Akár 40 napos nyári szárazságra készülhet a jövőben a magyar mezőgazdaság. Mi lesz így az élelmiszertermeléssel?

Magyarországon az éves csapadékösszeg nem változott jelentősen az elmúlt kb. 120 évet tekintve és a klímamodell-szimulációk szerint a jövőben sem várható éves szinten sokkal több vagy kevesebb csapadék. Az éven belüli eloszlásban azonban már változások valószínűsíthetők: a szélsőségek irányába való eltolódás jelenik meg a modellszimulációkban. Korábbi elemzéseinkben már kitértünk a nagycsapadékú események vizsgálatára, és az előző években több, a csapadék hiányát jellemző mutatót is elemeztünk.

Jelen cikkünkben az egymást követő száraz napok maximális számának (CDD: Consecutive Dry Days) alakulását tárgyaljuk a júliustól szeptemberig tartó időszakra vonatkozóan (a felhasznált adatokról a cikk végén olvashatnak). A számítások során a 3 mm alatti napi csapadékösszegű napokat tekintettük száraznak.

A jövőre vonatkozóan három időszakot vizsgáltunk (2041-2060, 2061-2080, 2081-2100), három különböző forgatókönyv alapján: ezek az RCP2.6 (optimista, ami azonnali kibocsátás-csökkentést jelent), az RCP4.5 (a század közepétől várható jelentősebb kibocsátás-csökkentés) és az RCP8.5 (pesszimista, azaz a kibocsátások a jelenlegi ütemben folytatódnak).

Hosszabbá válhatnak az egybefüggő száraz időszakok

A megfigyelések szerint a 2004-2023-as időszakban átlagosan 20-25 közötti volt az egymást követő száraz napok maximális száma az ország nagy részén, csupán néhány rácspontban figyelhetünk meg 25-30 nap közötti értékeket (1. ábra). Hazánk nyugati felén és az északkeleti régiókban pedig ennél alacsonyabb (15-20 év) értékek fordultak elő.

A modellszimulációk átlaga szerint 2004-2023-ban a CDD országos, területi átlagértéke a július és szeptember közötti időszakban 21 nap volt, míg a 21. század végére ez forgatókönyvtől függően 20-25 napra változhat. Az optimistának tekinthető szcenárió esetén nem várható jelentős változás a következő évtizedekben. Ha az RCP4.5-öt vesszük figyelembe, akkor a 2041-2060-as és a 2061-2080-as időszakokban a CDD növekedése valószínűsíthető, az index értéke az ország középső részein meghaladhatja a 25 napot – a 21. század végére azonban ismét alacsonyabb értékek jelennek meg. Ez összefüggésben állhat azzal, hogy a forgatókönyv szerint 2040 körül kezdődik az üvegházgáz-kibocsátás jelentősebb csökkentése.

A pesszimista esetben a 2041-2060-as időszakra nem valószínűsíthető nagyobb változás a jelenlegi értékekhez képest, azonban 2061-2080-ban már 25-30 nap lesz a CDD a szimulációk szerint szinte a teljes Közép-Magyarország régióban és az északkeleti határszélen.

A 2081-2100-ra valószínűsíthető értékek az ország középső és északi területein már meghaladják a 30 napot, ami azt jelenti, hogy akár egy teljes hónapig nem lesz jelentősebb eső ezeken a területeken július és szeptember között.

Továbbá a Duna-Tisza közén és a Dél-Alföldön is 25 nap feletti egybefüggő száraz időszakok várhatók, 20 nap alatti érték pedig csak néhány, a nyugati határszélen található pontban valószínűsíthető.

1. ábra: Az egymást követő száraz napok maximális száma július-augusztus-szeptember időszakban a megfigyelések (2004-2023) és hat regionális klímamodell-szimuláció átlaga szerint (2041-2060, 2061-2080, 2081-2100), három különböző forgatókönyv (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) alapján. Adatok forrása: HuClim és CORDEX szimulációk. A szerzők ábrája.

40 nap a száraz pusztában, nem bibliai értelemben

A CDD értékeit két kategóriába soroltuk: közepesen hosszú (10-20 napig tartó) és extrém hosszú (legalább 40 napig tartó) egybefüggő száraz időszakok. Ezekre kiszámítottuk, hogy 20 éven belül hány évben (0-1 év, 2-5 év, 6-10 év, 11-15 év, 16-20 év) fordult elő az adott kategória, majd külön-külön meghatároztuk, hogy arányaiban mekkora területet foglalnak el hazánkban (a 100% jelenti Magyarország teljes területét), és hogy ez az arány hogyan változik a jövőbeli időszakok során, a különböző szcenáriók esetén.

Közepesen hosszú száraz időszakok

A következőkben a 10 napnál hosszabb, de a 20 napot nem meghaladó egybefüggő száraz időszakokat tekintjük át a július és szeptember közötti időszakra. Az elmúlt 20 évben nagyjából az ország felén 5-10 évben, a másik felén pedig 10-15 évben fordult elő közepesen hosszú száraz időszak (2. ábra). A következő évtizedekben az optimista és a közepes szcenárió szerint ritkábban fordul majd elő ez a kategória az ország nagyobb részén, a 2081-2100-as időszakra viszont újra a jelenlegihez hasonló körülmények valószínűsíthetők. A pesszimista forgatókönyv alapján az idő előrehaladtával egyre nagyobb területen fog egyre kevesebbszer előfordulni közepesen hosszú száraz időszak, hazánk egyes régióiban már csak 20 évből maximum 5 évben várható. Ez első hallásra ugyan jó hírnek tűnhet, de a következőkben látni fogjuk, a változás abból adódik, hogy az extrém hosszú száraz időszakok gyakorisága növekedni fog a szimulációk szerint, következésképp a rövidebb száraz időszakok ritkábbak lesznek.

2. ábra: A közepesen hosszú (10-20 nap) egybefüggő száraz időszakok 20 éven belüli (0-1, 2-5, 6-10, 11-15, 16-20 év) bekövetkezésének területi aránya július-augusztus-szeptember időszakban a négy vizsgált periódusban a klímamodell-szimulációk átlaga alapján három különböző forgatókönyv (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) szerint. Adatok forrása: CORDEX szimulációk. A szerzők ábrája.

A térbeli szerkezetet tekintve a megfigyelések szerint a 2004-2023-as időszakban a Dél-Alföldön a 20 évből jellemzően 5-8 évben fordultak elő közepesen hosszú egybefüggő száraz időszakok, míg az ország keleti és középső felén 8-10 évben. A legészakibb és a nyugati régiókban már az időszak több mint felében (> 12 év) 10-20 közötti CDD értékek léptek fel (3. ábra).

A jövőben az optimista szcenárió szerint nem várható igazán jelentős változás: a keleti és a nyugati országrészben jellemzően 8-15 évben fordul majd elő közepesen hosszú száraz időszak július és szeptember között, míg az ország középső területein ennél kevesebbszer, 5-8 évben valószínűsíthető ilyen érték.

A közepesnek tekinthető forgatókönyvvel számolva is hasonló eredményekre jutottunk, de a 2061-2080-as időszakban nagyobb területen lesz valószínűsíthető ritkább (< 8 év) előfordulás. Az évszázad végére nagyobb területet foglal el a közepesen hosszú száraz időszakok legalább 8 évben való előfordulása – ennél alacsonyabb értékek csak a közép-magyarországi régióban és a délkeleti határvidéken jellemzők.

Az RCP8.5-ös szcenárió esetén várhatóan kevesebbszer fordul majd elő közepesen hosszú száraz időszak hazánkban, elsősorban az Alföldön: inkább ennél nagyobb CDD értékek valószínűsíthetők a projekciók szerint.

3. ábra: A közepesen hosszú (10-20 nap) egybefüggő száraz időszakok 20 éven belüli előfordulása (azaz 20 évből hány évben fordult elő 10-20 értékű CDD) július-augusztus-szeptember időszakban a megfigyelések és a klímamodell-szimulációk átlaga szerint három különböző forgatókönyv alapján. Adatok forrása: HuClim és CORDEX szimulációk. A szerzők ábrája.

Extrém hosszú száraz időszakok

Végül a legalább 40 napig tartó, egybefüggő száraz időszakok alakulását tekintjük át.

A 40 napot meghaladó, egybefüggő száraz időszakok Magyarország nagyobb részén (> 60%) jelenleg 20 évből csak maximum 1 évben fordulnak elő.

A klímamodell-szimulációk szerint azonban a jövőben ez megváltozhat, amelynek mértéke és iránya a forgatókönyvtől függ (4. ábra). Az optimista és a közepes szcenárió szerint a 2041-2060-as időszakban gyakrabban fordulhatnak majd elő extrém hosszú száraz időszakok az ország több részén, a 21. század végére azonban újra a jelenlegihez hasonló viszonyok valószínűsíthetők.

A pesszimista esetben az évtizedek során egyre nagyobb területen várható gyakoribb extrém hosszú száraz időszak július és szeptember között, tehát az aszályveszély egyre súlyosabb lehet.

A megfigyelések szerint az elmúlt 20 évből az ország döntő területén maximum 1 évben fordult elő legalább 40 napig tartó egybefüggő száraz periódus a kritikus nyári-őszi időszak során. A legtöbb eset (4 év) Budapest környékén jelentkezett, de az ország középső és északi területein is 3 évben lépett fel ilyen extrém hosszú száraz időszak (5. ábra).

Az optimista szcenárió szerint a jövőbeli időszakokban a 3 évben való előfordulás visszaszorul valamelyest, és a 0-2 év dominál majd, de összességében nem várható jelentős változás. A közepesen optimista forgatókönyv alapján a 2061-2080-as időszakban hazánk északi-középső területein a 20 évből 3 évben lesz legalább 40 napos az egybefüggő száraz időszakok hossza július-augusztus-szeptember során, sőt, egyes régiókban 4-5 évben is előfordulhat ilyen értékű CDD.

A pesszimista szcenáriót tekintve a 2041-2060 és 2061-2080 időszakokra vonatkozó becslések nagyon hasonlóak az RCP4.5 esetén valószínűsíthető változásokhoz. A 21. század végére vonatkozó szimulációk szerint azonban már csak az ország nyugati és északkeleti felén fordul elő maximum 2 évben legalább 40 napig tartó száraz időszak. A közép-magyarországi régióban, az észak-magyarországi régió keleti felén és Jász-Nagykun-Szolnok megyében a 20 évből legalább 5 évben (azaz átlagosan minden negyedik évben) lesz extrém hosszú egybefüggő száraz periódus a júliustól szeptemberig terjedő három hónapban a szimulációk szerint.

Ez a növényzet és a mezőgazdaság számára is kritikus aszályok gyakoriságnövekedéséhez vezet, amennyiben nem kezdünk mielőbbi kibocsátás-csökkentésbe.

Még nagyobb aszálykárok és drágább élelmiszer lehet az eredménye a nem cselekvésnek

Még javában benne vagyunk a nyárban, de az előzetes szakmai becslések szerint a hőhullámok és szárazság miatt már most 200-240 milliárd forintos kár érte a kukoricatermelést hazánkban. Ha tovább nő a nyári egybefüggő száraz időszakok száma, akkor az elkerülhetetlenül további károkhoz és végső soron az élelmiszerárak emelkedéséhez fog vezetni, ami mindannyiunkat érint. A jövőben pedig ha a legrosszabb forgatókönyv valósul meg, és éveken át tartósan több összetett éghajlati extrém esemény sújtja Magyarországot, akkor az az ellátásbiztonságra is hatással lehet.

Összességében a közepesen hosszú egybefüggő száraz időszakok (< 20 nap) gyakorisága az ország több részén is megnövekedhet az optimista és közepes szcenárió szerint, azaz a jelenlegihez hasonló vagy annál rövidebb idejű egybefüggő száraz időszakokra számíthatunk. A pesszimista forgatókönyv esetén azonban már azt vehetjük észre, hogy

a rövidebb idejű egybefüggő száraz időszakok (< 20 nap) kevesebbszer fognak előfordulni hazánk nagy részén, míg az extrém hosszú (> 40 nap) száraz periódusok gyakrabban jelentkeznek majd.

A víz az élet nélkülözhetetlen eleme és számos szektorban használjuk, például a mezőgazdaságban, a háztartásokban, az ipari folyamatok során, az energiaellátásban. Az IPCC legutóbbi jelentése szerint a vízhiány az egyik kulcskockázat, amivel meg kell küzdenie Európának. Az elmúlt években már itthon is többször tapasztalhattuk, hogy egy-egy szárazabb, csapadékmentes időszak során bizonyos régiókban vízkorlátozásokat rendelnek el.

Ezen kívül fontos azt is látni, hogy amellett, hogy a víz hatalmas károkat is képes okozni az éghajlatváltozással összefüggésben, a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásban is kritikus szerepet tölt be. Ezért lényeges, hogy mihamarabb érdemi üvegházgáz-kibocsátás csökkentésbe kezdjünk, és ezzel elkerüljük az egy hónapot meghaladó, összefüggő száraz időszakok előfordulásának gyakoribbá válását.

Szerzők: Kis Anna, Pongrácz Rita

Köszönet illeti a regionális modelleredményekért az EURO-CORDEX konzorcium modellező intézeteinek tagjait, az ellenőrzött, rácsra interpolált hazai megfigyelésekért pedig a HungaroMet Zrt.-t.

Rövid tudományos módszertan:

1.Regionális klímamodellekkel végzett éghajlati szimulációk:

Egy térség, pl. hazánk éghajlatának részletesebb vizsgálatához regionális klímamodellekre van szükség, hiszen azok a légköri folyamatokat már elég pontosan és finom térbeli felbontással írják le. A regionális modellek historikus szimulációi nagy számban továbbra is csak 2005-ig állnak rendelkezésünkre, míg a jövőre vonatkozóan, 2006-tól indítva 2100-ig azt szimuláljuk, hogy egy-egy feltételes üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvre hogyan reagál az éghajlati rendszer. Jelen tanulmányban három forgatókönyvet tekintettünk: az azonnali kibocsátás-csökkentést feltételező, a Párizsi Megállapodásban szereplő 2 °C-os globális melegedést leíró RCP2.6-ot; a kibocsátás-csökkentés nélküli, pesszimista RCP8.5-öt, valamint a kettő között elhelyezkedő RCP4.5-öt (a jelenlegi tervek figyelembevételével ez tűnik reálisan megvalósíthatónak). Az elemzésben adott forgatókönyvön belül az Európa egészét ~10 km-es rácsfelbontással lefedő, EURO-CORDEX együttműködés keretében futtatott különböző, de ugyanazon hat-hat regionális klímamodell-szimulációt tekintettünk. Ezen hattagú együttes már megfelelően tudja reprezentálni a modellek eltéréséből eredő bizonytalanságot, illetve ezeket a háromféle forgatókönyvvel meghajtva az emberi tevékenység jövőbeli alakulásából származó nagyfokú bizonytalanságot is.

2. Szimulációk hibakorrekciója és megfigyelések:

Az elmúlt évtizedek folyamatos fejlesztései ellenére az éghajlati szimulációk még ma sem tökéletesek, így a vizsgált meteorológiai változótól függően kisebb-nagyobb hibával terheltek a megfigyelésekkel szemben. A hibák javításához hibakorrekciós módszerre és jó minőségű megfigyelésekre egyaránt szükségünk van. Ehhez a legjobb hazai, minőségileg ellenőrzött, homogenizált, 10 km-es rácsfelbontású, 1971-től rendelkezésre álló, HuClim adatbázist tekintettük (forrás: HungaroMet Zrt.), hiszen ezen adatbázis szolgáltatta a múltbeli időszakra bemutatott eredményeket is. Jelen elemzéshez a jövőbeli eredmények bemutatásakor az ún. delta módszert használtuk, amely az eloszlások átlagát figyelembe véve végzi a modellhibák javítását. Referencia-időszaknak az elmúlt 20 évet, azaz a 2004‒2023-as periódust választottuk.