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 обработки 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.

Справка "РГ"

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.