Author Photo
Медиа «Проводник»

Редакция онлайн-журнала

Сегодня особую значимость приобретают вопросы углеродного регулирования — Россия, как и весь мир, должна выработать собственные стратегии по борьбе с глобальной проблемой изменения климата, в том числе разработать эффективные механизмы мониторинга и сокращения эмиссии парниковых газов (ПГ), их поглощение и удержание. Карбоновые полигоны могут оказать положительное влияние на этот процесс и стать местом, где могут быть применены технологии, снижающие последствия изменения климата. О том, что такое карбоновые полигоны и какую роль они играют в борьбе с изменением климата — читайте в нашей статье.

СОВЕТ
РЕДАКЦИИ
Подписывайтесь на журнал «Проводник» в социальных сетях и будьте в курсе последних новостей в области техносферной безопасности: telegram-канал, vkontakte, Яндекс-Дзен.

Что это такое?

Карбоновые полигоны — территории с уникальной экосистемой — это участки земной поверхности с репрезентативными для данной территории свойствами, где исследователи из университетов и научных организаций проводят мониторинг парниковых газов (ПГ) и испытания технологий контроля баланса климатических активных газов природных экосистем. Ученые изучают, сколько территория производит ПГ, чтобы после разработать технологии контроля углеродного регулирования, включая поглощение ПГ. В России первый карбоновый полигон был открыт в Калужской области в сентябре 2020 года, в 2021 году была открыта большая часть остальных полигонов в разных регионах страны.

Парниковые газы — соединения, которые, накапливаясь в атмосфере, приводят к глобальным изменениям климата. Они образуются в результате промышленно-хозяйственной деятельности человека (сжигания топлива, производства товаров, сельского хозяйства, образования отходов).

Полигоны могут состоять из разных типов ландшафтов, на которых исследователи регулярно проводят измерения показателей, включая:

скорость фотосинтеза;
рост биомассы;
состав почвы;
метеоусловия;
потоки главных парниковых газов.

А также:

углекислый газ, или диоксид углерода (CO2);
метан (CH₄);
закись азота (NO)
и некоторые другие показатели.
Основная задача — рассчитать углеродный баланс территории.

Основные задачи карбоновых полигонов:

  1. мониторинговые наблюдения за эмиссией и поглощением климатически активных ПГ посредством наземных и дистанционных методов измерений;
  2. оценка пространственной и временной изменчивости эмиссии и поглощения ПГ, определение интегральных значений потоков для различных территорий за определенные интервалы времени;
  3. отработка технологических решений контроля эмиссии и поглощения ПГ на основе полного (завершенного) технологического цикла, направленных на уменьшение их эмиссии и увеличение их поглощения природными экосистемами, а также испытание и верификация технологий в реальных и критических условиях;
  4. разработка и адаптация технологий дистанционного мониторинга структуры и состояния растительного и почвенного покрова, эмиссии и поглощения ПГ с использованием данных наземных измерений и методов математического моделирования;
  5. подготовка кадров высшей квалификации в области новейших методов экологического контроля, перспективных технологий для низкоуглеродной индустрии, сельского и муниципального хозяйства.

Нормативное регулирование

В феврале 2021 года Министерство науки и высшего образования Российской Федерации приказом от 05.02.2021 №74 «О полигонах для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса» запустило пилотный проект по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса. Документом был утвержден план мероприятий по реализации пилотного проекта и экспертный совет при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации по вопросам научного обеспечения развития технологий контроля углеродного баланса.

Количество действующих полигонов: 17
Общая площадь полигонов: 39 157,3 Га

Карбоновые фермы

Карбоновая ферма реализует биологический способ улавливания CO2, то есть связывает углерод с помощью развития и роста живых организмов (растений, бактерий, водорослей и др.), обитающих на выбранной территории. По сути, карбоновая ферма — это любой участок земной поверхности, включая водные территории, который консервирует парниковые газы и на который есть документы об объеме их поглощения. Основная задача такой фермы — сокращение эмиссии ПГ и тестирование технологий вторичного заболачивания осушенных территорий.

Чем карбоновый полигон отличается от карбоновой фермы?

Карбоновый полигон и карбоновая ферма существуют во взаимном сотрудничестве, дополняя друг друга. Используя аналогию теории и практики, можно сказать, что карбоновый полигон — теория, а карбоновая ферма — практика и непосредственное применение полученных теоретических знаний.

На полигонах исследуются методы измерения парниковых газов, на фермах — эти методы применяются на практике. Основная задача карбоновой фермы — максимально активно поглощать углекислый газ благодаря работе растительного мира — специально высаженных на этой территории плантаций. Таким образом удается найти и апробировать высокоэффективные технологии поглощения CO2 естественными земными экосистемами.

Болота и их влияние на климат

Болото представляют собой особую устойчивую экологическую систему, состоящую из образовавшегося и накопленного торфа — частично разложившейся биомассы мертвых растений. Они представляют собой единственные экосистемы, которые связывают CO2 и надолго выводят углерод из дальнейшего круговорота, накапливая в форме торфяных отложений, по сути, консервируя внутри себя.

Для образования торфа необходимы условия постоянного обводнения, дефицит кислорода и особый характер растительности.

Экосистемы болот занимают всего лишь около 3% поверхности Земли, при этом в них связано 30% всего наземного углерода. Соответственно, болота играют большую роль в сокращении CO2 и стабилизации климата, поэтому важно сохранять их в естественном состоянии, не допуская пересыхания и осушения.

На полигоне Воронежского государственного лесотехнического университета совместно с компанией «Сибур» была создана лесная карбоновая ферма — плантация быстрорастущих деревьев, высаженных на месте леса, погибшего от пожара. По данным компании, такая плантация будет поглощать до 15 тонн CO2 на каждом гектаре.

Исследования и разработки в рамках карбонового полигона направлены на получение достоверных оценок углеродного баланса экосистем, проведение экспериментов по разработке и испытанию наземных и дистанционных технологий измерения поглощения климатически активных веществ, а также повышение устойчивости природно-антропогенных экосистем проектов за счет реализации климатических проектов в области лесных отношений, и снижения углеродного следа на уровне региональной экосистемы
автор

Михаил Драпалюк

ректор ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова

Как карбоновые полигоны связаны с разработками природно-климатических проектов

Экономические перспективы

В соответствии с мировыми тенденциями и международными соглашениями эти поглощенные тонны впоследствии можно будет превратить в деньги на карбоновых рынках. И речь идет не только о лесах и лесных плантациях. Сейчас на карбоновых полигонах отрабатывается примерно 30 технологий поглощения углекислого газа, по-научному — секвестрации, в различных болотных, полевых, луговых, морских экосистемах. С учетом громадных размеров нашей страны и ее природных богатств грядущие экономические перспективы России на углеродных рынках когда-нибудь станут сопоставимыми по обороту с торговлей нефтью и газом, отмечают в Сибуре.

Роль лесов в поддержании стабильности глобального климата неоспорима и в этой связи проекты, связанные с лесовосстановлением и лесоразведением — прекрасный пример природоориентированных решений глобальных экологических проблем, поскольку деревья и другие растения поглощают большое количество углекислого газа.

Итогом исследований, которые проводятся на карбоновом полигоне, может стать климатический проект — комплекс мероприятий, обеспечивающий сокращение выбросов парниковых газов с учетом поглощающей способности лесов и иных экосистем. Такие проекты могут стать одним из ключевых инструментов декарбонизации в России — у них есть мощный потенциал с точки зрения решения задач по климатической адаптации.

К климатическим проектам относятся проекты в области:

низкоуглеродной энергетики;
экономии ресурсов;
эффективного обращения с отходами;
устойчивого сельского хозяйства,
а также лесовосстановительные проекты.

Выращивание растительности на карбоновых полигонах и фермах, в свою очередь, позволит производить биомассу, которую впоследствии можно будет использовать для производства строительных материалов и многое другого, что в результате будет способствовать развитию циркулярной экономики в России.

На территории России в почвах, лесах, болотах и вечной мерзлоте хранится большое количество углерода. Потенциально «законсервированный» углерод имеет свою стоимость, если удается посчитать массу поглощенных ПГ, т.н. углеродных единиц.

Углеродная единица — верифицированный результат реализации климатического проекта, выраженный в массе парниковых газов, эквивалентной 1 тонне углекислого газа. Механизм определения цены углеродной единицы — рыночный, то есть определяется участниками рынка как результат спроса и предложения.

Таким образом, карбоновые полигоны — перспективный способ климатической адаптации, используемый для оценки запасов углерода и проверки коэффициентов компенсации. Дальнейшее развитие полигонов поможет российскому бизнесу перейти на углеродно-нейтральную политику в соответствии с международными тенденциями и войти в международные экономические отношения по углеродному рынку.