Помешать глобальному потеплению может возврат пастбищных экосистем
.jpg)
Мир озабочен потеплением на полтора градуса. У нас много мест, где при потеплении даже на 20 градусов все равно будет холодно. Как сегодня в Москве.
Тратиться на потепление и тратить на это большие деньги россияне не хотят. Более того, всем известно, это нам все должны, потому что у нас 20 процентов мировых лесов, а леса - "легкие" планеты. Мы снабжаем весь мир кислородом, но... Трава и злаки на полях выделяют кислорода не меньше, чем леса, а фитопланктон в океанах даже больше.
Держи карман шире
Леса горят регулярно. Большинство наших лесов молодые, они сегодня восстанавливаются и накапливают древесину, но сухих гроз с каждым годом все больше, и кто даст гарантию и кто поверит, что эти леса не сгорят через год, десять или пятьдесят лет?
В перегущенных лесах увеличивается вероятность и, главное, мощность пожаров. Вместо низовых пожаров придут верховые. В огненном шквале все накопленное вновь превратится в СО2. Убедительно увеличить запасы углерода в древесине можно, создавая новые леса. Цены на СО2 в Европе сегодня сравнимы с ценами на пшеницу. У нас много свободной земли, и многие уверены, что, увеличив площадь лесов, мы не только закроем наш "углеродный след", но и крупно заработаем. Но, во-первых, глядя, что творится в мире, трудно поверить, что нам за климат заплатят. Во-вторых, наши предки каторжным трудом, огнем и топором отвоевывали поля у леса, а потом поколениями превращали убогие лесные подзолы в тучные почвы пашен и сенокосов. То, что сегодня эти поля зарастают лесом, россиян не радует. А в-третьих, расширение наших лесов, наоборот, приведет к потеплению климата. А потепление климата - к таянию мерзлоты. А далее: у попа была собака...
По подсчетам нашего минприроды, в древесине российских лесов углерода всего 25 гигатонн. Если сюда добавить ветви, корни, подрост... то получим еще 38,6 гигатонн, а еще 6,2 Гт мертвой органики, валежника, пней, сухостоя. Многие леса - неухоженные, захламленные. Половина их - это чахлые редколесья, в которых мха больше, чем древесины. Поэтому наши леса - это 20 процентов (по территории) от мировых лесов, но только 5 процентов по объему древесины.
Две трети нашей страны - это земли лесного фонда. Сельхозземли (22,2 процента) и земли запаса (5,2), в сумме это 27,4 процента нашей территории, то есть 460 млн га.
Статистика: у нас больше всего поглощают углерода из атмосферы молодые осиновые леса - до тонны на гектар в год. Предположим, что все эти 460 млн га мы засадили осиной (на каждого из мужчин приходится 10 га), тогда, повзрослев, эти леса будут поглощать до 0,46 Гт углерода. То есть, уничтожив все сельское хозяйство, всех коров, мы можем лишь на какое-то время закрыть наш углеродный след. Можно сажать кедр. Но он поглощает углерод в два раза медленнее. Земли потребуется в два раза больше.
Чтобы "охладить климат", нам предлагают расширять леса и истреблять коров. А что нам подсказывает природа? Приблизительно 12 тысяч лет назад началась эпоха человека - голоцен. Сейчас мы живем в теплое межледниковье. А до этого был плейстоценовый период - эпоха оледенений и мамонтов. За последние полмиллиона лет было 4 больших ледниковых цикла. Во все времена холодных ледниковий в атмосфере были низкие концентрации СО2 и метана. При потеплениях их концентрация возрастала. Этот факт в дополнение к математическому моделированию - главное доказательство влияния СО2 и метана на климат на глобальном уровне. 18 тысяч лет назад, в максимум последнего ледниковья, в атмосфере углерода было меньше 400 Кт, а вот лесов было в 10 раз меньше, чем сегодня. Даже в Амазонии было лишь несколько островков леса. На планете доминировали пастбищные экосистемы.
Природа живет в соответствии с законами В.И. Вернадского. Эволюция - это ускорение биокруговорота. Плейстоценовый период стал расцветом эволюционно самых молодых экосистем - пастбищных, экосистем с самой высокой скоростью биокруговорота. Почти все растения в этих экосистемах были съедобные. Злаки и травы, давая за год по несколько урожаев, кормили миллиарды крупных травоядных. Эти экосистемы не зависели от климата и захватили большую часть суши. Лесов было меньше, и это были парковые леса. Самой большой пастбищной экосистемой в то время были мамонтовые степи и саванны. Вся Россия утопала в них. Кроме многочисленных бизонов, лошадей, мамонтов и оленей у нас обитали носороги, львы, гепарды, гиены... При потеплении больше становилось парковых лесов. А при похолодании расширялись степи, а деревьев в саванне было меньше.
Человек - это звучит...
При последнем потеплении уже хорошо вооруженный человек начал расселяться по планете. Животных стало меньше, многие исчезли. В Северной Америке исчезло 33 вида мегафауны, а в Южной исчезли почти все крупные животные - 50 видов. В результате деревья, кустарники, мхи захватили большинство пастбищ. Лесов стало больше, коров меньше, а парниковых газов в атмосфере лишь прибавилось, и стало не холоднее, а теплее. В голоцене 500 гигатонн углерода появилось в новых лесах, 200 Гт прибавилось в атмосфере.
Откуда взялись эти 700 Гт? Вначале научное сообщество думало, что из океана, и долго и безуспешно искало, что заставило океаны выдохнуть СО2? Только потом российские ученые им подсказали про почвы севера. Деревья у всех на виду, но древесина - это небольшой накопитель углерода. А вот в почвах мира органического углерода в три раза больше, чем в древесине. Содержание углерода в почве - это баланс между поступлением органики в почву (в основном с корнями растений) и скоростью ее разложения. А она очень сильно зависит от температуры почв. Поэтому в тропиках на каждом квадратном метре почвы даже под злаками в лучшем случае килограммы углерода, а на севере - десятки сина - это 25 гигатонн углерода, а в почвах России его 320 Гт, в 13 раз больше (в Канаде это соотношение еще выше).
Опасность по имени мерзлота
Ежегодно наращивая запасы углерода в наших почвах лишь на доли процента, мы закроем наш углеродный след. Но сделать это на фоне потепления трудно. В 2020 году были опубликованы уточненные расчеты, которые показали, что при потеплении климата на 2 С почвы мира до конца века потеряют 230 Гт углерода. Почвы России уже нагрелись больше чем на 2 С, и если потепление продолжится теми же темпами, они потеряют до 100 гигатонн углерода - в 4 раза больше, чем во всей нашей древесине.
Но есть еще больший резервуар органического углерода. Это мерзлота. В ней его 1670 гигатонн. В Сибири, на Аляске, на Юконе под современными почвами, которые оттаивают летом, лежат древние мерзлые почвы мамонтовой степи. Где-то мощность этих почв 2-3 метра, а где-то десятки метров. В них много свежей органики, корешков трав, костей животных и спящих древних микробов. Когда мерзлота оттаивает, просыпаются микробы и доедают то, что не успели съесть в далеком прошлом. За год до 3 процентов этой древней органики окисляется и превращается в СО2. Заодно микробы, окисляя органику, выделяют тепло и нагревают почвы, ускоряя таяние мерзлоты.
Таяние мерзлоты - это главная опасность для климата. Если мерзлота повсеместно растает на 2-3 метра, то "на столе" у микробов появится около 1000 гигатонн органического углерода (2/3 - в Сибири). Если микробы за год будут поедать 1 процент от этого, то эмиссия СО2 из этих почв будет ~10 Гт углерода в год - столько же, как вся глобальная промышленная эмиссия. Но и на этом мерзлота (потепление ее) вряд ли остановится: в процесс будут втянуты кислород, болотный газ и другие, кто ждет своего часа. В 2014 году были опубликованы расчеты, что из-за таяния мерзлоты мировая экономика потеряет 43 триллиона долларов. Западные журналисты назвали мерзлоту "климатической бомбой с часовым механизмом".
Специалисты на Западе, да и наши тоже, предполагали и надеялись, что таять мерзлота начнет не скоро, и этот процесс растянется на столетия. Однако природа с ними не согласилась. В среднем по России температура уже повысилась почти на 3 градуса. Соответственно, повысилась и среднегодовая температура почв, а затем и мерзлоты. В Сибири увеличилась и высота снега. Снег - хороший теплоизолятор и препятствует зимнему охлаждению почв. Дополнительные 10 см снега обычно увеличивают температуру почв и мерзлоты на 1-1,2 С. Поэтому в Сибири везде, где температура мерзлоты была выше -4 С, она начала таять. В 2018 году после двух многоснежных зим мерзлота начала таять даже на арктическом побережье Якутии. Почвы здесь нагрелись на 8 С. С 2020 года в низовьях Колымы "кровля мерзлоты" местами уже опустилась на 4,5 метра.
О том, что наша мерзлота начала таять и "задышала", говорят и данные мониторинга концентраций парниковых газов в атмосфере. В 2020 году из-за ковида антропогенная эмиссия парниковых газов резко уменьшилась. Но рост атмосферных концентраций СО2 и метана на планете не только не замедлился, но даже ускорился. Особенно метана. Сейчас наблюдается самый быстрый рост его концентрации за всю историю, и это только начало. Если мерзлота "включится на полную", то все меры, предусмотренные Парижским соглашением, лишь немного замедлят потепление. Мерзлота разрушает сегодняшнюю климатическую стратегию. Поэтому многие стараются о ней не вспоминать и не говорить. Но если рост концентраций парниковых газов в атмосфере продолжится теми же темпами, то уже в следующем году "замалчивать" мерзлоту не удастся. Атмосферный мониторинг все покажет.
Чем дальше в лес...
С лесами России есть еще одна большая проблема. СО2 и метан не главные в парниковом эффекте. Главный газ - водяной пар, а его содержание в воздухе зависит от температуры. При минус двадцати градусах в кубометре воздуха растворяется всего 1 грамм воды. А при +20 С можно растворить уже 17 грамм. Затем включается в работу следующий фактор: какую часть энергии солнца земля поглощает, а какую отражает в космос. Вода, леса поглощают 90 процентов, а свежий снег лишь десять. Сегодня земля отражает 35 процентов энергии солнца. И если еще изменить всего на 1 процент, то это эквивалентно изменению содержания СО2 в атмосфере в два раза.
В этом процессе большую роль играют леса. Еще в 1992 году было проведено моделирование с целью узнать, что случится, если тундры, которые 8 месяцев в году покрыты снегом, зарастут лесом, который круглый год будет оставаться темным. Тундры - это относительно узкая полоска на севере Америки и Евразии, но ее заселение повысило среднегодовые температуры в громадном регионе севернее 60 градусов (севернее Петербурга) в среднем на два градуса. При этом основное повышение температур произошло весной, когда солнце на севере сильное и много ясных дней.
В 2007 году были опубликованы результаты еще одного интересного эксперимента. Рассчитали сценарий глобального обезлесения - вырубили и превратили в СО2 все деревья на планете, т.е. выбросили в атмосферу в виде СО2 500 Гт углерода: климат планеты охладился! При этом в варианте, при котором вырубили только тропические леса (в них запасы древесины наибольшие, а снега не бывает), климат потеплел. Когда уничтожили только леса умеренной зоны, средние температуры на планете немного снизились. А вот вырубка тайги охладила глобальный климат так, что это перекрыло вклад от вырубки тропических лесов. В зоне после сплошной рубки среднегодовая температура снизилась на 3-6 С.
Что сегодня происходит в России? Брошенные сельхозполя зарастают кустарником и лесом. На сенокосах - бурьян, который торчит над снегом. В тундрах из-за потепления кустарники тоже поднялись над снегом. Снег сходит раньше - ждем аномального потепления климата. Причем, как следует из теории - максимальное потепление произошло весной. Если за последние 45 лет средняя летняя температура в России, по данным Росгидромета, поднялась на 1,8 С, то весенняя - на 3,0 С.
Весь плейстоцен на нашей планете ледниковья сменяли межледниковья. Связаны эти переходы со сменой океанской циркуляции и изменениями орбиты нашей планеты.
...По идее, сейчас должен бы начаться новый ледниковый период. Течения в океанах уже перестраиваются. Но мы, сжигая ископаемое топливо, спровоцировали "внештатное" потепление. Из-за него почвы, мерзлота начали терять свой углерод. Даже прекратив сжигать ископаемое топливо, этот процесс уже не остановить. Может быть, как-то изменятся течения в океане, или появится много облаков, которые будут защищать землю от перегрева, или проснутся все вулканы и своей пылью наглухо закроют солнце... Пока же все говорит, что потепление продолжится.
Под диктат природы
Сегодняшние экосистемы не сохранить. Они будут держаться до последнего, но короеды, шелкопряд, пожары их уничтожат. Если в заповедном еловом лесу климат станет, как в Воронеже - он обречен. А новый лес появится не скоро, желуди на большое расстояние не летают. Особенно драматичные изменения будут в Восточной Сибири. Здесь повсеместно моховые леса растут в очень сухом степном климате. Здесь земля получает тепла в 2-3 раза больше, чем требуется, чтобы испарить все осадки.
Нам, чтобы эффективно противостоять потеплению, предлагают расширять леса и сокращать количество животных. Но природа своим примером показывает, что надо делать наоборот: вернуть пастбищные экосистемы, вернуть многие миллионы лошадей, бизонов, оленей, быков, овцебыков, снежных баранов... и всех хищников. Всех тех, кто в прошлом поддерживал пастбища мамонтовых степей.
Землю согреет... снег
Зимой съесть траву можно, лишь раскопав снег. Животным на зиму, в соответствии с законом давления жизни В.И. Вернадского, надо съесть все, что выросло за лето. А для этого на каждом квадратном километре травяных пастбищ их должно быть много - десятки. Тогда снег на таких полях будет несколько раз перекопан и будет дырявый и плотный. Почвы и мерзлота из-за этого охлаждаются на 3-4 С. Успешные эксперименты по возрождению таких экосистем уже много лет ведутся в "Плейстоценовом парке" в Якутии в низовьях Колымы и в парке "Дикое поле" на юге Тульской области.
Мы не одиноки в своих устремлениях.
Ученые Гарварда планируют в скором времени создать для "Плейстоценового парка" генно-модифицированных мамонто-слонов. Мамонты - важные компоненты экосистемы и, как лошади, в отличие от жвачных, выделяют мало метана. Математическое моделирование показало: только за счет разрушения снежного покрова животные способны остановить таяние мерзлоты по всей Сибири.
Обратно-возвратный процесс можно сегодня увидеть в "Плейстоценовом парке", о котором подробно писала "Российская газета". Климат здесь у нас, как и во всей Восточной Сибири, сухой, но растительность низко продуктивна. Она испаряет мало воды, поэтому территория была заболоченной, а в почвах обычным был переувлажненный горизонт.
Но появились животные, появился навоз, продуктивность и испарение выросли, и корни трав, запасая углерод, начали проникать на всю глубину, до кровли мерзлоты, почвы высохли...
В период голоцена в Евразии большинство пастбищ заросло лесом и мхом, а оставшиеся превратились в домашние пастбища, в которых люди и собаки заменили львов и волков, но зимний выпас продолжался, скотоводы сено не запасали. Их полудикий скот, чтобы прокормиться, всю зиму разрывал снег, так поддерживалось богатство черноземов. Как только скот с полей зимой исчез, почвы нагрелись и начали терять свой гумус. Мы можем вернуть зимний выпас на наши сельхозземли и возродить черноземы. На большинстве наших пашен, если не делать осеннюю вспашку, зимой достаточно корма для полудиких башкирских лошадей и бизонов (их на северо-американском сельхозрынке ежегодно продают десятки тысяч). Большие пахотные поля должны быть огорожены, сегодня это недорого. Зимой это будут пастбища, а на лето скот не трудно перегнать на пары и в неудобья. Зимний выпас будет полезен и полям, и фермерам, и глобальному климату. Это будут самые эффективные карбоновые фермы.
***
У России богатый опыт преобразования природы. Послевоенное самое голодное время. Страна делает Бомбу. А еще страна заботится о климате. От Тулы до Кавказа и от Днестра до Алтая - все это пространство представляло собой суховейные степи, с которых ветра сдували снег в овраги...
Всего за несколько лет на этом пространстве появилась густая сеть ветрозащитных лесополос. Наша гениальная наука рассчитала для каждого района, для каждого типа почв, где и какие деревья должны встать на пути суховея. Вот уже 70 лет громадная территория превращена в плодородную саванну. Сейчас настало время превратить громадные пространства, занятые гибнущими захламленными лесами и замшелыми комариными редколесьями, в привычный и родной для наших предков пасторальный ландшафт - в саванны и парковые леса. Человек, как биологический вид, появился именно в этих самых богатых экосистемах. Мы, в Якутии и Туле, именно этим заняты сегодня.
Все, что для этого нужно - как можно быстрее создавать сеть парков. Они станут питомниками для расселения уже адаптированных сообществ животных по всей стране. А затем дать землю и волю лошадям, бизонам, оленям, быкам, баранам... Они найдут территории, где погибли леса и появилось много трав, и сами будут создавать тучные саванны на богатых черноземах и парковые леса с большими раскидистыми деревьями. В этом пасторальном ландшафте без комаров и клещей все будет подстрижено, гореть будет нечему. Россия - большая, людей мало, за полями и лесами ухаживать некому. Надо дать "гражданство" животным, коренным жителям России. И они круглый год, как и в прошлом, будут ухаживать за своей родной природой. Будущее, по Вернадскому, за такими экосистемами.
Возродив пастбищные экосистемы, Россия может создать продовольственный резерв глобальной важности - сотни миллионов голов скота и сотни миллионов гектаров плодородных почв. Пастбищные экосистемы - это самый "зеленый", простой и надежный способ превращения энергии солнца в социальную энергию.
Все, что мы говорили о климате, науке, хорошо известно. Все это опубликовано в главных научных журналах. О проекте "Плейстоценовый парк" говорят и пишут все мировые СМИ. Но западные политики и климатические активисты ни почвенный углерод, ни мерзлоту должным образом не воспринимают. Климат сегодня в большой политике не цель, а инструмент и повод. Следуя навязанной нам климатической повестке, мы угробим и нашу экономику, и нашу природу. И глобальный климат. Надо развивать новые технологии, надо эффективнее тратить невосполнимые ресурсы. Но только этого мало.
Россия - крупнейший экспортер энергии. Она может регулировать мировые цены на ископаемое топливо, индустриальные выбросы парниковых газов. Она - лидер в технологиях ядерной энергетики. Россия контролирует крупнейшие резервуары органического углерода и может управлять природной эмиссией СО2, метана.
Только Россия реально может управлять климатом планеты. Климатическая политика России должна быть суверенной. Возродив пастбищные экосистемы, мы сделаем Россию богаче. Всей нашей цивилизации это будет полезно. Это будет лучшее, что можно сделать для стабилизации климата. В климатической повестке, если это действительно волнует Запад, он должен следовать России. А именно - надо остановить таяние мерзлоты на Аляске и Юконе, убогие леса превратить в саванны. Это заметно охлаждает региональный климат. И везде, где пока еще лежит снег, накапливать углерод в почвах. Народам Запада это нужно больше, чем нам. Россияне потепления не боятся.