Как Россия может стать лидером в природно-климатических решениях
Что такое глобальное потепление и чем оно грозит
Глобальное потепление — это повышение средней температуры на Земле, основной причиной которого является деятельность человека. При сжигании ископаемого топлива — угля, нефти и газа — в атмосферу попадают углекислый газ (CO₂), метан (CH₄), закись азота (N₂O) и другие парниковые газы, из-за чего температура на планете постепенно повышается.
Процесс глобального потепления наблюдается последние 150 лет, но сейчас температура на Земле растет особенно быстро. Уже восемь лет подряд годовая глобальная температура превышает доиндустриальный уровень минимум на 1°C. Чем человечеству грозит потепление еще на несколько градусов? По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), потепление на 1,5°C приведет к тому, что 14% населения планеты, или 400 млн человек, к концу века столкнутся с опасным для жизни зноем. При повышении температуры на 1,6°C больше 10% видов попадут под угрозу вымирания, при повышении на 2,1°C — уже 20%. В разы увеличится смертность от жары и участятся лесные пожары. Исчезнут многие виды кораллов и насекомых-опылителей, что повлечет неурожай и голод.
Что такое природные решения и чем они хороши в борьбе с глобальным потеплением
В 2015 году представители 195 стран подписали Парижское соглашение. Стороны договорились удерживать глобальное потепление на отметке 1,5°C по сравнению с доиндустриальным периодом. Чтобы достичь этой цели, страны стараются уменьшить свой углеродный след с помощью разных технологических решений, в частности за счет модернизации предприятий: переходят на возобновляемые источники энергии или менее углеродоемкие виды топлива (например, с угля на природный газ). Также производства сокращают вывоз органических отходов на свалки, чтобы не допустить выбросов метана. Организации внедряют технологии по переработке отходов, совершенствуют логистику: перевозят груз не на автомобилях, а на поездах, покупают сырье и продукцию у местных поставщиков.
Если оценить глобальные инвестиции в возобновляемую энергетику, то можно увидеть, что Китай ($758 млрд), США ($356 млрд), Япония ($202 млрд), Германия ($179 млрд) и Великобритания ($122 млрд) лидируют в этой гонке. Но объем инвестиций в декарбонизацию не всегда означает эффективность этих программ. Например, Китай, крупнейший инвестор, занял лишь 68-е место в Индексе энергетического перехода (ETI) Всемирного экономического форума (ВЭФ) в 2021 году. Причина этому — большая территория и то, что основную часть энергии она получала из неэкологичных видов топлива, таких как уголь, нефть и газ.
Несмотря на огромные затраты на создание инфраструктуры для достижения углеродной нейтральности, темпы декарбонизации пока оставляют желать лучшего. В Париже участники договорились сдерживать глобальное потепление на уровне 1,5°C, но к 2022 году планета уже потеплела на 1,09°C, а выбросы все еще находятся на рекордно высоком уровне.
В своем отчете за 2022 год МГЭИК указала на природные решения как на ключ к сокращению выбросов и сдерживанию изменений климата. «Поэтапного отказа от угля и декарбонизации энергетических систем будет недостаточно без сопутствующих масштабных инвестиций в экологические решения, — говорится в докладе. — Политики, лидеры бизнеса и финансов, а также граждане во всем мире должны изменить свои отношения с природой, чтобы работать вместе с ней, а не против нее».
Природно-климатические решения (nature-based solutions, NBS) — это практики, основанные на защите, восстановлении и устойчивом использовании природных экосистем. Эти действия направлены на решение важных экологических, социальных и экономических проблем и приносят пользу как природе, так и человеку. Например, леса поглощают из атмосферы и хранят в растениях CO₂, снижают риски наводнений и оползней, повышают качество воды и служат источником продовольствия. С помощью проектов NBS можно бороться с глобальным потеплением и адаптироваться к последствиям изменений климата.
Стоит отметить, что большая часть эмиссий парниковых газов приходится на природные источники (более 90%), именно этими потоками помогают управлять проекты NBS. Природно-климатические решения могут быть направлены на увеличение поглощения парниковых газов из атмосферы природными экосистемами (например, лесовосстановление) либо на предотвращение или сокращение выбросов от таких экосистем (например, проекты на водно-болотных угодьях или в зоне вечной мерзлоты).
Согласно расчетам экспертов Программы ООН по окружающей среде, потенциал проектов NBS к 2030 году может составлять от 5 до 11,7 Гт CO₂-экв. в год, а к 2050 году этот показатель может вырасти вплоть до 18 Гт CO₂-экв. в год. Для сравнения, выбросы всего Евросоюза в 2022 году составили около 2,7 Гт CO₂-экв.
Кроме того, проекты NBS могут не только замедлить глобальное потепление, но и улучшить нашу адаптацию к изменениям климата.
Например, ученые из Оксфорда обнаружили, что именно природно-климатические решения должны стать основой политики Бразилии в области изменения климата, если страна хочет выполнить свое обязательство по достижению углеродной нейтральности к 2050 году. Прекращение вырубки лесов и реализация программ по их восстановлению помогут Бразилии сократить выбросы углекислого газа на 781 млн т в год и достичь около 80% цели по углеродной нейтральности в ближайшие 30 лет.
Кроме этого, использовать природные решения экономически выгодно. Исследование Международного института устойчивого развития (IISD) показало, что внедрение NBS может сэкономить до $248 млрд в год, и это будет стоить примерно вдвое меньше, чем введение технологических решений для этих же целей.
Какие природно-климатические решения уже применяются в России
Несмотря на то что природные решения доказали свою эффективность, пока, по оценкам The Nature Conservancy, на них выделяется менее 10% всего климатического финансирования в мире.
Почти две трети выделенных средств на NBS идут на восстановление лесов, торфяников, регенеративное сельское хозяйство, охрану водных ресурсов и системы естественного контроля загрязнения окружающей среды. Базы данных охватывают в общей сложности 1364 проекта, которые реализуют в основном на территории Европейского союза и Великобритании.
В России также есть свои примеры масштабных NBS-проектов, например Плейстоценовый парк и карбоновые полигоны. Первая инициатива — масштабный эксперимент по воссозданию в якутской лесотундре высокопродуктивной экосистемы ради замедления таяния вечной мерзлоты. Вторая направлена на вылавливание из атмосферы углерода и его долгосрочное хранение с помощью растений.
Плейстоценовый парк
«Россия обладает большим потенциалом применения природно-климатических решений, так как 60–65% ее территории занимает вечная мерзлота, которая требует особого внимания в борьбе с глобальным потеплением», — говорит руководитель Плейстоценового парка Никита Зимов.
В Арктике скорость глобального потепления в несколько раз больше, чем в среднем по миру. Это может привести к таянию вечной мерзлоты и выбросу парниковых газов в большем объеме, чем все антропогенные выбросы за несколько лет.
Вечная мерзлота — крупнейший резервуар органического углерода, она содержит в себе 1300–1700 млрд т CO₂. Это в 12 раз больше, чем во всех тропических лесах, вдвое больше, чем в атмосфере, и больше, чем во всех известных запасах нефти. Ежегодные выбросы могут составить от 0,5 до 2 Гт углерода, что позволяет сказать, что таяние мерзлоты может добавить до 20% к антропогенным выбросам.
Эксперты МГЭИК уже относят таяние вечной мерзлоты к числу последствий, «приближающихся к необратимости», и также пишут о возможных выбросах углерода в размерах от десятков до сотен Гт до 2100 года.
Плейстоценовый парк — это экологическое и экосистемное решение проблемы потепления климата и таяния вечной мерзлоты, которое предлагают ученый-эколог Сергей Зимов и продолжающий его дело сын Никита. При поддержке Фонда Андрея Мельниченко они создают в якутской лесотундре высокопродуктивную пастбищную экосистему, схожую с экосистемой Мамонтовых степей. Руководители проекта хотят проверить гипотезу о том, что, заселив современные арктические территории крупными млекопитающими, получится вернуться к плейстоценовой экосистеме и замедлить таяние вечной мерзлоты.
По оценкам ученых, на пастбищах можно будет добиться похолодания мерзлоты на 2–3°C. Этот процесс будет происходить за счет того, что:
- животные будут утаптывать снег, который является мощным теплоизолятором. Если снега над мерзлотой будет меньше, то и температура не будет повышаться;
- животные будут стимулировать рост более высокопродуктивных растений, которые смогут поглощают CO₂ из атмосферы и накапливать его с помощью корней в холодных арктических почвах;
- высокопродуктивные растения будут отражать тепло. Сейчас в тундре растут мхи, лишайники и лиственные лишайники — их поверхность темная. Травы, которые заполнят пастбища, намного светлее и смогут отражать солнечные лучи и их энергию;
- высокопродуктивные травы будут быстро иссушать болота, которые выделяют метан, являющийся в 30 раз более сильным парниковым газом, чем CO₂.
Сегодня в Плейстоценовом парке обитают якутские лошади, северные олени, лоси, степные бизоны, овцебыки, двугорбые верблюды, калмыцкие коровы, оренбургские козы, эдильбаевские овцы — всего порядка 150 голов. Благодаря сотрудничеству с Фондом Андрея Мельниченко, который заключил с проектом соглашение на десять лет, парк будет развиваться дальше. Территория станет больше, численность животных также увеличится, а научные исследования продолжатся. Чтобы привлечь внимание исследователей всего мира к Плейстоценовому парку, этот проект будет представлен на Климатическом саммите ООН COP28 30 ноября — 12 декабря как инициатива Фонда Андрея Мельниченко.
Карбоновые полигоны
Карбоновые полигоны — это тестовые площадки, на которых проводится мониторинг парниковых газов в различных природных экосистемах, например в лесах, в море, на плантациях и на болотах. Сотрудники полигонов изучают, как и в каком количестве климатически активные газы выделяются в каждой экосистеме, и ищут максимально эффективные способы контролировать и сокращать их объемы.
Основная технология, которую ученые испытывают на полигонах, — секвестрация. Это процесс поглощения и долгосрочного хранения парниковых газов почвой и растениями. Например, на полигоне в Калужской области выращивают павловнию. Это дерево вырастает на четыре-пять метров в год, а его способность поглощать углекислый газ в 15–20 раз выше, чем у сосны.
С момента запуска проекта в феврале 2021 года в стране появилось 17 полигонов от Сахалина до Калининградской области общей площадью более 39 тыс. га. Так как полигоны располагаются на разнообразных ландшафтах страны — в тундрах, степях, лесах, сельскохозяйственных территориях, — то полученная информация может быть репрезентативна для 392,8 млн га, или 23,1% территории России.
На полигонах постоянно измеряют разные показатели: скорость фотосинтеза и рост биомассы, состав почвы, метеоусловия, потоки парниковых газов. Информацию получают со спутников, беспилотных систем, мульти- и гиперспектральных камер, лазеров, радаров, которые сканируют поверхности и «внутренности» Земли и делают снимки. На основе полученных данных искусственный интеллект рассчитывает углеродный баланс территории.
Карбоновые полигоны — проект Министерства науки и высшего образования РФ. Вот как оценивает эффект от карбоновых полигонов специальный представитель Минобрнауки России по вопросам биологической и экологической безопасности Николай Дурманов:
«В недалеком будущем это превратится в отдельную большую индустрию, которая называется секвестрационной. Такая индустрия — один из главных козырей России на ближайшие 30–40 лет, поскольку у нас есть огромные территории, покрытые лесом и другой растительностью, есть свободные земли под создание больших «углеродных» плантаций. Словом, надо использовать природные и территориальные преимущества России в этом новом дивном мире тотальной декарбонизации».
По мнению эксперта, при наличии такого огромного количества лесных угодий и невостребованных сельхозземель у России есть предпосылки стать мировым лидером по поглощению CO₂.