Korunk egyik legnagyobb és talán legvitatottabb beruházása a kínai Három-Szurdok-gát, a legek létesítménye: erőműve a legnagyobb névleges teljesítményű a világon, és az utóbbi időben áramtermelési rekordokat döntöget, miközben a tározótóban lévő vízmennyiség hatásaként 0,06 mikromásodperccel lett hosszabb a földi nap. Ugyanakkor a gát valós haszna kérdések kereszttüzébe került bel- és külföldön egyaránt, részben a klímaváltozást kísérő extrém időjárási események (áradások 2020-ban, aszály 2022-ben), részben a gát környezeti hatásai miatt, miközben a beruházók egy hasonlóan gigantikus kapcsolódó projekt révén egyfajta előremenekülésbe kezdtek.

De mi is ez az egzotikusan hangzó Három-Szurdok, ahol a gigantikus gát felépült? Földünk harmadik leghosszabb folyója, a (Qinghai (Csinghaj) és Tibet határán eredő, több mint 6300 kilométer hosszú Jangce (legismertebb helyi nevén Chang Jiang) több, igen különböző jellegű szakaszból áll. Az „életét” egy fennsíkon kezdi, hogy aztán egy elképesztően hosszú, többször irányt váltó szurdokrendszeren keresztül érje el a Szecsuáni-medencét, hogy onnan keleti irányban összetartó hegyvonulatok között lépjen ki a Kínai-alföldre, ahol mindössze 66 métert esve, tórendszerek között éri el torkolatvidékét. A Szecsuáni-medence és az alföld közötti mintegy 600 kilométeres szakaszt nevezik Három-szurdoknak, ahol a folyó először két párhuzamos hegyvonulaton tör át a Csütang-szurdok és a Vu-szurdok révén, majd egy jóval szélesebb masszívumon jut át a Hsziliang-szurdokon keresztül Yichang városáig.

A Vu-szurdok - (forrás)

Maguknak a szurdokoknak a keletkezésével kapcsolatban több különböző elképzelés versenyez: az nagyon valószínű, hogy a folyóvölgy a térszín évmilliókkal ezelőtt elkezdődött emelkedésével mélyült, az viszont nem egyértelmű, hogy a folyó az „Ős-Jangce” volt-e. Azokon a helyeken, ahol a folyó „puhább” homokkőbe és agyagpalába vágódott, a szurdokrendszer kiszélesedik, de ahol a keményebb és állékonyabb mészkőbe mélyítette völgyét, ott alakult ki a már említett három szurdok. Ez utóbbi helyeken a folyó a gyakorlatilag a mederből kiemelkedő sziklafalak közé szorul, ami festői, de a hajózásra roppant veszélyes környezetet teremt – olyannyira, hogy modern hajózóutat csak az első világháború alatt sikerült itt kijelölni. A három szurdok áttöréses szakasza mintegy 120 kilométer hosszú, ennek több mint a felét a legveszélyesebbnek tartott Hsziliang-szurdok teszi ki, melynek alsó szakaszára épült végül a Három-szurdok-gát.

Földünk egyik legimpozánsabb áttöréses folyóvölgyrendszere

Már Mao is szorgalmazta

Gátépítői szemmel nézve a helyszín kiválasztása teljesen logikus: itt csaknem 100 méteres duzzasztást (elképesztő tározókapacitást) lehet elérni anélkül, hogy mindez túlzottan nagy terület elárasztásával járna, ráadásul a tározótó a Jangce hírhedt nyári árvizeivel gyorsan feltölthető (a folyam legnagyobb árvizeinek víztömege meghaladta a tározótó kapacitását). Épp az árvizek elleni védekezés volt a gát megépítésének egyik legfőbb (a közvélemény számára is jól eladható) indoka. A folyó kora tavaszi 5000 köbméter/másodperc átlagos vízhozama ugyanis a nyári hónapokban a sokévi átlag alapján 30 000 köbméter/másodperc hozamra nő a gátnak helyet adó szakaszon, ami komoly katasztrófát okozott csak a XX. században háromszor (1931, 1954, 1998). A gáttal és tározótavával (elméletileg) szabályozni lehet a gigantikus vízmennyiség levonulását. Emiatt nem csoda, hogy a gát ötlete már a két világháború között felmerült, és Mao Ce-tung népköztársasága is prioritásként kezelte a projektet, azonban végül egy jóval kisebb „pilot-projektbe” vágtak bele: 1970 és 1988 között, a harmadik szurdok kijáratánál (Yichang északi külvárosában, az építkezést megkönnyítő terepviszonyok között) épült fel a viszonylag szerényebb méretű Gezhouba-gát és a hozzá csatlakozó 2715 megawatt névleges teljesítményű erőmű.

A brutális méretű gát a tározó feltöltését követően  - (forrás)

Az ott szerzett tapasztalatokat is hasznosítva kezdődött meg 1994-ben mintegy 40 kilométerrel feljebb a 2335 méter hosszú és 181 méter magas vasbetonmonstrum építése. A gát koronája 185 méterrel van a tengerszint felett, a tározó pedig legfeljebb 175 méteres magasságig tölthető, ami 109 méteres duzzasztást jelent a „kistestvér” tározójához képest. A tározótó 660 kilométer hosszú, azaz kitölti a  Három-szurdokot és oldalvölgyeik egy részét is. Területe 1045 négyzetkilométer, kapacitása 39,3 köbkilométer – ez nagyjából a fele a Nagy Etióp Reneszánsz gát elméleti tározókapacitásának. Fontos ugyanakkor megjegyezni, hogy az extrém hosszan érintett folyómeder térfogata és felülete önmagában is igen nagy volt, újonnan „csak” 632 négyzetkilométert árasztottak el. Ez a terület azonban nagyrészt a folyam menti keskeny, ám sűrűn lakott sáv volt, így 1600 településről összesen 1,25 millió embert kellett kitelepíteni – gyakorlatilag komplett városokat romboltak le és építettek újra 30–100 méterrel magasabban. Mindez nemcsak komoly környezeti kárral és rengeteg egyéni sérelemmel járt, de az áttelepítés és újjáépítés a kínai kormányzat által 22,5 milliárd dollárosra tervezet beruházás költségvetésének mintegy 30–40 százalékát tette ki (más becslések szerint a projekt valós költsége elérhette az 59 milliárd dollárt). Az építkezés ugyanakkor rendületlenül folyt, az erőmű első turbinái 2003-ban megkezdték működésüket, a gát 2006-ra teljesen elkészült, a tározó feltöltése 2008-ra nagyrészt befejeződött, négy évvel később pedig az utolsó turbinát is beüzemelték – így állt elő a 22 500 megawattos névleges teljesítmény. A projekt befejező elemét, a kisebb hajók gyors továbbítását szolgáló rendkívül látványos hajóliftet három évvel később adták át.

Áramtermelésben világelső

Vajon teljesültek-e azóta a gigaberuházással kapcsolatos elvárások? A tervezők azzal számoltak, hogy a vízszint megemelésével megtízszereződik a korábban szűk keresztmetszetnek számító Három-szurdok hajóforgalmi áteresztőképessége. Hogy ez tényleg teljesülhessen, a már említett hajólift mellett két impozáns, egyirányú, viszonylag energia- és víztakarékosan üzemelő, ötlépcsős zsiliprendszert létesítettek – a hajóforgalom a tervezett 100 millió tonnás éves forgalmat 2017-ben érte el.

A gát és környezetének modellje: jobbra a zsilipsor a torony középen középen a hajólift - (forrás)

A tervezők a legnagyobb hasznot az áramtermeléstől várták, és úgy néz ki, hogy jogosan: az erőmű áramtermelése 2020-ban megdöntötte az eddigi rekordot, az Itaipú-gát termelését (dél-amerikai Paraná folyón, Paraguay és Brazília határán), és kínai források szerint az energiatermelés révén már 2013-ra megtérült a beruházás (amennyiben az általuk kalkulált költségekkel számolunk...). Az erőmű csak két tekintetben teljesített alul: a 90-es évek elején még úgy kalkuláltak, hogy  a megtermelt árammennyiség az ország energiaszükségletének mintegy 10 százalékát fogja fedezni – azonban a robbanásszerű gazdaságfejlődés következtében végül jóval kisebb lett a gát szerepe az ország energiatermelésében. Ezenkívül a gát turbinái a folyó ingadozó vízjárása miatt csak júliustól szeptemberig tudnak maximális teljesítményen üzemelni (igaz, júniusban és októberben sem sokkal kisebb a kihasználtságuk), ellenben a téli időszakban viszonylag kicsi az erőmű kibocsátása. Ez az áramtermelési minta nagyon hasonlít a kínai segítséggel készülő Nagy Etióp Reneszánsz gát sajátosságaihoz – ott pedig részben emiatt minősítették egyes szakértői vélemények túlméretezettnek a beruházást. Ugyanakkor arról sem szabad megfeledkeznünk, hogy a kínai monstrumnak az etióp gáttal ellentétben igen fontos szerepe van az árvízvédelemben/öntözésben, ami indokolhatná ezt a bizonyos „túlméretezettséget”.

A hajólift - (forrás)

Ezen a téren viszont a létesítmény az elmúlt két évben komoly kritikákat kapott. Az első bő évtized árvizeivel szembeni védekezésben a gát valóban beteljesítette a reményeket, azonban 2020 extrém csapadékos nyarán már csak részben. Bár egyes médiajelentések tévesen a világjárvány miatti lezárásokból fakadó kisebb szén-dioxid-kibocsátásnak tulajdonították a „vízözönt”, a sokéves átlagnál csapadékosabb nyarak gyakoribbá válása több évtizedes trend a Szecsuáni-medencében, 2020-ban pedig egy különleges eseménysorozat tette még intenzívebbé a csapadékképződést. Az előző ősszel az indiai-óceáni dipólus jelenség (az óceán keleti és nyugati részének vízhőmérsékletkülönbsége, amely kihat a pára- és csapadékképződésre is) szokatlanul magas értékeit mérték a meteorológusok, amely a várakozásoknak megfelelően Kelet-Afrikában okozott extrém időjárást, ugyanakkor a csendes-óceáni légköri viszonyok (az El-Nino jelenség gyengesége) lehetővé tették, hogy a nagymértékű páraképződés hosszabb ideig fennálljon, és a következő nyári monszun Kína délkeleti részén is erősebb legyen. Ez azzal járt, hogy mindössze 7 hét alatt 5 nagy árhullám érte el a gátat (az utolsó 70 000 köbméter/másodperc feletti vízhozammal!), és már június 24-én meg kellett nyitni a gát árvízkapuit. Hamarosan elúsztak Yichang alacsonyabban lévő részei és számos más településen is óriási kárt okozott az áradássorozat.

A Dél–északi víztranszfer

Mindez persze némileg megingatta a közbizalmat a gát árvízvédelmi sikerességében. Ám az is igaz, hogy a károk jelentős részét a gát alatti szakaszon, a Jangcébe torkolló mellékfolyók áradása okozta – tény, az egymást napokon belül követő árhullámok miatt ezekre több esetben is ráengedték a tározó vizét. Egyértelműen kiderült, hogy azokat a helyzeteket nem lehet jól kezelni a Három-Szurdok-gáttal sem, amikor a gát feletti és alatti szakaszon is (majdnem) egyszerre hullik extrém mennyiségű csapadék. Mindez azért is vészjósló, mert egy, az 1960-as évek óta tartó méréssorozat szerint a Jangce felső (és részben középső) szakaszán egyre kevesebb csapadék hullik, míg az alsó szakaszán a csapadékösszeg növekedése tapasztalható. Ugyanakkor mindkét területen jellemző a nyári csapadék növekedése (leginkább épp Kelet-Szecsuánban, azaz közvetlenül a gát feletti területen), míg a felső szakasz csökkenő éves átlagértékeit nagyrészt az őszi csapadékmennyiség fogyatkozása okozza, azaz a víztározót tápláló folyószakasz jóval ingadozóbb vízjárásúvá válik.

Száraz folyómeder Peking közelében 2007-ben – a régió vízellátását a Jangce vízével kívánják javítani - (forrás)

Az ingadozó vízjárás kiegyenlítésében természetesen meghatározó szerepet tölthet be a Három-Szurdok-gát, azonban a vázolt vízjárás vélhetően kevésbé fog kedvezni az energiatermelés hatékonyságának – na és persze az árvízi védekezésnek. Főleg, hogy 2022 júliusában – épp a Kínát (és Európát) sújtó aszály és hőhullám közepén egy másik nagy és régóta tervezett beruházás kezdődött meg: a Dél–északi víztranszfer projekt. A vállalkozás a már Ausztráliából is ismert modellt követi: nagy mennyiségű vizet juttatna a Sárga-folyó aszályra egyre inkább hajlamos vízgyűjtőjére, különösen Peking térségébe.

Hogy jobban érzékelhessük a két vízrendszer távolságát...

Mindezt úgy, hogy a Három-Szurdok-gát víztározójából egy 195 kilométer hosszú (helyenként egy kilométerrel a felszín alatt futó) alagút vezetne a Han folyóba (amely a Jangce Wuhannál csatlakozó mellékfolyója), majd abból nem sokkal lejjebb egy 1400 kilométer hosszú nyílt csatorna ágazna ki észak-északkelet felé. A projekt további kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogy éghajlati okokból az egyre inkább ingadozó vízjárású Jangce gátja menyire tudja majd betölteni energiatermelési és vízjáráskiegyenlítő szerepét, illetve, hogy segít-e mindez az egyre aszályosabbá váló északkeleti országrészen? Az mindenesetre igaz, hogy az egyre gyakoribb "rekordáradásokkal" nem nagyon tudnak mit kezdeni a Jangce vízrendszerében -  kérdés, hogy északkeleten pont ekkor lesz-e szükség a feleslegre? Mindenesetre az új projektet egyfajta "előremenekülésként" is felfoghatjuk.

Gyakoribb földcsuszamlások

A nagy méretű víztározó kezelése az érintett folyószakaszok környezeti állapota miatt sem közömbös. A nagy vízszintingadozásokkal jellemezhető víztározók egyik leglátványosabb környezeti károkozása a földcsuszamlások növekvő száma (a tározó víztömegének felhajtóereje és a résvízviszonyok megváltozása miatt), aminek különösen a Három-Szurdokhoz hasonló, meredek hegyoldalakkal rendelkező területek kitettek. Ezeken a földcsuszamlások száma valóban megnőtt, dacára a korábbi rablógazdálkodás hibáit jóvátenni hivatott erdősítési programnak. Mindez a tározó gyorsabb feltöltődéséhez vezet, amihez hozzájárul a felső és a szecsuáni folyószakaszról érkező hordalékmennyiség is, amely a különleges, a hordalékmennyiség részleges (körülbelül 20 százalékos) áteresztésére is képes zsilipek ellenére lassan felgyűlik a tóban. Ez azért különösen problémás, mert a Jangce Földünk negyedik legtöbb hordalékot szállító folyama, ennek az anyagmennyiségnek pedig komoly szerepe van az árapályfolyamatoktól erősen uralt torkolatvidék, azaz Sanghaj és környéke morfológiai egyensúlyában.

Noha azok a fantasztikus „jóslatok”, melyek emiatt  a torkolatvidék vagy egyenesen négy kínai tartomány eltűnésével fenyegetnek, a legkevésbé sem reálisak, ugyanakkor a hordaléklerakódás egyensúlyának megváltozása még szolgálhat meglepetésekkel – főként az árapálymozgásokkal kevésbé érintett részeken. A folyam alsó szakaszán pedig könnyen lehet, hogy a meder süllyedésével kell számolni, ami az árvízvédelem szempontjából jó hír lehet, a Kínai-alföld (talaj)vízháztartása szempontjából már kevésbé, ráadásul komolyan hátráltathatja egy olyan környezeti probléma megoldását, amelyben a kínai hatóságok épp az első jó irányba tartó lépéseket tették. Az alföldi szakaszán a Jangce ugyanis – említettük – több, részben általa táplált nagy méretű tó között tart a tenger felé, melyekkel közös ökoszisztémát alkotott. A XX. század folyamán ezek a víztestek az árvízvédelem, az öntözés és a települések terjeszkedése miatt nagyrészt elvesztették folyami kapcsolatukat, ami a túlhalászással és a vízszennyezéssel együtt számos emblematikus folyami állatfaj élőhelyére és állományára mért végzetes csapást.

A kihalt kardorrú tok - (forrás)

A leghírhedtebb példa a csak 1914-ben felfedezett kínai folyamidelfin, amelyet 2004 óta gyakorlatilag kihalnak tekintenek – bár időnként látják még egy-egy példányát, a populáció valószínűleg nem elég a faj fennmaradásához. Az eredetileg is ritka állomány fogyásához leginkább a Mao-féle Nagy Ugrás (1958–1960) alatti halászata, később az állatok halászhálókba való gabalyodása, majd a már említett tavi élőhelyek zsugorodása vezetett, míg a Gezhouba-gát megépítésével tovább fragmentálódott e víziemlős élőhelye – a Három-Szurdok-gát vélhetően az utolsó koporsószöget jelenthette számára. Ugyanez a folyamatsor okozhatta, hogy idén a már évszázadok óta roppant ritka, hatalmas méretű (6 méter hosszú) kardorrú tokot is kihaltnak nyilvánították.

A folyami delfin - (forrás)

A gátnak és a hozzá kapcsolódó beruházásoknak gyorsuló ütemben változó társadalmi és természeti közegben kellene beváltania a hozzáfűzött várakozásokat, miközben a környezeti hatásai nehezen becsülhetők. Utóbbiban szerepe van annak is, hogy a gátnak tulajdonított negatív hatások egy részét már a Gezhouba-gát is előidézte, másrészt eközben határozott intézkedések is születtek a Jangce vízminőségének és ököszisztémájának megőrzése érdekében. Hogy az egymással ellentétes irányú környezeti folyamatok hová vezetnek, azt vélhetően már az igen közeli jövőben megláthatjuk – érdemes lesz a kínai folyamok vízállásadatait böngészni.

Jakab László

AZ ÍRÁS EREDETIJE AZ ÉLET ÉS TUDOMÁNY 2022. évi 47. SZÁMÁBAN JELENT MEG

Felhasznált források:

Jared Diamond: Collapse - How Societies Choose To Fall Or Survive

Zheng-Qiang Zhou et al.: Historic Yangtze flooding of 2020 tied to extreme Indian Ocean conditions - https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2022255118

https://www.theguardian.com/world/2022/aug/22/china-drought-causes-yangtze-river-to-dry-up-sparking-shortage-of-hydropower

https://multimedia.scmp.com/infographics/news/china/article/3190803/china-drought/index.html

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02954-8

https://www.globaltimes.cn/page/202208/1273300.shtml

Leicheng Guo et al.: A historical review of sedimend export-import shift in the north branch of Changjiang Estuary https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/esp.5084

Dawen Yang: Spatial and temporal variation of runoff in the Yangtze River Basin during the past 40 years

H. F. Yang et Al.: Human Impacts on sediment in the Yangtze River: A review and new perspectives