Gázok a mélyből: új perspektívát hozhatnak az éghajlatváltozás és a földrengések megértésében magyar kutatók vizsgálatai

A kutatók elsősorban azt szeretnék megérteni, hogy a földfelszín alatti gázok milyen hatással vannak a Föld szilárd folyamataira, illetve a levegőbe jutó szén-dioxid és egyéb gázok mértékére. Ehhez először meg kell érteni a földtani eredetű gázoknak kialakulási-mechanizmusát, és pontos összetételét, majd ugyanezeknek a gázoknak a mozgását, áramlási feltételeit. Hiszen bármennyire mélységből is erednek a föld alatt, nem maradnak ott – a kutatók úgy fogalmaznak –, függőlegesen migrálnak, és előbb-utóbb elérhetik az emberi életteret, azaz a felszín alatti vizeket, a földfelszínt és a földi légkört is.

„Ilyen gázok jellemzően a szén-dioxid, de lehet a szén-monoxid, a metán is, illetve számos egyéb kéntartalmú gáz és a hidrogén is. A kutatócsoport a Föld legfelső 70-80 kilométerében figyeli ezeket gázokat. Magyarországon körülbelül 70 km vastagságú az úgynevezett litoszféra” – magyarázta Berkesi Márta, HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet tudományos főmunkatársa, egyben a gázokat vizsgáló FluidsByDepth Lendület Kutatócsoport vezetője.

A litoszféra felső részében a gázok vizsgálata kedvezőbb, mivel a kőzethatárok és törések mentén – különösen eltérő jellegű kőzetek találkozásánál, például mészkő és vulkanikus kőzet esetén – fokozott lehet az áramlás. Ehhez hasonlóan, a repedezett kőzetek is elősegítik a gázok mozgását, az így kialakuló csatornák pedig vezetőként működnek. Bár a felső rétegek jól ismertek, a mélyebb régiókról kevesebb adat áll a kutatók rendelkezésére. Ennek feltárására az ásványokban csapdázódott zárványokat vizsgálják, amelyek lehetővé teszik a litoszféra különböző mélységeiből származó fluidumok nyomon követését.

„Mélyebb rétegekben a kőzetek már képlékenyen deformálódnak, nem repednek. Az ásványokban található nanométeres csatornák valószínűleg kulcsszerepet játszanak a gázok migrációjában, lehetővé téve azok fokozatos feláramlását a sekélyebb régiókba, ahonnan végül a nagyobb csatornákon a felszínre juthatnak” – mondta a HUN-REN FI kutatója.

A Kárpát-medencei régióban, két fix megfigyelőállomáson (Erdélyben-Kovásznán és a Balaton-felvidéken) figyelik folyamatos mérésekkel, hogy egy év vagy akár egy hónap alatt mennyi szén-dioxid és egyéb gáz jut a légkörbe a földtani eredetű folyamatokból. A kutatók a Balaton-felvidéken, törések mentén – ahol a kőzetrétegek megrepednek, akár egy kicsit elmozdulnak egymástól – tártak fel és vizsgáltak kigázosodásokat.

A kutatók szeretnék jobban feltárni a földrengések előtt, alatt és után a talajgázok, illetve légköri paraméterek esetleges változását, elősegítve a gázok és a földrengések közötti potenciális összefüggéseket.

„Azt látjuk továbbá, hogy ezek a mély eredetű gázok áramlásuk során például, az egyébként eredendően a talajban vagy sekélyebb mélységben megrekedő radon gázt is felhozzák magukkal, és akár eljuttatják a légkörbe is” – mondta Berkesi Márta. A földfelszínt elérő és a légkörbe jutó gázok kapcsán az emberi és a földtani hatás különválasztásával a kutatók például szeretnék segíteni a döntéshozókat, hogy a klímaváltozási stratégiákat eszerint tudják eldönteni és meghozni.

A kutatók kiemelik, bár a vizsgálataik nem célozták a gázok emberi egészségre gyakorolt hatását, de a kutatásaik rávilágíthatnak akár az élettani hatásokra is. Például számos összefüggést sikerült feltárniuk, a szén-dioxid kigázosodások, kiáramlások, és a földrengések kialakulása között, de az is bizonyított tény, hogy a földfelszín alól kiáramló és felgyülemlő radon hatással van a tüdőmegbetegedések, akár tüdőrák kialakulására is.