Európában az éghajlatváltozás lehetséges hatásait tekintve a mediterrán országok mellett a sajátos klímával rendelkező Kárpát-medence az egyik legsérülékenyebb terület. Hazai megfigyelések szerint az utolsó négy évtizedben intenzívebben, csaknem 2 Celsius-fokot emelkedett a nyári középhőmérséklet, illetve nőtt a hőhullámok száma.

Magyarország vízgazdálkodása jellemzően inhomogén. A külföldről érkező vízfolyások mellett a csapadék mennyisége is jelentős, de a látszólagos vízbőség jellemzően csak a nagy folyók közvetlen környezetében érvényesül (Somlyódi, 2011).

Az EU Víz Keretirányelv (VKI) célja, hogy a felszíni és felszín alatti vizek, valamint a vizekkel kapcsolatban lévő védett területek „jó állapotba” kerüljenek, az ehhez szükséges intézkedéseket a vízgyűjtő-gazdálkodási terv (VGT) foglalja össze. A jó állapot haszna pénzügyileg is meg lett becsülve, a szabályozó ökoszisztéma-szolgáltatások (vízminőség, élőhelyek, klíma, levegőminőség szabályozása/fenntartása) értéke több mint egymillió Ft/év/ha-ra tehető (Lengyel et al., 2019).

A Nemzeti Víztudományi Program egyik fő célkitűzése a Nemzeti Víztudományi Kutatási Program elindítása. A kutatási programnak rövid távon hazai feladatokra kell fókuszálnia, ugyanakkor figyelembe kell vennie a vízkincset hosszú távon jelentősen befolyásoló világméretű folyamatokat is. A Nemzeti Víztudományi Kutatási Program kihívásai és feladatai címmel elkészült dokumentum hat fejezete egyben a Fenntartható Fejlődési Célok 6. célterületére reflektáló hat prioritási terület is (Engloner et al., 2019). Az egyes fejezetek felsorolják az adott területhez kapcsolódó legfontosabb kulcsszavakat, tematikailag csoportosítva bemutatják a kutatásokat igénylő problémákat, és a kihívásokból következő kiemelt kutatási feladatokat fogalmaznak meg (URL1).

Az MTA Nemzeti Víztudományi Kutatási Programja keretében 2018-ban hároméves projekt indult, hogy feltárja Budapest ivóvízbiztonságának veszélyeit. A Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) Nemzeti Kiválóság Programja által támogatott „Tiszta ivóvíz: a biztonságos ellátás multidiszciplináris értékelése a forrástól a fogyasztókig” című projektet az Ökológiai Kutatóközpontból, a Fővárosi Vízművekből, a Nemzeti Népegészségügyi Központból, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemből és a Miskolci Egyetemből álló konzorcium valósítja meg. A főváros ivóvízellátását is biztosító, parti szűrésű rendszerre fókuszáló kutatás vizsgálja a Duna vizét és üledékét, a parti szűrésű kutak kezeletlen, majd az elosztóhálózatba jutó, kezelt vizét, továbbá a gerincvezetékben és a fogyasztói hálózatban áramló vizet (1. ábra). Az alapvető fizikai, kémiai és mikrobiológiai méréseken túl megtörténik a vízminőséget meghatározó baktériumközösségek és antibiotikum-rezisztens szervezetek meghatározása, valamint a szerves mikroszennyezők, például a gyógyszermaradványok és bomlástermékeik kimutatása. A projekt céljai között szerepel a vízminőség hosszú távú modellezése különböző klímaváltozási forgatókönyvek alapján; a parti szűrés ivóvizet veszélyeztető szervezeteket és vegyületeket eltávolító képességének feltárása, valamint a hálózati vízben kimutatott szennyezők egészségkockázatainak felmérése (URL2).

 

A tudomány és az innováció találkozása az alapvető társadalmi elvárásokkal: az egészséges ivóvíz, a természetközeli vízi ökoszisztémák vagy az egészséges táplálkozás.

 

 

Jelenleg Magyarországon az ivóvízellátás helyzete mennyiségi és minőségi szempontból jó, ugyanakkor több tényező veszélyeztetheti az ellátás biztonságát. A fennálló és új keletű kihívások között az éghajlatváltozás, az új típusú szennyező anyagok és az elöregedett elosztóhálózatok állapota az elsők között említhetők.

 

 

A műanyagszennyezés legfeltűnőbben az eldobált italos palackok, csomagolóanyagok formájában jelentkezik, de még nagyobb gondot jelent az, ami nem ilyen feltűnő. A műanyag mechanikai hatások és a Nap ultraibolya sugárzása következtében töredezik, aprózódik egyre kisebb és kisebb részekre, és folyamatosan nagy mennyiségben kerül a környezetbe. Ezek a mikroszkopikus partikulumok az áramló vizekkel és a széllel a világ minden pontjára eljutnak. Részecskeméret alapján megkülönböztethető: mezoplasztik (5–40 mm), mikroplasztik (1–5000 µm) és nanoplasztik (<1 µm). A környezetben könnyen és gyorsan mozgó mikro- és nanoplasztik részecskék veszélyt jelentenek a vízi és a szárazföldi élőlényekre is (Peng et al., 2020).

 

 

Hazánkban 4600 tó (1 hektárnál nagyobb állóvíz) van, melyeknek 90%-a mesterséges. A tavak méreteloszlása sajátságos, a nagyon sok pici tó mellett csak néhány nagy kiterjedésű tavunk van, a Balaton pedig egymaga az 596 km2-es területével az összes tófelület 40%-át teszi ki. A második legnagyobb területű állóvizünk, az 1978-ban létesült Kiskörei víztározó, harminc évvel ezelőtt kapott földrajzi nevén Tisza-tó, területe 127 km2, mesterséges, a természet és az ember közös alkotása. Az Ausztriával közös Fertő-tó területe 315 km2, ebből a magyar tórész mindössze 75 km2, és ennek 86%-a náddal borított.

 

 

A megbízható, kiegyensúlyozott termések eléréséhez a termesztés környezeti hatásainak optimalizálása szükséges. Ennek egyik eleme a megfelelő nedvességtartalom fenntartása talajainkban. Ezt hazánkban a természeti adottságok nem teszik mindig lehetővé. Az évi átlagban lehulló 500-600 mm csapadék egyenlőtlen eloszlású. Az ország egyes részein (a Duna–Tisza közén, a Tisza térségében és a Tiszántúlon) a csapadék mennyisége a növények tenyészideje alatt alig éri el a 300-350 mm-t.

Végül szót kell ejteni a szenzorika, adatátvitel és -feldolgozás technológiai hátterének eddig soha nem látott sebességű fejlődéséből adódó jövőbeni lehetőségekről (vö. Hideg et al., 2019) a víztudományok és nem utolsósorban a fenntarthatóság támogatására (URL3). Csupán pár példa: hidrometeorológiai mérőberendezéseink, a tavi, folyami és a felszín alatti vizeink mind rendszeres, mind expedíciós megfigyelésére kifejlesztett eszközeink egyre szélesebb körűen, egyre önállóbban, de szükség esetén akár hálózatba szervezve, egymással kommunikálva, a mérési feladatokat az információszerzésre valós időben (real time) optimalizáló megosztásban lesznek képesek elvégezni. Mindezek óriási adattömeget (big data) szolgáltatnak, aminek szinte rögtöni hasznosítását csak villámgyors adatátvitellel (minimum 5G, de már fejlesztés alatt van a 6G) és hasonlóan gyors feldolgozással, elemzéssel lehet elérni (archiválásukra „föl velük a felhőbe” [cloud]). Az adatokra épülő, arra arányosított és igazolt, mára már hagyományosnak mondható determinisztikus, strukturált sztochasztikus, fuzzy vagy akár a kaotikus viselkedésű folyamatokat, rendszerviselkedéseket leképző numerikus modellek mellé egyre erőteljesebben fölsorakoznak az előzőekhez hasonló zárt képleteket vagy akár bonyolult differenciálegyenleteket nem használó, a megközelítésben paradigmaváltást hozó gépi tanulási (deep learning) módszerek, immáron mesterséges intelligencia (artificial intelligence, AI) felfogásban bányászva ki az adatokból a bennük lévő információt (data mining), készen az általános hasznosításra. Mindezek nagyon gyors, megbízható állapotértékelését és szabályozását teszik lehetővé vizeink – legátfogóbban mondva – ökológiai állapotának jó tartományban tartásának. Az önmagukban is egyre okosabbra épített szenzorokat pedig víz alatt tájékozódni és közlekedni képes robotúszóművekre téve, az eddigieknél sokkal összetettebb, „kihegyezettebb” mérési programok hajthatók, hajtathatók végre, nem vagy kevéssé ismert természettudományi összefüggések tárhatók fel, arra további célmérések tervezhetők, mindebből mesterséges intelligencia fegyvertárunk egyre szélesíthető, ténylegesen eljutva egy mindezzel rendszerszinten támogatott akár „okos” Balaton, Fertő vagy Tisza-tó ökoszisztémáig, a tóval szembeni környezeti, társadalmi és gazdasági igények kiegyensúlyozott kielégíthetőségéig.