CV by Zsolt Pinke
Környezettörténet 2019 Konferencia Környezeti események történeti és természettudományos for- rások tükrében, 2019
Thesis Chapters by Zsolt Pinke
This paper presents and interprets the environmental and economic challenges emerging in the earl... more This paper presents and interprets the environmental and economic challenges emerging in the early and the late Little Ice Age (LIA) as well as certain aspects of the social responses given to them in the northern Trans-Tisza Region (Eastern Hungary). The outstanding cultural and natural values of the studied landscape, which covered one of the most extensive wetland systems before 19th century river regulation, are universal and were awarded UNESCO World Heritage status. This region comprises a part of the former Szabolcs County, which saw the most serious settlement abandonment of the Carpathian Basin between the 13th and the 17th centuries. My hypothesis is that this radical transformation of the medieval settlement pattern was related to the hydrological vulnerability of the landscape and the challenges evolving in the early LIA.
The study period is inspiring not only from the viewpoint of climate history, but also from economic and environmental history. Long-term investigation of the production factors of agriculture, the sector that affected the transformation of the biosphere the most before the industrial revolution, is of outstanding importance. Donald Worster pointed out that the late medieval period and the Age of Enlightenment saw the most important agricultural change since its Neolithic emergence. ‘The single most important task … to trace what Karl Polanyi has called »the great transformation« both in general planetary terms and in all its permutations form place to place’, he said. I argue that as a consequence of the greater vulnerability of pre-modern communities to the environmental challenges, particularly to the rapid shifts of the natural conditions in the critical periods of the LIA, contributed not only to the restructuring of settlement patterns, but also to the profound transformation of agriculture, the core sector of the age. This transformation of agriculture supplied the overpopulation of mankind, led to massive extinction of species, the destruction of habitats and the second biggest anthropogenic carbon emission since 1850.
Hortobágy-Sárrét Floodplain Rehabilitation Model by Zsolt Pinke
Gazdálkodás , 2024
A dolgozat a 2022. évi aszálynak az Európai Unió (EU) tagállamaiban legnagyobb területen termeszt... more A dolgozat a 2022. évi aszálynak az Európai Unió (EU) tagállamaiban legnagyobb területen termesztett gabonák és olajos magvak terméshozamaira gyakorolt hatását vizsgálja, azt feltételezve, hogy a meteorológiai esemény az EU nagy részén komoly nyomot hagyott a termésátlagokban. Ezzel szemben jelentősebb terméskiesés a Kárpát-Balkán és a mediterrán régiók országaiban mutatkozott, amely csak Magyarországon, Romániában és Bulgáriában okozhatott látványos kiesést az országok GDPjében (1,5%, 1,4% és 0,7%).Magyarországra fókuszálva a növénytermesztési ágazatot több alkalommal is sújtotta a 2022. évihez hasonló mértékű aszálykár. Feltűnő azonban, hogy a klímaváltozásnak leginkább kitett és az utóbbi években kibontakozó globális mezőgazdasági alapanyag-túltermelési válságban érintett haszonnövények korábban is magas részaránya a rendszerváltás óta tovább növekedett az agrárium kibocsátásában és az agrárterületekben. A magyar mezőgazdaság két korábbi nagy modernizációs hullámát vizsgálva a tanulmány egy másfél évszázada ismétlődő mintázatot azonosít: a modernizációs törekvések alacsony innovációs igényű termékek előállítását biztosító agrárstruktúrát eredményeztek.
Regional Environmental Change, 2024
Central and Eastern Europe (CEE) is a pillar of global wheat and maize production. However, certa... more Central and Eastern Europe (CEE) is a pillar of global wheat and maize production. However, certain areas within the CEE region have become climate change hotspots, experiencing intensifying water deficits and drought pressure, rising mean and maximum temperatures. This study focuses on the long-term statistical relationships between climatic factors and rain-fed wheat and maize yields for different landscape types in Hungary over 30-year time windows between 1921 and 2010. The relationship between the variances of the detrended climatic parameters and crop yields was tested employing both simple and multifactorial linear models according to landscape types and periods. The sensitivity of wheat yields to spring-summer mean temperature shifted dynamically from the western part of the country to east (from cooler and wetter hilly landscapes to plains) between the periods
Hotspots in the EU ‐27 and Economic Consequences of the 2022 Spring‐Summer Drought, 2024
2022 will be remembered as a year of severe drought in Europe. Production losses on account of th... more 2022 will be remembered as a year of severe drought in Europe. Production losses on account of the drought from the six crops representing the most extensive harvested area may even have run to an estimated 13 billion euros in the EU27. Considering the ratio of the six crops in all croplands, the total revenue loss to cropland farming may have reached twice as much (25-30 billion euros). This figure indicates the magnitude of the challenge represented by climate change to the continent. While most of Europe suffered from severe drought in the spring and summer of 2022, the agricultural losses were region-specific and concentrated in the Western Mediterranean and Carpathian-Balkan regions. Maize and sunflower suffered the highest losses, while data for wheat, barley, rapeseed, and rye showed an ambivalent picture. Losses in production of cropland farming associated with extremely high market prices have even reached 1-2% of GDP in some countries of the Carpathian-Balkan region. The paradox of last year was that despite drought hitting cropland farming severely, agriculture in the European Union created a very high gross added value due to skyrocketing food prices.
24.hu, 2022
Európa-szerte drámai hatásokkal jár a 2022. évi aszály, és Magyarország sem védett a következmény... more Európa-szerte drámai hatásokkal jár a 2022. évi aszály, és Magyarország sem védett a következményekkel szemben. A folyamat nemcsak az élővilágot, hanem a mezőgazdaságot is súlyosan érinti.
Talajtani Vándorgyűlés Absztraktfüzet, 2023
A talajadatokat is hasznosító környezettudományok terén visszatérő kérdés, hogy vajon a talajfizi... more A talajadatokat is hasznosító környezettudományok terén visszatérő kérdés, hogy vajon a talajfizikai/talajszerkezeti tulajdonságok jelentős térbeli változékonysága hasonlóan nagymértékű különbségeket eredményez-e a talajok vízgazdálkodási, illetve a vízgyűjtők hidrológiai viselkedésében. A szakirodalom a felvetésre gyakran hivatkozik a "strukturális heterogenitás kontra funkcionális homogenitás" kifejezéssel. Az elméleti kérdésfelvetésnek jelentős gyakorlati vonatkozása is van: a talajtani adatbázisok térbeli és tematikus elérhetőségének fejlődése jelentősen javítja a hidrológiai modellek bemenő adatellátottságát, ami látszólag a paraméter kalibráció jelentőségét is csökkenti.
Elemzésünkben ezt a kérdéskört jártuk körül egy, a Tisza hazai szakaszára eső mélyártéri terület vizsgálatával. A 242 km2-es egykori vízjárta ártéri területen a vályog, iszapos agyagos vályog és agyag talajok a legjellemzőbbek. A talajtípusokat a DOSoReMI.hu-ból származó 100 m
felbontású, 6 db GSM standard mélységben rendelkezésre álló USDA textúratérképekkel írtuk le, amik összesen 407 db különböző vertikális talajtextúra kombinációt eredményeztek. Ezen talajszelvények mindegyikére felállítottunk egy numerikus talajvízforgalmi modellt Hydrus-1D környezetben. A 407 db azonos felépítésű modellkonfiguráció egyedül a felső 2 m-nyi réteg talajtani paraméterezésében tért el egymástól. A 10 éves szimulációkban alkalmazott napi lépésű peremfeltételek az alföldi, belvizes területre jellemző hidrometeorológiai viszonyokat reprezentálták (kaszáló területhasználat, felszíni vízborítás lehetősége és talajvízhatás). A számítási eredményekből több mutatószámot származtattunk (felszíni vízborítás tartósság, gyökérzóna átlagos víztelítettsége, átlagos talajvízszint, stb.). Ezt követően a talajszelvényeket két úton csoportosítottuk: (i) a talajtani tulajdonságaik alapján és (ii) a szimulációkból levezetett mutatószámok alapján. Végül elkészítettük a kétfajta csoportosítás alapján a terület talajainak vízgazdálkodási térképét. Ez az eljárás lehetővé tette, hogy összevessük a tisztán a
talajinformációkra épülő csoportosítást és az elemzésben bemutatott, hidrológiai viselkedésen alapuló osztályozást. A eredmények megerősítik a kiinduló felvetést: a nagyarányú szerkezeti változékonysághoz csak kisebb mértékű hidrológiai variabilitás párosul. Ezért az eljárást országosan is tervezzük alkalmazni a MARTHA adatbázis részletesen felmért szelvényei segítségével.
XVIII. KÁRPÁT-MEDENCEI KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KONFERENCIA Absztraktfüzet, 2023
Az Alföld nagy területére jellemző, hogy a csapadék önmagában nem vagy alig elégíti ki a tölgyese... more Az Alföld nagy területére jellemző, hogy a csapadék önmagában nem vagy alig elégíti ki a tölgyesek vízigényét. A többletvízhatás nélküli élőhelyeken az állományok vízellátottsága szuboptimális, ezért érzékenyebbek az aszályra, mint azok a tölgy erdők, amik számára a sekély talajvíz hozzáférhető és többletvizet biztosít. A fahozam és az aszály éves változékonyságának kovarianciáját öt különböző vízellátottságú
alföldi tölgy állományban vizsgáltuk. A múltbeli fahozam helyettesítő adatként az évgyűrűszélességet használtuk, mint proxi. A nyers évgyűrűszélesség idősorokat standardizáltuk, hogy eltávolítsuk a korfüggő növekedési trendet, majd az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiákat a változó mintaszámot figyelembe vevő variancia stabilizálás és Tukey-féle robusztus átlagolás módszerével számítottuk. Rácshálós aszályindexeket (SPEI6 és scPDSI) használtunk, hogy kiválaszuk az elmúlt 110 év főbb aszályos eseményeit, amelyek mindegyik vizsgált termőhelyet érintették. Az augusztusi scPDSI < -3,8 és a SPEI6 < -1,5 küszöbértékek figyelembevételével hat nagyobb aszályos eseményt (1946, 1950, 1952, 1992, 2003 és 2012) találtunk, amelyet minden egyes állomány megszenvedett. Az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiák adatsoraiból ezekre az évekre SAE (Superposed Epoch Analysis) elemzést végeztünk. A
SAE eredményei azt mutatják, hogy a jelentősebb többletvízhatás mellett növekvő állományok esetében az aszályos években nem érhető tetten növedékvisszaesés. A jelentősebb többletvízhatással nem bíró állományoknál az aszályos években szignifikánsan kisebb a növekmény, a megelőző évek átlagos növekményéhez viszonyítva, de elhúzódó hatás nem mutatható ki.
Szazadok, 2022
The paper seeks the historical roots of the b ackwardness of those areas on the Great Hungarian P... more The paper seeks the historical roots of the b ackwardness of those areas on the Great Hungarian Plain where, despite their peripheric position and unfavourable agroecological features, monocultural grain production still dominates. Behind the arguments that justified the advance of grain (flood prevention, security of supply, surplus revenue), it explores those underlying but real forces (climate, overpopulation, price trends, land speculation) that, along with to waterway regulation, resulted in the shrinking of animal husbandry and the long-term emergence of an unprofitable economic system. Using historical statistical methods, the authors explore the features of the area in terms of demography, land use, and agricultural yields in the eighteenth century, how these justified the consequent transformations, and the ways in which such features changed due to the regulations. They analyse the advantages of grain production versus cattle breeding, as well as the impact of the monocultural turn, generated by outside forces, on the well-being, inequalities, and demographic relations of the local society and on the
ecological carrying capacity of the land, during the cereal boom and in the long run. After all, who paid the bills for the regulation of the Tisza river?
Water, 2022
Lowland forests benefiting from groundwater availability are important ecosystems in Central Euro... more Lowland forests benefiting from groundwater availability are important ecosystems in Central Europe, both from ecological and economic perspectives. Besides a great reduction in their extent in the historical times and further shifts in the land use and water management regimes intensified during the industrial era, continuing changes in the groundwater and overall hydro-climatic conditions can pose significant challenges to them. Although tree-ring analyses serve as widely used tools to assess the climatic impact on tree growth and vitality, few studies have attempted to investigate the effects of subsurface hydrology on interannual fluctuations in xylem production. In this study, we compared the tree-ring width series of pedunculate oak (Quercus robur L.) from a forested area in southwestern Hungary with the time series of monthly groundwater depth and climatic variables over the period of 1920–2017 with a specific focus on 1961–2017. The radial growth of the studied trees showed the strongest relationship with late winter and early spring groundwater and drought conditions preceding the growing season, differing from the commonly reported climatic signals marked by early summer meteorological conditions of the vegetation season. The results suggest that the groundwater recharge during the dormant period preceding the vegetation season and the groundwater levels in early spring were among the key limiting factors on tree growth in the study area. In the growing years starting with a sufficiently high groundwater table, even scarce summer precipitation did not seem to limit radial growth drastically. However, unfavorable shifts in climatic conditions during the past few decades and the associated uncertainties in the future groundwater regime imply that additional active measures aimed at maintaining and restoring groundwater conditions may well be highly beneficial for sustaining groundwater-dependent forest ecosystems and their productivity.
Sustainability, 2023
Climate change and water scarcity increase the vulnerability of crop production and other ecosyst... more Climate change and water scarcity increase the vulnerability of crop production and other ecosystem services (ES) in flood-protected lowlands under a continental climate. Restoration of wetlands leads to a higher water-buffering capacity of the landscape, strengthening various ecosystem services, and fostering adaptation to climatic, ecological, and agricultural challenges. Such restoration efforts require extensive land-use change, leading to trade-offs in provisioning and regulating ES. However, knowledge is limited about these situations, especially in the case of lowland areas. Here, we introduce a hydrological analysis in a 243 km2 flood-protected catchment in the Great Hungarian Plain, mapping the potential hydrological effects of water-retention scenarios on groundwater levels. We point out how the simulated groundwater levels will be used for estimating the changes in crop yields and tree growth (provisioning services). The introduced hydrological analysis and preliminary results for crop-yield estimates suggest a significant and scalable capacity for a nature-based hydrological adaptation: the extent of inundated areas could be increased stepwise and water retention could locally compensate dry periods due to the buffering effect of inundated meanders.
Ecosystem Services, 2022
The economic valuation of ESs is intended to assist decision-making processes, by assessing the v... more The economic valuation of ESs is intended to assist decision-making processes, by assessing the value of the ESs in monetary terms. However, scientific debate about the ethical and methodological issues related to economic valuation of ESs is still ongoing. In this commentary, we would like to raise some of the methodological issues in detail and also refer to the ethical aspects of economic valuation. Primary data for the economic valuation of ESs is frequently unavailable, and conducting primary valuations is too costly and time consuming, therefore, the results of other studies are used for value estimates via benefit or value transfer. If input data are lacking on regional scale, the global estimates may seem easy to use, and especially because they offer unit values for a wide range of biomes and services. However, global unit value estimates, which are standardised mean unit values based on individual case studies, are unsuitable for transfer to local or regional scales. Another area where primary data is frequently imperfect and the valuations demand interdisciplinary collaboration is the production boundary or human added value in general. A widely debated question is the high value estimates of provisioning services in many assessments, especially for food from intensive crop farming, which have had multiple human inputs (e.g. human labour, fertilisers, pesticides, machinery and other technologies). As a result, some studies assign considerably greater ecosystem service value to the food production on croplands than, for example, extensive grasslands or forests, and therefore to a much lesser degree is indicated the contribution of nature in the provision of these services. It should be noted that the whole ES approach and the economic valuation of ESs are, as manifestations of anthropocentrism, highly controversial in the eyes of many scholars with different professional backgrounds, many with a great commitment to nature. Yet the economic valuation of ESs may nonetheless prove to be reasonable in certain circumstances, if the methodological recommendations are followed carefully and the limitations on the results and their use are also addressed. All these aspects need to be handled with care and conscientiousness, and especially with regard to the responsibility of the researcher and the messages that they want to convey.
Scientific Reports, 2022
Charting the long-term trends in European wheat and maize yields and harvested areas and the rela... more Charting the long-term trends in European wheat and maize yields and harvested areas and the relation of yields to climatic and economic drivers, two profound spatial processes become apparent. One consequence of the relatively late modernization of Eastern Europe has been to shift the focus of grain production from West to East. The warming trend prevailing over the past decades in the summer and winter seasons has been accompanied by a South to North shift in the harvested areas. The combination of these two processes has meant that the northeastern sector of the European grain chessboard has emerged as the main beneficiary. There, the relatively low sensitivity of cereals to climatic change plus high economic growth rates have been accompanied by the most dynamic increases in cereal yields on the continent. As a result, a modern version of the 3000 year-old grain distribution system of the Ancient World is being restored before our eyes. One noteworthy finding is that increasing January-March temperatures have had a significant positive impact on wheat yields from Northern to SouthEastern Europe, and this is, at least in part, compensating for the negative impact of summer warming.
Ambio, 2022
Riverine floods cause increasingly severe damages to human settlements and infrastructure. Ecosys... more Riverine floods cause increasingly severe damages to human settlements and infrastructure. Ecosystems have a natural capacity to decrease both severity and frequency of floods. Natural flood regulation processes along freshwaters can be attributed to two different mechanisms: flood prevention that takes place in the whole catchment and flood mitigation once the water has accumulated in the stream. These flood regulating mechanisms are not consistently recognized in major ecosystem service (ES) classifications. For a balanced landscape management, it is important to assess the ES flood regulation so that it can account for the different processes at the relevant sites. We reviewed literature, classified them according to these mechanisms, and analysed the influencing ecosystem characteristics. For prevention, vegetation biomass and forest extent were predominant, while for mitigation, the available space for …
Science of the Total Environment, 2020
Groundwater (GW) in many regions is essential for agricultural productivity, especially during dr... more Groundwater (GW) in many regions is essential for agricultural productivity, especially during drought periods. The shrinking of GW is an important but rarely documented component of the recent global environmental crisis and may threaten food security. The problem cannot be put in proper perspective, because we rarely have datasets long and detailed enough to scrutinise the unfolding effects at regional scales. To address this knowledge gap, we used a 50-y long (1961-2010) and spatially extensive (283 GW wells) dataset from Hungary to examine the GW trends and the sensitivity of the yields of two important crops to GW fluctuations. During 1986-2010, GW levels were significantly (0.21-0.60 m) lower than during 1961-1985 in every region of Hungary and every month of the year. The decrease was 2.24 cm y −1 at the country level. Linear and bootstrap resampling tests indicated weak relationship between GW levels and wheat yields but decreasing GW levels accounted for 18-38% of maize yield variability during the 'climate change affected' period of 1986-2010. Calculating the impact of GW on potential food production, a 100 mm higher GW levels would have increased annual maize yields by 0.23 t ha −1 on the Hungarian Plain. However, the registered GW decrease caused an estimated maize yield loss j o u r n a l h o m e p a g e : w w w. e l s e v i e r. c o m / l o c a t e / s c i t o t e n v of 0.65 t ha −1 , i.e. 11.6% of the average annual yield during 1986-2010. GW level fluctuations on the plain showed a significant correlation with August-October soil moisture gridded data over much of the agricultural landscapes of Central and Western Europe, indicating a similar situation in a wider European context. To mitigate the cumulative negative impact of GW decrease and the rising temperature, GW recharge via infiltration of retained water would be an adequate solution. Areas of former floodplains with low agroecological suitability, amounting to almost a quarter of the Hungarian Plain could serve as such water retention areas.
Uploads
CV by Zsolt Pinke
Thesis Chapters by Zsolt Pinke
The study period is inspiring not only from the viewpoint of climate history, but also from economic and environmental history. Long-term investigation of the production factors of agriculture, the sector that affected the transformation of the biosphere the most before the industrial revolution, is of outstanding importance. Donald Worster pointed out that the late medieval period and the Age of Enlightenment saw the most important agricultural change since its Neolithic emergence. ‘The single most important task … to trace what Karl Polanyi has called »the great transformation« both in general planetary terms and in all its permutations form place to place’, he said. I argue that as a consequence of the greater vulnerability of pre-modern communities to the environmental challenges, particularly to the rapid shifts of the natural conditions in the critical periods of the LIA, contributed not only to the restructuring of settlement patterns, but also to the profound transformation of agriculture, the core sector of the age. This transformation of agriculture supplied the overpopulation of mankind, led to massive extinction of species, the destruction of habitats and the second biggest anthropogenic carbon emission since 1850.
Hortobágy-Sárrét Floodplain Rehabilitation Model by Zsolt Pinke
Elemzésünkben ezt a kérdéskört jártuk körül egy, a Tisza hazai szakaszára eső mélyártéri terület vizsgálatával. A 242 km2-es egykori vízjárta ártéri területen a vályog, iszapos agyagos vályog és agyag talajok a legjellemzőbbek. A talajtípusokat a DOSoReMI.hu-ból származó 100 m
felbontású, 6 db GSM standard mélységben rendelkezésre álló USDA textúratérképekkel írtuk le, amik összesen 407 db különböző vertikális talajtextúra kombinációt eredményeztek. Ezen talajszelvények mindegyikére felállítottunk egy numerikus talajvízforgalmi modellt Hydrus-1D környezetben. A 407 db azonos felépítésű modellkonfiguráció egyedül a felső 2 m-nyi réteg talajtani paraméterezésében tért el egymástól. A 10 éves szimulációkban alkalmazott napi lépésű peremfeltételek az alföldi, belvizes területre jellemző hidrometeorológiai viszonyokat reprezentálták (kaszáló területhasználat, felszíni vízborítás lehetősége és talajvízhatás). A számítási eredményekből több mutatószámot származtattunk (felszíni vízborítás tartósság, gyökérzóna átlagos víztelítettsége, átlagos talajvízszint, stb.). Ezt követően a talajszelvényeket két úton csoportosítottuk: (i) a talajtani tulajdonságaik alapján és (ii) a szimulációkból levezetett mutatószámok alapján. Végül elkészítettük a kétfajta csoportosítás alapján a terület talajainak vízgazdálkodási térképét. Ez az eljárás lehetővé tette, hogy összevessük a tisztán a
talajinformációkra épülő csoportosítást és az elemzésben bemutatott, hidrológiai viselkedésen alapuló osztályozást. A eredmények megerősítik a kiinduló felvetést: a nagyarányú szerkezeti változékonysághoz csak kisebb mértékű hidrológiai variabilitás párosul. Ezért az eljárást országosan is tervezzük alkalmazni a MARTHA adatbázis részletesen felmért szelvényei segítségével.
alföldi tölgy állományban vizsgáltuk. A múltbeli fahozam helyettesítő adatként az évgyűrűszélességet használtuk, mint proxi. A nyers évgyűrűszélesség idősorokat standardizáltuk, hogy eltávolítsuk a korfüggő növekedési trendet, majd az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiákat a változó mintaszámot figyelembe vevő variancia stabilizálás és Tukey-féle robusztus átlagolás módszerével számítottuk. Rácshálós aszályindexeket (SPEI6 és scPDSI) használtunk, hogy kiválaszuk az elmúlt 110 év főbb aszályos eseményeit, amelyek mindegyik vizsgált termőhelyet érintették. Az augusztusi scPDSI < -3,8 és a SPEI6 < -1,5 küszöbértékek figyelembevételével hat nagyobb aszályos eseményt (1946, 1950, 1952, 1992, 2003 és 2012) találtunk, amelyet minden egyes állomány megszenvedett. Az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiák adatsoraiból ezekre az évekre SAE (Superposed Epoch Analysis) elemzést végeztünk. A
SAE eredményei azt mutatják, hogy a jelentősebb többletvízhatás mellett növekvő állományok esetében az aszályos években nem érhető tetten növedékvisszaesés. A jelentősebb többletvízhatással nem bíró állományoknál az aszályos években szignifikánsan kisebb a növekmény, a megelőző évek átlagos növekményéhez viszonyítva, de elhúzódó hatás nem mutatható ki.
ecological carrying capacity of the land, during the cereal boom and in the long run. After all, who paid the bills for the regulation of the Tisza river?
The study period is inspiring not only from the viewpoint of climate history, but also from economic and environmental history. Long-term investigation of the production factors of agriculture, the sector that affected the transformation of the biosphere the most before the industrial revolution, is of outstanding importance. Donald Worster pointed out that the late medieval period and the Age of Enlightenment saw the most important agricultural change since its Neolithic emergence. ‘The single most important task … to trace what Karl Polanyi has called »the great transformation« both in general planetary terms and in all its permutations form place to place’, he said. I argue that as a consequence of the greater vulnerability of pre-modern communities to the environmental challenges, particularly to the rapid shifts of the natural conditions in the critical periods of the LIA, contributed not only to the restructuring of settlement patterns, but also to the profound transformation of agriculture, the core sector of the age. This transformation of agriculture supplied the overpopulation of mankind, led to massive extinction of species, the destruction of habitats and the second biggest anthropogenic carbon emission since 1850.
Elemzésünkben ezt a kérdéskört jártuk körül egy, a Tisza hazai szakaszára eső mélyártéri terület vizsgálatával. A 242 km2-es egykori vízjárta ártéri területen a vályog, iszapos agyagos vályog és agyag talajok a legjellemzőbbek. A talajtípusokat a DOSoReMI.hu-ból származó 100 m
felbontású, 6 db GSM standard mélységben rendelkezésre álló USDA textúratérképekkel írtuk le, amik összesen 407 db különböző vertikális talajtextúra kombinációt eredményeztek. Ezen talajszelvények mindegyikére felállítottunk egy numerikus talajvízforgalmi modellt Hydrus-1D környezetben. A 407 db azonos felépítésű modellkonfiguráció egyedül a felső 2 m-nyi réteg talajtani paraméterezésében tért el egymástól. A 10 éves szimulációkban alkalmazott napi lépésű peremfeltételek az alföldi, belvizes területre jellemző hidrometeorológiai viszonyokat reprezentálták (kaszáló területhasználat, felszíni vízborítás lehetősége és talajvízhatás). A számítási eredményekből több mutatószámot származtattunk (felszíni vízborítás tartósság, gyökérzóna átlagos víztelítettsége, átlagos talajvízszint, stb.). Ezt követően a talajszelvényeket két úton csoportosítottuk: (i) a talajtani tulajdonságaik alapján és (ii) a szimulációkból levezetett mutatószámok alapján. Végül elkészítettük a kétfajta csoportosítás alapján a terület talajainak vízgazdálkodási térképét. Ez az eljárás lehetővé tette, hogy összevessük a tisztán a
talajinformációkra épülő csoportosítást és az elemzésben bemutatott, hidrológiai viselkedésen alapuló osztályozást. A eredmények megerősítik a kiinduló felvetést: a nagyarányú szerkezeti változékonysághoz csak kisebb mértékű hidrológiai variabilitás párosul. Ezért az eljárást országosan is tervezzük alkalmazni a MARTHA adatbázis részletesen felmért szelvényei segítségével.
alföldi tölgy állományban vizsgáltuk. A múltbeli fahozam helyettesítő adatként az évgyűrűszélességet használtuk, mint proxi. A nyers évgyűrűszélesség idősorokat standardizáltuk, hogy eltávolítsuk a korfüggő növekedési trendet, majd az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiákat a változó mintaszámot figyelembe vevő variancia stabilizálás és Tukey-féle robusztus átlagolás módszerével számítottuk. Rácshálós aszályindexeket (SPEI6 és scPDSI) használtunk, hogy kiválaszuk az elmúlt 110 év főbb aszályos eseményeit, amelyek mindegyik vizsgált termőhelyet érintették. Az augusztusi scPDSI < -3,8 és a SPEI6 < -1,5 küszöbértékek figyelembevételével hat nagyobb aszályos eseményt (1946, 1950, 1952, 1992, 2003 és 2012) találtunk, amelyet minden egyes állomány megszenvedett. Az átlagos évgyűrűszélesség-kronológiák adatsoraiból ezekre az évekre SAE (Superposed Epoch Analysis) elemzést végeztünk. A
SAE eredményei azt mutatják, hogy a jelentősebb többletvízhatás mellett növekvő állományok esetében az aszályos években nem érhető tetten növedékvisszaesés. A jelentősebb többletvízhatással nem bíró állományoknál az aszályos években szignifikánsan kisebb a növekmény, a megelőző évek átlagos növekményéhez viszonyítva, de elhúzódó hatás nem mutatható ki.
ecological carrying capacity of the land, during the cereal boom and in the long run. After all, who paid the bills for the regulation of the Tisza river?
The transformation of climatic regime has an undeniable impact on plant production, but we rarely have long enough date series to examine the unfolding of such effects. The clarification of the relationship between crop plants and climate has a near-immediate importance due to the impending human-made global change. This study investigated the relationship between temperature, precipitation, drought intensity, and the yields of four major cereals in Hungary between 1921–2010. The analysis of 30-year segments indicated a monotonously increasing negative impact of temperature on crop yields. A 1 °C temperature increase reduced the yield of the four main cereals by 9.6–14.8% in 1981–2010, which revealed the vulnerability of Eastern European crop farming to recent climate change. Climate accounted for 17%–39% of yield variability over the past 90 years, but this figure reached 33%–67% between 1981–2010. Our analysis supports the claim that the mid-20th century green revolution improved yields “at the mercy of the weather”: during this period, the impact of increasing fertilization and mechanisation coincided with climatic conditions that were more favourable than today. Crop yields in Eastern Europe have been stagnating or decreasing since the mid-1980s. Although usually attributed to the large socio-economic changes sweeping the region, our analysis indicates that a warming climate is at least partially responsible for this trend. Such a robust impact of increasing temperatures on crop yields also constitutes an obvious warning for this core grain-growing region of the world.
kialakításáról döntött, mely kivételes lehetőség az ipari fejlesztés és a természetvédelem
szempontjainak összehangolására. A természetes potenciális vegetáció-modell becslése alapján,
a gyár szempontjait is figyelembe véve választottuk a gyepekkel mozaikos homoki tölgyes
kialakítását (ÁNÉR kódok: L5 és M4), amely az archív térképeken szereplő zavarás előtti
vegetációval is részben megegyezik. Így a kialakítandó mintegy 26,25 ha-os zöldfelületen
hazánkban ma az egyik legveszélyeztetettebb élőhelytípust hozzuk létre. Mivel a gyárterületen
a gyors felületborítás elengedhetetlen, az ökológiai funkció (pormentesítés) helyreállítása volt
az elsődleges cél, a természet-közeli fajkészlet biztosítása ezt követi. Tudományosan
megalapozott, műszaki kiviteli és monitorozási terv készült. Az alkalmazott módszerek a
következők: dajkanövények vetése (lucerna, bükköny és rozs); természetközeli gyepekből
származó széna terítése; kereskedelmi forgalomban vásárolt és saját gyűjtésű magok vetése. A
telepítés 5 elkülönült, egyenként 1,5 – 8,5 hektárnyi felületen történik. A 2014. évben csak 3
terület szabadult fel az építkezés alól, így a beavatkozások 12 hektáron kezdődtek meg. A
felszabadult területeken pormegkötés céljából 2013 őszén dajkanövényeket vetettünk. 2014
nyarán kb. 4 ha-on fűmagban gazdag széna terítése történt, ezt kétszikűekben gazdag széna
ráterítése egészíti ki. A magvetéshez két fűfaj (Festuca pseudovina és F. rupicola) és közel 50
kétszikű faj magjait sikerült beszerezni, melyek vetésére szeptemberben kerül sor. A cserje- és
fafajokat helyi forrásból, a Nyírerdő Zrt.-től szerezzük be, telepítésük novemberben lesz. Az
előadásban a stratégiai és kivitelezési tervet és az elvégzett munkát mutatjuk be.
As a result of our examinationts the rehabilited floodplains in the two areas can provide such public ecosystem services as flood prevention, soil conservation, balance of water-level fluctuation, purification, enlarging potential biomass productivity and increasing biodiversity etc. This can take out urgent investments that would amount to billions of euros.
In the centre of our model are changing of land use, rehabilitation of former floodplains and their water management. It is to be emphasized that data and conclusions derived from studies of environmental history can be applied in the process of landscape planning and understanding the material and energy processes of a landscape.
SW technology: ArcView 3.1, ArcGIS 9.2, ArcMap, ArcCatalog, ArchiCAD 11, ER Mapper 7.0
The biggest unbroken floodzone network of the Carpathian Basin before 19th century river controls lay in Hortobágy-Sárrét (9331 km²). Due to persistant human destruction its indigenous vegetation has disappeared almost totally by now and 63% of the area characterized as agricultural landscape is involved into cropland farming. The constant lability of the relationship between people and nature is signaled by the dramatic deterioration of social and natural conditions. The present form of landscape management, i.e. nearly exclusive monocultural cropland farming, is unsustainable from the aspects of society, economy and ecology. It can be seen that the water management system of the Tisza Valley is incapable of managing floods, drainage water, salination processes and intensifying aridation. Transformation of the agricultural and hydrological system is inevitable.
Rehabilitated areas provide such public ecosystem services as flood prevention, soil conservation and increasing biodiversity etc. which are difficult to sell directly in the market, so it necessitates state interference. Conflicts emerging while implementing VTT show that dominant state participation is indispensable to set a successful rehabilitation process as a positive model. Managing rehabilitation in an efficient and transforming land use in a well-coordinated way can best be put into practice under the control of national parks and other possible actors. Implementing the task will coincide with a major extention of the affected national parks.
Besides the positive effects that floodplain rehabilitation have on the ecosystem, it also needs to serve the economic development of local communities in the long run. We would like to illuminate three forms of land use and economic activities which are profitable for the local communities and can be synchronized with the operation of local national parks.
1, Recreation and tourism aimed at environmental protection and culture.
2, Fishing.
3, Forestry.
We selected the target area of floodplains for rehabilitation taking agrotopograpyical maps, model of suitablity for cropland farming of VÁTI and SRTM, a 90x90 m scale relief model indicating the basic landscape features but unsuitable for detailed analysis, into account.
Keywords: floodplain rehabilitation, landscape degradation, land utilization, national park,
tests the validity of the arguments buttressing the heroizing historical picture of the megaproject. By taking economic, enviro-historical and geopolitical
perspectives it broadens the geo-historical picture attached to the symbol of nineteenth-century Hungarian modernization. I argue that the planning and
decision making levels of river regulations were dominated by a narrow stratum of landowners who possessed a decisive proportion of floodplains and
who became interested in extending cropland farming. The paper illuminates certain covert details of the Tisza regulation by presenting unpublished
documents on levying floodplain tax. As a result of one-sided plans reflecting only the interests of the privileged stratum the Tisza regulation proved to be
a delayed and mistimed venture, since the European markets of reclaimed Tisza Valley wetlands producing grain for export collapsed right in the second
phase of regulation because of the ‘overseas transport-induced price shock’.
tests the validity of the arguments buttressing the heroizing historical picture of the megaproject. By taking economic, enviro-historical and geopolitical
perspectives it broadens the geo-historical picture attached to the symbol of nineteenth-century Hungarian modernization. I argue that the planning and
decision making levels of river regulations were dominated by a narrow stratum of landowners who possessed a decisive proportion of floodplains and
who became interested in extending cropland farming. The paper illuminates certain covert details of the Tisza regulation by presenting unpublished
documents on levying floodplain tax. As a result of one-sided plans reflecting only the interests of the privileged stratum the Tisza regulation proved to be
a delayed and mistimed venture, since the European markets of reclaimed Tisza Valley wetlands producing grain for export collapsed right in the second
phase of regulation because of the ‘overseas transport-induced price shock’.
induced by the criticism of resources and databases used while conducting research into environmental history. We got a further impetus from historian Gyorgy Gyorffy who neccessitated „rewriting the ancient hydrography of the Carpathian Basin”. Perceiving the vagueness of the initial attempts to describe the ancient hydrological conditions of the Carpathian Basin, in a lecture he held on ’The matter of making a historical map’ in the Institute of History of the Hungarian Academy of Sciences in 1982 he said: ’… the only serious attempt on this matter is a map titled »Water Covered Areas (…) Before the Commencement of Flood Protection and Draining (Bp., 1938) ≪ is unfortunately rather unreliable. The editor based his marking of wetlands on the map of fl ood protection associations, although they did not always indicate the actual conditions of the past, but rather areas inundated by rivers forced to fl ow with higher water level fl uctuations between dikes and areas taxed according to maximum water-levels. Hence the dry ridge of Nagykunság has been projected as wetland.’ Let us see whether the geographical area ’the dry ridge of Nagykunság’ he mentioned was indeed marked as wetland on Laszloffy’s map and whether the ridge of Nagykunsag was really dry before the river controls of
the 19th century.
Szignifikáns eltérést sikerült kimutatni a stabil településállományú, az elhagyott és a lakatlan zónák között a talajadottságok szempontjából is. A jó és kiváló agro-ökológiai adottságú területek aránya 1,5-2-szer nagyobbnak bizonyult a stabil településállományú zónában, mint az elhagyott és a lakatlan zónákban. A különbségek arra utalnak, hogy agro-ökológiai alkalmasság az Árpád-kori megtelepülők számára nem bírt olyan fontossággal, mint a késő középkoriak számára. Ezek az eredmények hozzájárulhatnak annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy miért válhattak szinte teljesen lakatlanná a kis jégkorszak első fázisában az árvíznek kitett és viszonylag gyenge agro-ökológiai adottságú síkvidéki területek.
A vizsgálat utolsó szakasza abból a feltevésből indult ki, hogy ha a hidro-klimatikus változások az árterek kiterjedésének és elöntési szintjeinek növekedéséhez vezettek, akkor ez a növényzet összetételében is változást okozott. Növényi makrofosszíliák élőhely-klasszifikációs és statisztikai elemzése azt igazolja, hogy a nedves élőhely igényű fajok aránya a késő Árpád-korban (13. század második fele) a kora Árpád-korhoz képest szignifikánsan emelkedett. A gabonamaradványokat tekintve megnőtt a nedves és hűvös környezeti feltételeket leginkább toleráló rozs aránya.
A rekonstruált változások a településállomány térbeli mintázatában és a növényi maradványok összetételében a táj strukturális átalakulására utalnak. Az elemeiben ekkor megjelenő és a kis jégkorszak időszakában kialakuló táji kompozíció egészen a 19. századi modernizációig meghatározó maradt a térségben.
A hajdúsági városcsoport esetében okleveles források és az archaeobotanikai anyag alapján igyekeztünk feltárni e jelenség középkori előzményeit. A helynévi anyag mellett konkrét említések is jelentős szántóföldi tevékenységre utalnak a várossá alakuló hajdúsági települések határában. A 16 db hajdúsági lelőhelyen talált nagyszámú, közel 47 ezer db gabonaszem jól mutatja azokat a változásokat, amelyek a gabonatermesztésben a középkor során végbementek. A zöldség- és más haszonnövények, a gyümölcsmaradványok viszonylagosan magas száma és változatos faji összetétele 12-13. századi konyhakertek gyümölcs- és szőlőskertek meglétére utalnak.
Premisszaként elfogadva az alföldi állattartás városképző funkciójára vonatkozó korábbi megállapításokat, a hajdúsági várostérség vonatkozásában kiegészítésüket szeretnénk megfogalmazni. Következtetésünk szerint a hajdúsági állattartó mezővárosok városfejlődésének hátterében az állattenyésztési szektor számára komparatív előnyöket biztosító ártéri legelők takarmányhozamaira épülő specializáció, a jó termőhelyi adottságú szántóföldek koncentrációja, az úthálózatban elfoglalt csomóponti szerep és az autonómiákkal rendelkező közösségek regionális együttműködésének együttes előfordulása bírt városképző funkcióval.
on the top of) the so called Csörsz Ditch (Csörsz árok) – also known as Devil’s Dykes
(Ördögárok) – situated along the Limes Sarmatiae, a road presumably existed as early as the
4th century. About six or seven hundred years later, a regional road network emerged running
between Szabolcs and Körösszeg and in the proximity of these earthworks. The significance
of this medieval route is demonstrated by a number of commercial and administrative centres,
as well as monasteries, in a density unusual in the Trans-Tisza region. The connection of the
ancient earthworks to the medieval roads in the Debrecen – Körösszeg area is suggested on
the basis of their spatial overlap and functional similarity.
Keywords: medieval settlements and landscape history, regional differences, human-nature interaction, settlement network changes, historical demography
ThedatabaseoftheseedremainsfromHungarianexcavations,indicatingspeciesandnumberofitemswasclassifiedonthebasisofperiodsandsites,rangingfromtheNeolithictotheModernAge,whichmakesitpossibletoreconstructtheconditionsof27(100-700yearlong)periodsin93000km2.TheseedremainsalsoshedlightonweedhistoryandtheenvironmentalchangestakingplaceinHungaryinthelasteightthousandyears.
Zonális elemezésünk szignifikáns eltérést mutatott a stabil településállományú, az elhagyott és a lakatlan zónák településállománya (khi-négyzet próba df=2; p=0,01) és a talajadottságuk mintázatai között (khi-négyzet próba df=2; p>0,01). A jó és kiváló agro-ökológiai adottságú területek aránya 1,5-2-szer nagyobbnak bizonyult a stabil településállományú zónában, mint az elhagyott és a lakatlan zónákban. Eltérő mértékű regressziós koefficiensek mutatkoztak az Árpád-kori és késő középkori települések száma valamint a kiváló és a közepes agro-ökológiai adottságú területek kiterjedése között. A különbségek arra utalnak, hogy agro-ökológiai alkalmasság az Árpád-kori megtelepülők számára nem bírt olyan fontossággal, mint a késő középkoriak számára. Eredményeink hozzájárulhatnak annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy miért válhattak szinte teljesen lakatlanná árvíznek kitett és viszonylag gyenge agro-ökológiai adottságú síkvidéki területek a kis jégkorszak első fázisában.
Vizsgálatunk utolsó szakaszában abból indultunk ki, ha a hidro-klimatikus változások az árterek kiterjedésének és elöntési szintjeinek növekedéséhez vezettek, akkor ez a növényzet összetételében is változást okozott. Növényi makrofossziliák élőhely-klasszifikációs és statisztikai elemzése arra utal, hogy a nedves élőhelyi igényű fajok aránya a késő Árpád-korban (13. század második fele) a kora Árpád-korhoz képest szignifikánsan emelkedett (khi-négyzet próba nrégészeti lelőhely=55; ntaxon=332; df=1; p=0.047). A gabonamaradványokat tekintve megnőtt a rozs, a nedves és hűvös környezeti feltételeket leginkább toleráló gabona aránya.
A vizsgálatunk során rekonstruált változások a településállomány térbeli mintázatában és a növényi maradványok összetételében a táj strukturális átalakulására, a kis jégkorszak során egészen a 19. századi modernizációig uralkodó táji kompozíció kialakulásának kezdeti fázisára utalnak.
The statistical analysis of medieval archaeological sites indicating settlements showed that elevation means in the early period of the Little Ice Age (LIA) (mid-13th – mid-16th centuries) were significantly higher than in the Medieval Warm Epoch (MWE) (mid-10th – mid-13th centuries) (p≤0.01; n=549; α=0.05). This result supported our hypothesis that waterside settlements of the plain displaced vertically from the MWE to the LIA.
Secondly, a GIS based zonal analysis suggested a strong spatial connection between the geomorphological zones (riparian, deep floodplain and sand plateau), the agro-ecological suitability zones (good-excellent, medium and low) and the population zones (with stable settlement pattern, deserted and uninhabited). E.g. the elevation means of archaeological sites in deserted zones proved significantly lower than those with stable settlement pattern (p≤0.01; n=381; α=0.05). Similarly, a statistical investigation of grain remains (narchaeological site=79; ntaxon=751; nfindings=4.8 millions) of the Great Hungarian Plain (GHP) indicated that the early phase of the LIA saw the spreading of moorland plants and rye, the cereal most resistant to humidity and cool. When the relation of settlement patterns to soil conditions was analysed by ANOVA linear model, a significant spatial correlation appeared between the extension of the high and medium agro-ecological suitability zones and the number of settlements in each population zone of the five microregions (R2=0.46; p≤0.01; df=18).
In conclusion, our results refer to rising water levels in the early phase of the LIA, which may have been a causal factor behind the serious late medieval settlement abandonment in the GHP. They also suggest that soil conditions determined the spatial pattern of settlements. From an environmental aspect, flood free surfaces and suitability for farming were decisive in the premodern population density of this wetland landscape. Historical data likewise show that the population of deserted villages migrated towards floodless areas with excellent soil conditions where a rapidly growing town network emerged in the early phase of the LIA. The croplands of abandoned villages were converted into pastures for extensive cattle husbandry managed by towns – a typical way of farming in the Hungarian lowlands.