Отличительными чертами природных технологий секвестрации углерода являются

Как ростовские ученые предлагают уменьшить углеродный след

Стремление к углеродной нейтральности — одна из целей России до 2060 года. Будущее региона и страны напрямую зависит от сельского хозяйства, а оно, в свою очередь, — от погоды и климата, который определяется углеродным циклом. Понимание этого поможет эффективнее управлять сельским хозяйством, считают ученые из Южного научного центра (ЮНЦ) РАН. Если коротко, то СО2 должен накапливаться в почве, а не в воздухе, но для этого надо менять существующий способ хозяйствования. В оборот активно вводится термин «секвестрация углерода». Что это такое и почему это важно, «РГ» рассказал директор ЮНЦ РАН, доктор географических наук Сергей Бердников.

Что такое секвестрация углерода и почему ученые противопоставляют этому производство сельхозпродукции?

Сергей Бердников: Секвестрация углерода — это долгосрочное его хранение в природных поглотителях — растениях, почве, геологических образованиях и океане. При производстве растительной продукции, прежде всего зерновых культур, значительная часть углекислого газа и различные питательные вещества (азот, фосфор, калий) накапливаются в зерне. Вместе с урожаем они выносятся с полей. Нарушения в способах обработ-ки почвы, севооборота приводят к истощению почвы, уменьшению содержания в ней органических веществ и гумуса. Для компенсации потерь питательных веществ на поля вносятся минеральные и органические удобрения. Навоз, например. Если урожай потребляется в регионе, то со временем часть накопленного им углерода тем ли иным путем может вернуться в почву. Это зависит от технологии переработки урожая. Если зерно экспортируется, то накопления углерода в почве не происходит.

Как оставить углерод в почве?

Сергей Бердников: Важно отметить, что при производстве удобрений и химикатов, расходовании топлива сельхозтехникой тоже есть выбросы парниковых газов. Часто остатки растений (солому и другое) сжигают. При отвальном способе обработки почвы растительные остатки прошлого урожая окисляются и в атмосферу поступает углекислый газ. Если применять современные методы адаптивного ландшафтного земледелия, то потенциально можно увеличить количество СО2, который остается в почве. В нашей области 5,8 миллиона гектаров пашни. Можно добиться, чтобы ежегодно 0,5 тонны углерода на гектар накапливалось в почве. Это даст примерно три миллиона тонн секвестрированного углерода в год. На оставшихся 2,4 миллиона гектаров сельхозземель (это в основном пастбища) также можно накопить почвенный углерод.

Другими словами, вы предлагаете сократить площадь обрабатываемых земель?

Сергей Бердников: В Ростовской области есть земли, где нельзя получить высокий урожай и производство зерна находится на пределе рентабельности. Нужно ли продолжать выращивать зерно на этих землях?

В период резкой смены системы землепользования в России, в конце ХХ века, более 45 миллионов из 110 миллионов гектаров пашни были переведены в залежное состояние. Зарастание пашни сопровождалось накоплением в почве органического вещества. В верхнем слое почвы скорость секвестрации в первые 20 лет после зарастания (1990 — 2009 годы) составила 0,96 тонны на гектар в год. На каждую тонну накопленного в почве углерода в атмосферу не вернулось 3,7 тонны СО2, или 3,7 так называемых углеродных единиц, которые можно будет продать на формирующемся сегодня международном рынке этих единиц.

Еще, конечно, много предстоит сделать: организовать мониторинг почвенной секвестрации углерода и доказать, что накоплено именно это количество. Но отмечу, что работы по секвестрации углерода направлены на сохранение качества и плодородия почвы, обеспечение продовольственной безопасности. Перевод части угодий в статус земель для накопления углерода может решать и важные социальные задачи, повысить биологическое разнообразие, восстановить степной ландшафт.

Но на первых порах это сократит валовый сбор зерна?

Сергей Бердников: Конечно, секвестрация углерода может уменьшить валовый доход от продажи зерна. Поэтому надо все экономически рассчитать, не увлекаться внесением азотных удобрений, а думать больше о рациональном землепользовании, вносить органику и создавать производство таких удобрений.

Каков вклад Ростовской области в углеродный след в масштабах России?

Сергей Бердников: В 2018 году специалисты Южного научного центра РАН по поручению заместителя губернатора Виктора Гончарова сделали оценку выбросов в Ростовской области парниковых газов на примере 2016 года по общероссийской методике. Область ежегодно выбрасывает 52 миллиона тонн СО2, это 2,6 процента общероссийского углеродного следа. Для достижения углеродной нейтральности России к 2060 году необходимо сократить эти выбросы или найти способы накопить аналогичное количество углерода. Лесов в Ростовской области всего 3,4 процента. Вряд ли их площадь значительно возрастет. А вот почва может забрать не менее 20 процентов годового выброса СО2 промышленностью и транспортом.

Насколько сегодня деятельность в АПК отвечает задаче достижения углеродной нейтральности? Не помешает ли этот процесс развитию отдельных направлений АПК, например, животноводству?

Сергей Бердников: Сегодня 62 процента земель Ростовской области находится в собственности граждан и только 27 процентов — у государства и муниципальных образований. Собственники сами решают, что и как выращивать. Государство должно через законодательные механизмы добиться углеродной нейтральности. Недопустим, например, перевыпас скота в восточных районах, где избыточна пастбищная нагрузка. Большие стада овец разрушают почву, создают условия для ветровой эрозии. Но в целом при разумном ведении дел растениеводство и животноводство дополняют друг друга.

В каком направлении двигаться, чтобы добиться углеродной нейтральности к 2060 году? Возможно ли это вообще?

Сергей Бердников: Цель поставлена президентом России. Теперь нужна, как принято говорить, дорожная карта. Необходимо оценить темпы развития промышленности, транспорта и демографии, в области АПК — как дальше должно развиваться производство продовольствия, есть ли альтернатива наращиванию валового сбора зерна и других видов продукции без ущерба продовольственной безопасности и плодородию степей. Но пока мы только пытаемся формулировать эту задачу перед научной общественностью и руководителями региона.

Какие сценарии изменения климата сегодня существуют, как они затрагивают юг России и Ростовскую область?

Сергей Бердников: Сейчас по заказу минприроды и экологии Ростовской области ученые Санкт-Петербургского государственного университета разрабатывают комплекс оперативных и долгосрочных мер для адаптации экономики и социальной сферы к изменениям климата, включая паспорт климатической безопасности. В этом году работа должна быть завершена. Результаты же исследований ученых ЮНЦ РАН показывают, что с начала XXI века климат меняется, растет температура среды, соленость Азовского моря, изменяется видовой состав растений и животных, на востоке усиливается засушливость. Последствия этих изменений требуют отдельного обсуждения.

Секвестрация углерода — это трансформация углерода (углекислый газ, или СО2) в воздухе в почвенный углерод. Углекислый газ поглощается растениями в процессе фотосинтеза. Когда растение отмирает, углерод, находившийся в листьях, стебле, корнях, попадает в почву и становится почвенным органическим веществом.

Источник

Что такое секвестрация углерода?

Секвестрация углерода — это просто прием и хранение элемента углерода. Наиболее распространенным примером в природе является процесс фотосинтеза деревьев и растений, которые накапливают углерод, поскольку они поглощают углекислый газ (CO2) во время роста. Поскольку они поглощают углерод, который в противном случае мог бы подняться и удерживать тепло в атмосфере, деревья и растения являются важными участниками усилий по предотвращению глобального потепления в процессе, называемом смягчением последствий изменения климата.

Деревья и растения поглощают углекислый газ и производят кислород

Экологи называют эту естественную форму улавливания углерода основной причиной сохранения лесов мира и других неосвоенных земель, где растительность обильна. И леса не просто поглощают и хранят большое количество углерода; они также выделяют большое количество кислорода как побочный продукт, заставляя людей называть их «легкими земли».

Сохранение лесов является ключевой стратегией, чтобы помочь уменьшить глобальное потепление

По данным Комитета по дикой природе Западной Канады, миллиарды деревьев в бореальных лесах северного полушария, простирающихся от русской Сибири до Канады и в Скандинавии, по мере роста поглощают огромное количество углерода. Точно так же тропические леса мира играют важную роль в естественном улавливании углерода. Таким образом, экологи видят в сохранении и добавлении в полог леса в мире наилучшее естественное средство для сведения к минимуму воздействия глобального потепления, вызванного 5,5 млрд. Тонн углекислого газа, производимого заводами и автомобилями каждый год. После того, как исчезновение лесов вызвало озабоченность в основном потерей биоразнообразия, оно внезапно бросает другую тень,

Поглощение углерода может помочь уменьшить выбросы углекислого газа

На технологическом фронте инженеры усердно работают над созданием техногенных способов улавливания выброса углерода от угольных электростанций и промышленных дымовых труб и улавливания его путем захоронения его глубоко в Земле или океанах. Несколько учреждений в США приняли поглощение углерода в качестве средства снижения выбросов углекислого газа и ежегодно тратят миллионы на исследования и разработки, надеясь, что технология может сыграть важную роль в предотвращении выбросов парниковых газов из атмосферы. США также финансируют связанные с этим исследования в Китае в надежде остановить поток китайских выбросов CO2, который быстро увеличивается по мере быстрого развития этой страны (Китай уже превзошел США как крупнейшего в мире потребителя угля).

Поглощение углерода: быстрое решение или долгосрочное решение?

Администрация Буша отказалась подписать Киотский протокол, международное соглашение, принятое в Японии в 1997 году, призывающее страны ограничить выбросы парниковых газов. Вместо этого многие экологи считают, что они используют технологию секвестрации углерода в качестве средства быстрого решения или «комплексного» подхода, который позволяет им сохранить существующую инфраструктуру ископаемого топлива вместо замены ее чистыми возобновляемыми источниками энергии или повышениями эффективности.

По сути, технология включает в себя утилизацию углекислого газа после его производства, а не попытки остановить его производство в первую очередь. Однако исследования Организации Объединенных Наций показывают, что в этом столетии она может сыграть более важную роль в борьбе с глобальным потеплением, чем любая другая мера.

Под редакцией Фредерика Бодри

Источник