Как карбоновые полигоны помогут «починить» планету

Самым первым официально открылся карбоновый полигон Тюменского государственного университета. Фото с сайта www.utmn.ru

Благодаря нацпроекту «Наука и университеты», который реализует Министерство науки и высшего образования РФ, в нашей стране создается сеть карбоновых полигонов. Несмотря на глобальную тенденцию к постепенному переходу на зеленые источники энергии и некоторую паузу в развитии мировой экономики из-за пандемии, выбросы парниковых газов бьют все новые рекорды. По данным Всемирной метеорологической организации, 2020 год не стал исключением. Концентрация углекислого газа достигла 413,2 ppm (частей на миллион), это на 149% превышает уровень до промышленной революции (1750 год). Метана стало больше на 262%, а оксида азота – на 123%. По оценке экспертов, коронавирусные ограничения не оказали существенного влияния на темпы накопления парниковых газов. Более того, они уверены, что такая динамика сохранится и по итогам этого года.

Сегодня около половины антропогенных выбросов СО2 остается в атмосфере, а оставшуюся часть принимают на себя океаны и наземные экосистемы. Тем не менее во Всемирной метеорологической организации опасаются, что их поглощающая способность ослабнет. И тогда падет последний барьер, защищающий нас от еще более резкого и масштабного роста глобальных температур. Да и по сокращению выбросов для выполнения целей Парижского соглашения по климату (ограничение роста температуры в пределах 1,5–2 градусов по Цельсию к доиндустриальному уроню) мы серьезно отстаем, предупреждают эксперты и призывают действовать.

Ответом на этот призыв может стать пилотный проект Министерства науки и высшего образования РФ по созданию карбоновых полигонов и ферм. Он стартовал в феврале этого года. Прообразом пилотного проекта министерства стал карбоновый полигон, организованный в Калужской области, на территории национального парка «Угра».

Заместитель директора Института X-BIO ТюмГУ по развитию, специальный представитель Минобрнауки РФ по вопросам биологической и экологической безопасности Николай Дурманов отметил, что этот проект начался не с какой-то одной инициативы, тема давно обсуждалась всем научным сообществом: «На страны вешают ярлыки эмиссионеров или спасителей планеты, и все это без точных цифр. И возникла тема, как бы нам оцифровать эту карбоновую историю». По его словам, этим сейчас занимаются во всем мире, но мы отличаемся более масштабным подходом. И приятным сюрпризом стало желание крупного бизнеса вложиться в эти исследования.

Территории и экосистемы карбоновых полигонов станут базой для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса с участием университетов и научных организаций. Их работа в этом направлении позволит проводить множество важнейших исследований в сфере экологии, включая разработку и адаптацию следующих элементов:

– наземных технологий полевого и лесного агрохимического контроля почв и респирации парниковых газов;

– технологий дистанционного учета надземной и подземной фитомассы, ризосферы, агрохимического контроля почв и респирации парниковых газов;

– математических моделей по первичной валовой продуктивности, первичной нетто-продуктивности, нетто-обмену CO2 между экосистемой и атмосферой, респирации и другим параметрам углеродного баланса экосистем на эталонных участках.

Помимо очевидных плюсов в виде накоплений компетенций по регулированию экосистем и увеличению их способностей по поглощению парниковых газов, этот проект может помочь России выйти на биржу углеродных единиц. Напомним, что Еврокомиссия приняла масштабный план, цель которого – полная ликвидация углеродных выбросов в ЕС к 2050 году. В связи с этим создается углеродный налог на импорт. С 2023 года, в переходный период, импортеры должны будут отчитываться о фактических выбросах, которые связаны с ввозимыми товарами. А непосредственно платить за недружелюбное по отношению к окружающей среде поведение придется с 2026 года, когда механизм трансграничного углеродного регулирования окончательно вступит в силу. По предварительным оценкам, к 2050 году отечественные компании могут потерять на этом до 24 млрд евро. Поэтому уже сейчас надо думать о сокращении углеродного следа своей продукции. В будущем предприятия будут использовать особые углеродные единицы для поставок. И если мы грамотно воспользуемся своими возможностями, наши предприятия не только сохранят экспортный потенциал, но и смогут нарастить его за счет предложения углеродно-нейтральной продукции.

Большинство карбоновых полигонов запускается на базе участников научно-образовательных центров (НОЦ) мирового уровня. Это консорциумы университетов, научных институтов и предприятий, которые собрались для проведения исследований и разработок с прицелом на их последующее коммерческое использование. В рамках национального проекта «Наука и университеты» уже действуют 15 таких центров. Планы по их созданию были отражены ранее в майских указах президента России Владимира Путина и должны помочь нам к 2024 году войти в пятерку ведущих стран мира по научным исследованиям и разработкам в приоритетных областях.

В этому году карбоновые полигоны открываются в Чеченской Республике, Краснодарском крае, Калининградской, Новосибирской, Сахалинской, Свердловской и Тюменской областях. А всего на данный момент запланировано 14 полигонов.

Самым первым официально открылся карбоновый полигон Тюменского государственного университета, который входит в Западно-Сибирский межрегиональный НОЦ мирового уровня. Поддержку проекту оказала нефтегазовая компания «СИБУР Холдинг».

Полигон расположился в районе биостанции на озере Кучак. Площадь полигона – 2,32 га, а установленное оборудование позволяет проводить мониторинг на территории, которая превышает 10,6 тыс. га. Проект охватывает наиболее характерные для региона типы экосистем: леса, озера, болота и агроценозы (рукотворные экосистемы). Эксперты будут проводить анализ этих территорий, чтобы рассчитать биологическую массу, видовой состав растений и состояние почв. Предстоит определить потенциал каждой экосистемы и сочетаний растений с точки зрения поглощения углекислого газа.

После успешного старта было решено сформировать «созвездие» карбоновых полигонов в рамках Западно-Сибирского НОЦ. К площадке в Тюменской области присоединятся проект «Мухрино» в Ханты-Мансийском автономном округе – Югра и «Семь лиственниц» в Ямало-Ненецком автономном округе.

Полигон «Мухрино» организован на базе полевого стационара Югорского государственного университета. За последние годы стационар стал заметной международной площадкой для изучения воздействия изменения климата на экосистемы водно-болотных угодий (ветландов).

«Семь лиственниц», в свою очередь, станет первым карбоновым полигоном в Арктике. Он займет участок, который прилегает к вышке радиолокационной станции в окрестностях города Лабытнанги. Вышка высотой 198,6 м позволит проводить наблюдения на значительной территории Западной Сибири и следить за состоянием атмосферы.

Эти два новых объекта будут полностью самостоятельными, но войдут в единую мониторинговую сеть – Западно-Сибирский меридиональный мегатрансект. Такая сеть сможет расширить площадь исследований, охватив территорию от лесостепи до арктических тундр.