Tudósközelben: Horváth Ferenc geofizikus, egyetemi tanár

A földi klímaváltozásokat nem az ipari forradalom okozza. Földünk eddigi története során számos fölmelegedést, és ezt követő jégkorszakokat ért már meg. Sőt, jelenleg a Föld extrém hideg állapotban van.IPM: Eötvös Loránd a róla elnevezett ingával írta be nevét a tudománytörténet könyvébe. De a geofizika egyik megteremtőjének is tartják…

H. F.: A XIX. század végén született a geofizika, és Európa tudományának akkoriban az Osztrák–Magyar Monarchia adta a földtudomány nagyjait: Alfred Wegener, Milutin Milankovic´, Andrija Mohorovic˘ic´ mind a monarchia szülöttei, és a Föld felépítéséről szerzett ismereteink megalapozói. Ehhez kapcsolódik Eötvös Loránd is, aki kezdetben a folyadékok felületi feszültségével foglalkozott, majd hamarosan átnyergelt a gravitáció kutatására. Eötvöst kezdetben a felületek érdekelték. A folyadék felszíne egy felület, de a gravitációs teret is felülettel, az ekvipotenciális felületekkel szemléltethetjük. Ez utóbbi felület, a gravitációs tér, megmérésére létrehozott egy csodálatos mûszert, a kor színvonalához képest hihetetlenül érzékeny eszközt, a torziós ingát. Ez a róla elnevezett inga tudományos megnevezése. Igazi kutatóalkat volt. Egyéniségében az elméleti és gyakorlati tudós páratlan találkozását tisztelhetjük. A geofizika tudományának egyik megteremtője volt.

IPM: Mivel foglalkozik a geofizika?

H. F.: A geofizika tudománya geológiai kérdések megoldása fizikai eszközökkel. Eötvös zsenije abban is megmutatkozott, hogy nagyon korán felismerte: a gravitációs módszerek alkalmasak Földünk mélyének megismerésére is, és Földünk szerkezetének kutatása az emberiség számára hasznosítható gyakorlati tudást ad. Az 1911-es kecskeméti földrengés kapcsán például ráérzett: a geofizika alkalmas két nagyon fontos kérdés, a földrengések okainak megértésére és a kőolajkutatás igényeinek támogatására.

IPM: A geofizika tehát a kőolaj- és földgázipar szolgálóleánya?

H. F.: Nem szeretem ezt a pejoratív kifejezést. A geofizika nem a szénhidrogénipar, hanem az emberiség, tehát mindannyiunk szolgálólánya. Kevesen tudják, de a világ informatikai fejlesztéseinek az igazi hajtóereje a valós idejû adatfeldolgozási igényekkel jelentkező tengeri szénhidrogén-kutatás által generált óriási adatfeldolgozási és adattovábbítási igény. Egy-egy kutatóhajó több ezer geofont vontat maga mögött a tenger aljzata fölött, regisztrálva a visszaverődő rugalmas hullámokat. A több ezer geofon több millió adatát kell azonnal és nagy sebességgel feldolgozni és továbbítani az értékelőknek. A mérőhajó drága eszköz, ezért a kutatást vezető geofizikusnak ott és azonnal kell döntést hoznia: továbbhajózzanak-e, vagy újra mérjék meg az adott területet. Szembe kell nézzünk a valósággal: a XXI. század is a kőolaj és a fosszilis energiahordozók évszázada lesz. Ha akarjuk, ha nem. Az emberiség exponenciálisan növekvő energiaigényének kielégítésére a szénhidrogéneknek legalább 2050-ig nincs reális alternatívája.

IPM: Hány évre elegendő a világ szénhidrogénkészlete?

H. F.: Ezt ma nem tudjuk pontosan. Amit tudhatunk, az a megkutatott szénhidrogénvagyon és a jelenkori trendekkel extrapolált felhasználás viszonya. Ez pedig mindössze 15–20 évre elegendő tartalékokat jelent. Mi fogja akkor biztosítani a hiányzó 60–70% energiát? Nem más, mint maguk a szénhidrogének! A szénhidrogén-kutatók felelőssége ezért olyan óriási. Persze a magas olajár előnyökkel is jár: olyan kőolajmezőket, amelyeket tizenöt-húsz évvel ezelőtt felkutattak és lezártak, mert nem lehetett gazdaságosan kitermelni, ma bevonnak a termelésbe. A kőolajkutatás drága mulatság. És még drágább a tengeri kőolajkutatás. Ma a kőolajkutatások 70%-a a kontinentális self sekélytengerek-kel borított részein zajlik. &Aacutem a geofizikai innováció is új utakon halad.

Az elmúlt száz évben a kőolajkutatás speciális földtani szerkezetek geofizikai eszközökkel történő megkeresését jelentette. Ezekben a szerkezetekben csapdázódnak, és halmozódnak fel a mélyben vándorló szénhidrogének, ott, ahol útjukat állja a vízzáró kőzetekkel határolt tektonikus vagy szerkezeti csapda, többnyire boltozat. Ha ilyen szerkezeteket geofizikai módszerekkel találtunk, akkor megfúrtuk azokat: függőleges mélyfúrásokkal a tárolókőzetig fúrtunk, remélve, hogy olajat és gázt találunk. Az ilyen típusú csapdákat kezdjük kimeríteni.

IPM: Akkor honnan lesz szénhidrogén? Miből elégíthető ki a világ növekvő energiaéhsége?

H. F.: A jelenkor nagy felismerése az, hogy nem csak a csapdákat kell kutatni, hanem a szénhidrogén-anyakőzeteket, amelyekben a szénhidrogének keletkeztek. Szemléletesen egy éttermi hasonlattal tudom ezt önnek megvilágítani. Kutatásainkkal eddig a vendéglő éttermi részében voltunk, és a vendégek tányérjait kutattuk: aki éppen a levesnél tartott, azt csapdázott szénhidrogénként kitermeltük. A kőolajkutatásban most a leves forrásáig, tehát a konyhába megyünk vissza: ahhoz a kondérhoz, amiben a leves fő: ott folyamatosan és nagyobb mennyiségben találunk levest, mint az éttermi részben, ahol a vendégek véletlenszerûen és kis mennyiségben rendelnek.

 A hasonlatomban taglalt kondér tehát olyan, általában fekete színû és 2-8% szerves anyagot tartalmazó, petróleumszagú pala, amelyben egykor a szénhidrogének képződtek – vagy még ma is képződnek! A mélybe került és levegőtől elzárt szerves anyag évek tízmilliói folyamán a hőmérséklet és az idő hatására átalakult szénhidrogénné. Ez az átalakulás térfogat-növekedéssel jár, ami szétfeszíti a kőzetek szerkezetét, és a kiszabaduló fluidumok vándorolni kezdenek. Ha tehát technológiánkkal segíteni tudjuk a fluidumok kiszabadulását az anyakőzetekből, akkor szinte korlátlan készletekhez juthatunk. A geofizikai kutatás napjainkban átalakul: földtani tárolószerkezetek kutatásából és függőleges mélyfúrások mélyítéséből anyakőzet-kutatássá és függőlegesen indított, majd vízszintesbe eltérített fúrások mélyítésévé.

IPM: Miért kell a fúrásokat a megszokott, függőleges helyett vízszintes irányban mélyíteni?

H. F.: Az üledékes kőzetek általában vízszintesen települnek, vagy mint a hagyományos csapdák esetében, enyhén boltozódnak. Természetesen vannak gyûrt rétegsorok, sőt, függőlegesre állított rétegek is, de ezekben is a telepek vízszintes kiterjedése sokkal nagyobb, mint azok vastagsága. Mivel a cél az, hogy a fúrás minél nagyobb terjedelmében haladjon át az anyakőzeten, ahol aztán kis robbantások sorozatával megrepesztik az anyakőzetet, követni kell tehát a mező települését. Az elmúlt 100 év kőolaj-kutatási és kitermelési technológiájához képest ez paradigmaváltás. Ehhez pedig felkészült szakemberek és friss gondolkodású fiatalok kellenek. Nemrégiben járt nálam az USA Energiahivatalának vezető szakértője, aki azt mondta, hogy nem az energiaforrás kevés, hanem a jó szakember, aki megtalálja és kitermeli azokat. Érdekes szemlélet, ugye? Merőben eltér a mi európai látásmódunktól!

IPM: Tegyük fel, hogy a geofizika sikeresen végrehajtja a paradigmaváltást, és 2050-ig biztosítani fogja
a szénhidrogénkészleteket. Milyen hatással lesz ez a Föld klímájára?

H. F.: Természeti folyamatokhoz érzelmeket társítani nem szabad. Bennünket, geotudósokat a Föld történetének tanulmányozása megtanított néhány törvényszerûségre. Például arra, hogy gyors változásokból nem szabad a lassú változásokra következtetést levonni. A földi klímaváltozásokat nem az ipari forradalom okozza. Földünk eddigi története során számos fölmelegedést, és ezt követő jégkorszakokat ért már meg. Sőt, jelenleg a Föld extrém hideg állapotban van. A klíma rövid távon igen gyorsan változhat, és szélső értékek között billeg, ami teljesen független a klíma hosszú távú változásaitól. Ez a korábban említett tudós, a róla elnevezett Milankovic´-ciklus megjelenésével magyarázható: a Föld tengelyferdesége, tehát a Föld forgási tengelyének a keringési síkkal bezárt szöge változik, sőt, a Föld tengelye átlagosan 26 000 éves periódussal körbefordul. Ezek mellett a Föld Nap körüli pályaellipszise is változik. Ezek a hatások egymásra tevődve komoly befolyást gyakorolnak Földünk klímájára. Eredőjükként a klíma 40 000–100 000 éves ciklusokban billeg. A hidegebb időszakokat jóval melegebbek követik – ám ez nem emberi léptékû, hiszen sok százmillió év óta jellemzi Földünk klímáját.

IPM: Azt állítja, hogy a szén-dioxid-terhelés és annak állandó növekedése semmilyen hatással sincs Földünk
klímájára?

H. F.: Én ezt nem állítom. Azt állítom, hogy a globális felmelegedés címszó alatt tárgyalt sematikus megközelítést el kell vetni. A légkörfizika és atmoszferikus modelljeink még évtizedekig szóló feladatot adnak a földtudományoknak a valódi folyamatok feltárására. Ne a politika írja elő a végkövetkeztetést, a tudomány pedig találja meg az odavezető utat. A politika kötelessége, hogy megadja a tudománynak azt az eszköztárat, amellyel a tudomány végigmehet a maga útján, hogy felmutathassa az előre jelezhető eredményt.Természetesen ez akadémikus válasz. Van azonban gyakorlati válaszom is. Jelenleg igen komoly kutatások foglalkoznak azzal, hogy iparilag hasznosítható technológiát kovácsoljanak abból az ötletből, hogy a koncentráltan szén-dioxidot kibocsátó gyárakat és erőmûveket zárt rendszerré alakítsák, és a keletkező szén-dioxidot visszapumpálják abba a csapdába, ahonnan szénhidrogének formájában kitermeltük és elégettük. Ez biztosítaná a valódi nulla emissziót. Tíz-tizenöt éven belül ez a mindennapokban alkalmazott technológiává nemesedhet.

IPM: S ha a földtudományok megtalálják a választ, akkor mi lesz a geofizikával? Megszûnik?

H. F.: Hogy is szûnhetne meg? Továbbra is ott marad a legkifinomultabb alkalmazott kutatások élvonalában.
Az általános geofizikát pedig kiterjesztve bolygófizikának nevezzük majd, ami a kőzetbolygók, és holdjaik fizikai kutatását öleli fel. Hiszen az automata szondák és robotok ma sem csinálnak mást, mint amit a geofizikus itt, Földünkön: a keringő egységek távérzékelést végeznek, mérik a bolygók, holdak mágneses és gravitációs terét, felvételeket készítenek különböző hullámhosszakon. A felszíni szondák pedig kőzetmintát gyûjtenek, és szeizmográfokat hagynak maguk mögött, amik az adott égitest földrengéseit és az ár-apály erők keltette hatásokat detektálják. Ez mind-mind a geofizika eszköztárába tartozott eddig is. A geofizika tehát korunk egyik legfontosabb természettudománya, mivel egyedüliként képes megoldást adni az emberiség csillapíthatatlan energiaéhségére és ezzel párhuzamosan gondoskodik arról, hogy Földünk élhető, fenntartható és virágzó bolygó maradjon. §


  • Névjegy: Horváth Ferenc (63).
    Okleveles geofizikus, habilitált (1996) egyetemi tanár. 2005 óta az Eötvös Loránd Tudományegyetem Földrajz- és Földtudományi Intézetének igazgatója. 1995 óta tiszteleti tagja a Geological Society of Americának. 1997–2001 között Széchenyi professzori ösztöndíjas, 2002 óta tagja a European Academy of Sciencesnek. Kutatási területe: lemeztektonika, geotermika, medencefejlődés, kőolajkutatás és geodinamika