Röviden

Ha utánanézünk a szennyezés szótári meghatározásának, hamar rájövünk, hogy az meglehetősen szubjektív. Számos olyan anyag létezik, amely bizonyos koncentrációk mellett ártalmatlan, más koncentrációk mellett viszont káros.

A szén-dioxid jól elkeveredik a légkörünkben. Ennek az az oka, hogy amikor bármilyen módon kibocsátásra kerül – legyen szó egy jármű kipufogógázáról vagy egy vulkánkitörésről –, sok éven át a levegőben marad. A vízzel ellentétben nem csapódik ki és nem hullik vissza eső formájában. A turbulencia kiváló munkát végez azzal, hogy egyenletesen elkeveri a levegőben. Vannak azonban olyan helyek a Földön és a Föld belsejében, ahol a CO₂ jóval magasabb koncentrációban fordulhat elő.

A CO₂-vel az a probléma, hogy nem látható, és szaga sincs. Más szóval, biztonságos távolságból nem tudjuk érzékelni.

Barlangokban és bányákban a magas CO₂-koncentráció közismert veszélyforrás. Okozhatja például korhadó faanyag, oxidálódó szén, valamint különösen a nem megfelelő szellőzés, amikor a levegővel való elkeveredés nem tud megtörténni. Mivel a CO₂ nehezebb a levegőnél, a rosszul szellőző föld alatti területeken összegyűlhet és zsebeket képezhet, amelyek az óvatlanokra leselkednek.

A bányászok vagy a föld alatti felfedezők, akik a normálisnál magasabb CO₂-koncentrációjú levegőt lélegeznek be, fokozatosan egyre súlyosabb káros hatásokat tapasztalnak. Ennek mértéke a gáz koncentrációjától függ. Az Egyesült Királyság Munkahelyi Egészségvédelmi és Biztonsági Hivatala (Health and Safety Executive) például meghatározta a munkahelyi CO₂-expozíció biztonságos határértékeit. A hosszú távú kitettség felső határa 0,5% (5000 ppm), míg rövidebb idejű expozíció esetén 2%. Az e szintet meghaladó koncentrációkat már az emberi egészséget veszélyeztető kockázatnak tekintik. Az évek során számos baleset és haláleset történt a föld alatti munkaterületeken, illetve kisebb mértékben barlangokban a magas CO₂-koncentráció következtében. A szénbányászok a CO₂-t fekete bányalégnek vagy fojtólégnek nevezik, ezzel is utalva a veszélyére.

Talán a legsúlyosabb CO₂-vel kapcsolatos katasztrófa 1986. augusztus 21-én történt a Nyos-tónál, Kamerun északnyugati részén, Nyugat-Közép-Afrikában. A mindössze körülbelül 2 × 1 km kiterjedésű, de több mint 200 méter mély tó egyike annak a több elárasztott vulkáni kürtőnek, amelyek egy időszakosan aktív vulkáni övezetben találhatók. A térségben gyakoriak a szén-dioxidot tartalmazó források, és közülük néhány a tófenéken is jelen van.

A Nyos-tó vizei rendszerint rétegzettek, ami azt jelenti, hogy a víztömeg különböző kémiai összetételű rétegekre tagolódik, amelyek normális körülmények között nem keverednek egymással. Egyfajta „felhúzott fegyverhez” hasonló helyzetben a legalsó vízréteg fokozatosan telítődött a tófenéki forrásokból származó CO₂-vel. 1986. augusztus 21-én valami felborította ezt az egyensúlyt, és a tó teljes víztömege átkeveredett, így a mélyben lévő, CO₂-vel telített víz a felszínre került. Ahogyan egy felrázott szénsavas üveg kupakjának lecsavarásakor történik, hatalmas mennyiségű CO₂ szabadult fel szinte azonnal, és a keletkező gázfelhő a talaj mentén terjedt szét a tótól kifelé. Legalább 1746 ember és 3500 haszonállat halt meg azonnali fulladás következtében.

A modern technológia és a nemzetközi együttműködés azóta sikeresen megakadályozta a CO₂ újbóli felhalmozódását az olyan tavakban, mint a Nyos-tó. Jól látható azonban, hogy bizonyos körülmények között a CO₂ ugyanolyan halálos szennyező anyag lehet, mint bármi más.

Részletesebb magyarázat

A szennyező anyagokra általában úgy gondolunk, mint olyan szennyeződésekre, amelyek a környezetet piszkossá vagy a természet és az emberek számára veszélyessé teszik. Erre szemléletes példa a kén-dioxid (SO₂), amely az ipari tevékenység gyakori mellékterméke. A magas kén-dioxid-koncentráció légzési problémákat okoz. A túl sok SO₂ savas esőt eredményez, mivel rendkívül jól oldódik vízben. A kén-dioxid közvetlen hatást gyakorol mind az egészségre, mind a környezetre. Szerencsére erős, szúrós szaga van, ezért már akár 1 ppm koncentrációban is gyorsan érzékelni tudjuk.

A szén-dioxid ezzel szemben természetes eredetű gáz, amely már jóval az ember megjelenése előtt is jelen volt a légkörben. A növényeknek szükségük van rá a túléléshez. A CO₂ üvegházhatása megakadályozza, hogy éghajlatunk teljesen befagyjon. Ezek mind olyan gyakran hangoztatott érvek, amelyeket bármely klímaváltozás-tagadó készségesen felsorol a CO₂ védelmében. Hogyan lehetne hát – kérdezik – a CO₂-t szennyező anyagnak tekinteni?

Nos, a CO₂ kétségkívül veszélyes anyag, amikor a levegőnél nagyobb sűrűsége miatt felhalmozódik, vagy amikor hirtelen nagy mennyiségben áraszt el egy adott környezetet. Mindkét esetben képes azonnali fulladást okozni bármely élőlénynek, amelynek balszerencséjére ott kell tartózkodnia. Ennek talán legismertebb példája az 1986. augusztus 21-i Nyos-tavi katasztrófa (Tanyileke et al., 2019). Egy rétegzett tóban – ahol a vízrétegek normális körülmények között nem keverednek – hirtelen átkeveredés következett be. Ennek során a mélyben található, nyomás alatt álló, CO₂-vel telített víz robbanásszerűen a felszínre jutott. A folyamat egy hatalmas CO₂-felhőt szabadított fel – a becslések eltérnek, de a térfogata akár az egymilliárd köbmétert is elérhette –, amely átbukott a tó peremén. A gázfelhő becslések szerint 72 kilométer per órás sebességgel terjedt szét. Útjába több falu is esett; a legtávolabbi érintett település, Mashi, mintegy 20 kilométerre feküdt a tótól. Legalább 1746 ember és 3500 haszonállat fulladt meg.

Ha bányákat vagy barlangokat kutatunk fel, illetve ilyen helyeken dolgozunk, jól ismerjük az elszigetelten előforduló magas CO₂-koncentrációk halálos veszélyét. Ezek rendszerint rosszul szellőző vagy egyáltalán nem szellőző területeken fordulnak elő. Ilyen helyeken a CO₂-források – például egy föld alatti ásványvízforrás vagy korhadó faanyag – hatását nem mérsékli a gáz levegőben történő elkeveredése. Ehelyett a gáz zsebekben gyűlhet össze, és halálos veszélyt jelenthet az óvatlanokra. A tapasztalt szakemberek hordozható műszereket visznek magukkal, amelyek folyamatosan mérik az oxigén és más gázok koncentrációját. Így azonnal figyelmeztetést kapnak, ha olyan területre lépnek, ahol úgynevezett „rossz levegő” található.

Tehát bizonyos körülmények között a CO₂ a legenyhébb megfogalmazás szerint is egyértelműen ártalmas.

De mi a helyzet a légköri CO₂-szint emelkedésének hatásaival? Az elmúlt 10 000 év során a légkör szén-dioxid-koncentrációja viszonylag stabil, körülbelül 280 ppm-es szinten maradt. Az elmúlt néhány évszázad emberi eredetű CO₂-kibocsátásai azonban felborították ezt az egyensúlyt. Az ipari korszak kezdete óta a CO₂-szint több mint 420 ppm-re emelkedett, ami 50%-os növekedést jelent (1. ábra).

Az emberi kibocsátások következtében növekvő CO₂-koncentráció közvetlen hatással van a környezetre. Például ahogy az óceánok egyre több CO₂-t nyelnek el a légkörből, a tengervíz elsavasodik. Az elsavasodás hatással van a tengeri ökoszisztémákra. Közvetlenül tömeges pusztulást okozhat a mészvázat vagy mészhéjat képző élőlények körében. Más szóval, gyakorlatilag tönkreteheti az óceáni táplálékláncokat. Ennek következtében teljes halászati ágazatok is összeomolhatnak.

1. ábra: A CO₂ koncentrációja (ppm, milliomod térfogatrész) az elmúlt 10 000 év során. Forrás: Berkeley Earth.

Végül, de korántsem utolsósorban, ott van a növekvő CO₂-szint hatása a hőmérséklet-emelkedés formájában. Az emelkedő CO₂-koncentráció fokozza az üvegházhatást. Ez magasabb hőmérsékletekhez vezet, amelyek számos következménnyel járnak. Egyes hatások kedvezőek lehetnek, például a mezőgazdasági termelés javulása a magasabb földrajzi szélességeken vagy bizonyos körülmények között a növényzet növekedésének fokozódása. A negatív következmények azonban messze felülmúlják a pozitívakat. A part menti közösségeket a tengerszint emelkedése fenyegeti. Az olvadó gleccserek több százmillió ember vízellátását veszélyeztetik. A fajok a történelemben eddig tapasztalt leggyorsabb ütemben halnak ki.

Az, hogy miként határozzuk meg a „szennyező anyag” fogalmát, nagyrészt szemantikai kérdés. A szén-dioxid néhány pozitív hatására összpontosítani annyit jelent, mint figyelmen kívül hagyni teljes hatásrendszerének tágabb összképét. A növekvő CO₂-koncentráció nettó eredménye súlyosan negatív következményekkel jár környezetünkre és a jövő emberiségének életfeltételeire nézve.