-ahogy működik. Mint a genetika tudományterületét három évtizeden át oktató tanárember, jól tudom, hogy a gének azonosításában és működésének megértésében egészen napjainkig az általános módszer az elrontás volt. Mutáció indukálásával sokszor történik olyan megváltozás, amiből a szóban forgó gén korábbi normális működésére lehet következtetni. Ezek között gyakran létfontosságú funkciók is vannak, melyek elrontása a kísérleti élőlény (baktérium, élesztő, muslinca) pusztulását is okozza. Csak napjainkra fordult meg a helyzet az ún. „fordított genetika” korában. A DNS-elemzésekből (szekvenálás) előbb találjuk meg a gént, s a genetikai kód segítségével valószínűsítjük az általa kifejtett hatást (például a fehérjetermék funkcionális besorolhatósága alapján). Napjaink legígéretesebbnek kinyilvánított molekuláris kutatási irányzata az ún. funkcionális genomika ezt vizsgálja az ember és néhány kísérleti „modell” élőlény felhasználásával.

A bioszféra hasonló kutatása még a kezdet kezdetén van. A gének elrontása helyett sajnos ökoszisztémák elrontásával kísérletezünk. A funkcióra való következtetés nem könnyű, hiszen itt a szerveződés egészen más. Sokszoros ismételtséggel szereplő egységek révén jelentős kieséseket képes pótolni. Így sokáig tűrhetően működik.

Van azonban egy hatalmas hátrány is. Mi van, ha végül sikerül egy létfontosságú (letális) „gént” azonosítani az elrontásos módszerrel.? Csak egy Földünk van.!

Érdemesebb lenne a fordított genetika módszerét követve megkísérelni a bioszféra információjának leolvasását, s ezen az alapon megszervezni, berendezni helyünket egy működőképes, fenntartható bioszférában. Bár ezt sokan nem hajlandók tudomásul venni, jelenleg nincs ilyen helyünk. Élünk, mint az élesztő a mustban, s ez nem vezethet az élesztő számára jóra. Az ember kivételes tulajdonságai révén képes lehet jövőjének megtervezésére, tartósabb helyének, szerepének kijelölésére éltető bioszféránkban. Keressük legalább a helyünket...