A védett növényfajok élőhelyein zajló kedvezőtlen folyamatok hatására egyre fontosabbá válnak az eredeti élőhelyen kívüli, úgynevezett ex situ módszerek kidolgozása. A mikroszaporítás során rövid idő alatt, nagy mennyiségű növényanyag érhető el in vitro körülmények között. E tanulmány célja az illatos csengettyűvirág mikroszaporítási protokolljának kidolgozása, és az alkalmazott különféle növényi növekedésszabályozók (PGR), természetes kivonatok növényanyagra gyakorolt hatásainak értékelése volt. A felszaporítás a ½ MS táptalajon volt a legkedvezőbb. Az ezüst-nitrát (AgNO3) 5 mg L-1 koncentrációban a táptalajhoz adva a gyökérképződés és a hajtáshossz növekedéséhez vezetett, ugyanakkor a magasabb koncentrációs szintek hátrányosan befolyásolták a gyökérfejlődést. A NAA (1-naftil-ecetsav) koncentrációjának emelésével a vizsgált morfológiai paraméterek csökkenése következett be. Az 50 ml L-1 kókuszvíz támogatta a gyökérképződést, azonban megemelt dózisban a gyökérképződés akadályozottá vált a hajtásképződést viszont serkentette. A pH-szintek 6,8-7-ről 7,8-8,0-ra emelésének hatására nőtt a növénymagasság és a gyökérképződés, és jelentős karotinoid-felhalmozódás történt 6,8-7-es pH-nál. Összességében elmondható, hogy a kidolgozott protokollnak köszönhetően sikeresen szaporítható a faj in vitro körülmények között, ami a jövőbeli természetvédelmi intézkedések megvalósítását támogatja.
A talajok számos olyan funkciót és szolgáltatást nyújtanak, mint például a szerves szénraktározási képesség, vízgazdálkodási tulajdonságok, tápanyag-szolgáltató képesség, szűrő- és pufferkapacitás, melyek számos, az emberiség előtt álló környezeti kihívás és krízis (pl.: klímaváltozás, tájpusztulás, víz- és élelmezésbiztonság) megoldásában nyújthatnak segítséget. A talajok multifunkcionalitásának felismerése végett számos szakterület (pl.: agrár-környezetgazdálkodás, vidékfejlesztés, vízügy, természetvédelem, meteorológia) számot tart a talajok funkcióival és szolgáltatásaival kapcsolatos térbeli, s egyre gyakrabban tér- és időbeli információkra, legtöbbször térképek formájában. Ugyanakkor a talajok funkcióinak és szolgáltatásainak tér- és időbeli változékonyságának digitális térképezése és értékelése olyan terület, ahol további kutatásokra van szükség. Ez alapján kutatásunk céljai: (1) annak vizsgálata, hogy a legmodernebb matematikai, statisztikai és gépi tanulási módszerek hogyan használhatók a talajfunkciók és -szolgáltatások tér- és időbeli változékonyságának térképezésére, ill. (2) az eredmények átfogó értékelése, ill. térképek formájában történő publikálása és kommunikálása a felhasználók igényeinek figyelembevétele mellett. Amellett, hogy módszertani eredményeink nagy érdeklődésre tartanak számot, és az összeállított térképek várhatóan széleskörűen alkalmazhatók lesznek mind hazai, mind nemzetközi szinten egyaránt, kutatásaink legfőbb hozadéka a társadalom szempontjából, hogy felhívjuk a figyelmet a talajok sokrétű funkcióira és szolgáltatásaira, melyek elengedhetetlenek ahhoz, hogy megbirkózunk korunk kihívásaival és környezeti kríziseivel.
A fenntartható fejlődés egyik célja a fenntartható vízgazdálkodás biztosítása, amelyhez interdiszciplináris és holisztikus megközelítésre van szükség. A NL fő célja, hogy a vízfolyásokkal és állóvizekkel egyenértékűen, azokkal összekapcsolva tervezzük meglévő tudásunk interdiszciplináris, új kompetenciákat eredményező bővítését a felszín alatti vízkészletek, a területi, mezőgazdasági vízgazdálkodás biztonsága, a városi vízgazdálkodás „okossá” tétele, valamint a víz- és szennyvíztisztítás korszerűsítése tekintetében.
Az éghajlatváltozás és a társadalmi-gazdasági fejlődés veszélyezteti az ökoszisztéma szolgáltatásait és infrastruktúráját (ivóvízellátás, szennyvízelvezetés, az öntözés fenntarthatósága, a belvízi hajózás, a természetes vizek alkalmassága stb.), míg a NL javítja a társadalmi fenntarthatóságot és ellenálló képességet a vízbiztonság fokozásával, a sérülékenység csökkentésével és a vízzel kapcsolatos (szárazsággal és árvízzel kapcsolatos) kockázatok csökkentésével.
Rövid távon a társadalom számára nyújtott előnyök a jobb vízbiztonsági stratégiában és a társadalmi ellenálló képességben mutatkoznak meg. Hosszú távon tudományos háttérintézetet hozunk létre a magyar vízgazdálkodás számára. A többi országhoz alkalmazkodó, összetett vízgazdálkodási kérdéseket fejlesztünk ki.
Magyarország elhelyezkedését és vízgazdálkodását, vízkészletét figyelembe véve olyan víztudományi és vízbiztonsági kérdéseket kívánunk jelen kutatásainkkal megvalósítani, melyek hozzájárulnak a vízminőség védelméhez. Kutatási tevékenységeinket 6 fő pillér mentén kívánjuk véghez vinni, érintve a folyók, tavak, felszín alatti vizek, csapadékvíz, városi vízgazdálkodás és a vízgyűjtőgazdálkodás kérdéseit. Fő pillérek további alprojektekre lettek osztva, így összesen 40 alprojekt megvalósítását tervezzük. I. pillér Folyók és árterek: Intelligens módszereket dolgozunk ki az extrém hidrológiai körülmények hatásainak feltárására, a biológiai sokféleséget érintő természetes és antropogén környezeti hatások számszerűsítésére. Vizsgáljuk a mikroműanyagok vízfolyásokban való vándorlásának sajátosságait, transzportfolyamatokat a különböző mélységekben, a vándorlás módját, a vízoszlopban való megjelenését és anyagi és alaki összetételüket. Folyami élőhelyek hidrodinamikai, morfodinamikai és ökológiai folyamatainak feltárását. Vizsgáljuk az élőlény-közösségek sokféleségét és közösség-szerveződését meghatározó hidrodinamikai és medermorfológiai tényezők szerepét a Dunában és kisebb vízfolyásokban. Vizsgáljuk az áramlási- és hordalékvándorlási folyamatokat, mint abiotikus jellemzők és a biológiai jellemzők (pl. makrofitonok viselkedése) közötti kapcsolatot. Alkalmazott kutatást végzünk a hidrológia és vízgazdálkodás területén: (i) éghajlati és vízgazdálkodási forgatókönyvek megalkotása, (ii) folyamat-alapú hidrológiai modellezés a Duna teljes Magyarországtól északra és magyarországi vízgyűjtőjére az (i)-es pont alapján, (iii) hidraulikai modellezés a magyarországi szakaszra a (ii)-es pont alapján. II. pillér Nagy, sekély tavak: Mesterséges intelligencia (AI) alapú monitoring rendszert fejlesztünk ki a nagy tavak (pl. Balaton) számára, klímamodell alapú vízmérleg-előrejelzést készítünk, megvizsgáljuk az invazív állatfajok térbeli és időbeli dinamikáját újszerű (genetikai, környezeti DNS) módszerekkel, meghatározzuk a fitoplankton dinamikáját befolyásoló kulcstényezőket SmartWise szenzorok alkalmazásával és az algavirágzás korai előrejelző módszerét. Vizsgáljuk a Balatonon i) a víz és az üledék tápanyagforgalmát és az üledékfelszínen a légzés/oxigén termelés arányát (amely az üledék P leadását és ezáltal az alga tömegprodukciók nagyságát befolyásolja), ii) a plankton foszforállapotát, iii) a szervetlen tápanyagokért konkuráló heterotróf baktériumokat, iv) az algákat fogyasztó zooplankton szervezeteket v) az oldott szerves szén terhelés biológiai hozzáférhetőségét és az vi) az algák által termelt szerves anyag hasznosulását a táplálékhálózatban. III. pillér Felszín alatti vízgazdálkodás: Megvizsgáljuk a felszín alatti vízgazdálkodás szerepét az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás terén, új koncepciókat dolgozunk ki a sekély és mély talajvízforrásokból származó mezőgazdasági vízigény kielégítésére, a városi hidrogeológia új határainak feltárására. Karsztvíz készletekkel kapcsolatos vízgazdálkodási kihívások innovatív kezelését célozzuk meg, illetve újszerű monitoring rendszert fejlesztünk. Továbbá a felszín alatti vízkészlet változásainak vizsgálatát kutatjuk a fenntartható vízgazdálkodás érdekében IV. pillér Regionális és mezőgazdasági vízgazdálkodás: Újszerű, innovatív módszereket fejlesztünk ki az aszály, az öntözés és a melioráció kezelésére a vízellátási és tárolási kapacitás növelése, a vízgyűjtők éghajlatváltozással szembeni ellenálló képességének javítása érdekében. A városi csapadékvíz-elvezető rendszerek és a belvíz-elvezető hálózat összekapcsolása oly módon, hogy az lehetővé tegye a városok területéről elfolyó, egyébként a gyors levezetés sorsára jutó, vizek visszatartását, hasznosulását (a felszín alatti vizek dúsítása, ökológiai vízigények kielégítése, öntözés), oly módon, hogy a belterületeken ne alakuljon ki elöntés, külterületeken pedig az előírt tűrési időn belül levezethető legyen a keletkező vízmennyiség. V. pillér Városi vízgazdálkodás és szennyvízelvezetés: Kidolgozunk egy nagy felbontású, 5G alapú csapadékfigyelő rendszert a városi környezet számára, az ivóvízellátó hálózatot lefedő vízminőség-ellenőrző rendszert, biológiai szennyvízkezelési (WWT) folyamatok ellenőrzésére szolgáló hidrodinamikai modelleket készítünk. A kulcsfontosságú felszíni elöntések (urban flood) hidrodinamikai modellezése, előrejelzése történik. Az ivóvízben előforduló klorát-ionok és ólom mennyiségi vizsgálata. VI. pillér Vízgyűjtő-gazdálkodás: Egy általános monitoring rendszert dolgozunk ki, amely elősegíti az EU VKI intézkedéseinek végrehajtását, beleértve a genomika alapú minőségértékelési rendszert. A hazai vizeinkben előforduló szennyezőanyagok feltérképezése az elsőbbségi anyagokra vonatkozóan hiányos, melynek pótlásához a projekt jelentős mértékben hozzájárul. Továbbá a nemzetközi adatbázishoz való csatlakozással kiegészítésre kerülhet az európai adatbázis.
Projekt időtartama: 2022.06.01 – 2026.02.28.
Projekt összköltsége: 8.000.000.000 Ft
A támogatás mértéke: 100 %
Konzorciumvezető: Pannon Egyetem
Konzorciumi tagok: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem , Nemzeti Közszolgálati Egyetem, Debreceni Egyetem, Miskolci Egyetem , Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Agrártudományi Kutatóközpont, Országos Meterológiai Szolgálat, Széchenyi István Egyetem , Országos Vízügyi Főigazgatóság, Ökológiai Kutatóközpont
A SERENA projekt az európai agro-ökoszisztémákra kiterjedő, talajokkal kapcsolatos ökoszisztéma-szolgáltatások és összefüggések tér- és időbeli elemzését tűzte ki céljául.
A projekt célja továbbá, hogy helyspecifikus (azaz különböző pedoklimatikus- és mezőgazdasági rendszerekre vonatkozó) küszöbértékek meghatározásával rávilágítson arra, hogy a talajokat veszélyeztető tényezők milyen összefüggésben vannak az ökoszisztéma-szolgáltatásokkal, hogyan hatnak azok interakcióira és ellátó képességére. A küszöbértékek meghatározása során külön figyelmet kap az a cél, hogy a küszöbértékek megkönnyítsék az egyes ökoszisztéma-szolgáltatások (ökoszisztéma-szolgáltatás kapcsolódások, ún. csomagok) tekintetében érzékenynek vagy ellenállónak tekinthető területek azonosítását.
Az egyes pedoklimatikus mezőgazdasági rendszerek közötti különbségek elemzése nyomán születő eredmények a szakpolitikai és stratégiai döntéshozatalt támogathatják annak érdekében, hogy megőrizzék és javítsák az ökoszisztéma-szolgáltatások közös, tájak közötti ellátó képességét, valamint korlátozzák a talajdegradációt és az ökoszisztéma-szolgáltatásokat veszélyeztető földhasználati tevékenységeket.
A talajtérképezés célja a talajtakaróra, azaz a földkéreg külső, termékeny rétegére vonatkozó ismeretek térbeli érvényességének modellezése, kiterjesztése és megjelenítése, amely számos szakterület számára szolgáltat alapvető információt. A talajtérképek minőségét, felbontását, pontosságát, megbízhatóságát az egyre hatékonyabb digitális módszerek mellett a referenciaként felhasználható adatok határozzák meg. A szigorú szabványok szerinti, elsődleges talajtani adatok gyűjtése azonban számos korlátba ütközik mind hazai, mind nemzetközi viszonylatban. Ugyanakkor új adatforrások jelennek meg (különböző telepített és terepi szenzorok adatsorai, felszínközeli roncsolásmentes adatgyűjtések, gazdálkodói adatszolgáltatások, ún. közösségi tudomány), amelyek szintén a talajtakaróra vonatkozó, de közvetett információkat szolgáltatnak. Ezek tematikus jellemzőik, pontosságuk, vagy megbízhatóságuk terén elmaradnak a terepi felvételezés, vagy laboratóriumi mérés során, közvetlen módon gyűjtött adatoktól, viszont mind térben, mind időben sokkal sűrűbbek. A korszerű, digitális talajtérképezés keretei közt használt alkalmazott matematikai módszerek eredendően építenek a térben folytonos másodlagos, ún. segédadatokra a térbeli modellezés során. A térben nem folytonos megfigyelésekből származó másodlagos információk felhasználása a talajtakaró egyes jellemzőinek térképezésére azonban egy olyan új lehetőség, ami egyben kihívást is jelent. Pályázatunk célja annak vizsgálata, milyen módon és hatékonysággal alkalmazhatók a különböző másodlagos forrásokból származó segédinformációk, illetve alkalmazásuk hogyan befolyásolja a térképezés eredményét, pontosságát és megbízhatóságát.
