Карбоновые полигоны и ЮФУ
В настоящее время наиболее приоритетной экологической проблемой человечества считается глобальное изменение климата на планете, вследствие поступления в атмосферу парниковых газов в результате хозяйственной деятельности человека.
В 2015 году 195 странами мира году было подписано Парижское соглашение по климату, регулирующее меры по снижению содержания углекислого газа в атмосфере. Целью соглашения является сдерживание роста глобальной температуры на планете, то есть сохранение условий, благоприятных для проживания человека. Однако, помимо экологических целей, необходимо учитывать политическую и экономическую составляющие. Первая связана со сдерживанием развития экономик, основанных на традиционных источниках энергии (нефть, газ, каменный уголь). Вторая заключается в том, что уже сегодня объем мирового рынка торговли карбоновыми квотами (квотами на эмиссии парниковых газов) оценивается в $100 млрд, при этом ожидается его многократный рост и предполагается, что к 2030 году карбоновая отрасль станет одной из ведущих в мировой экономике.
На «зеленые» технологии, целью которых является снижение выбросов углекислого газа в атмосферу, ежегодно тратятся огромные средства и ресурсы. В то же время, исследования баланса углерода в мире привели к разноречивым результатам, поэтому требуется объединение усилий по исследованию процессов выделения и поглощения углерода в разных климатических условиях при разных типах землепользования.
С целью исследования и контроля углеродного баланса Министерство науки и высшего образования Российской Федерации запустило пилотный проект по созданию на территории России карбоновых (углеродных) полигонов. Задачами полигонов будут разработка и испытание технологий дистанционного и наземного контроля эмиссии (выделения) парниковых газов в атмосферу и, наоборот, их депонирования (поглощения) биомассой и почвам в разных природных и сельскохозяйственных экосистемах. Кроме того, такие полигоны станут площадками по популяризации науки среди студентов и школьников.
Первый в России карбоновый полигон был создан в сентябре 2020 года в Калужской области. Он представляет собой несколько мониторинговых площадок с разными почвами и растительностью общей площадью 600 гектар. В 2021 году запланирована организация карбоновых полигонов в Краснодарском крае, Чеченской республике, Калининградской, Новосибирской, Сахалинской, Свердловской и Тюменской областях. Также планируется, что еще около 80 карбоновых полигонов будут созданы и в других регионах страны.
Южный федеральный университет имеет значительный научный и научно-практический задел в области изучения баланса углерода в природных и антропогенно-измененных экосистемах, а также разработки технологий контроля и управления процессами, регулирующими этот баланс. Ученые Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ имеют уникальный опыт регулирования плодородия почв, которые являются огромным резервуаром углерода в виде гумуса. В почве закреплено значительно больше углерода, чем во всей атмосфере Земли. От технологии сельскохозяйственного использования почв зависит будет углерод из почвы поступать в атмосферу, усиливая парниковый эффект, или, наоборот, улавливаться из атмосферы растениями и закрепляться в почве в виде гумуса, уменьшая парниковый эффект. В частности, одним из направлений исследований в ЮФУ является оценка экологических последствий применения агротехнологий прямого посева с нулевой (No-Till) и минимальной (Mini-Till) обработкой почвы. Эти технологии снижают количество операций по обработке почвы с использованием сельскохозяйственной техники и, соответственно, количество сжигаемого углеводородного топлива. Кроме того, они ослабляют дегумификацию почв и даже, наоборот, способствуют накоплению в почве органического углерода в виде гумуса. В результате резко сокращается эмиссия углекислого газа в атмосферу и более того, происходит депонирование углерода в почве, что может быть использовано в торговле карбоновыми квотами.
Помимо научного задела, ЮФУ располагает территориями, на которых карбоновый полигон мог бы быть успешно реализован, — это ОПХ «Недвиговка» и Ботанический сад.
Заведующий кафедрой экологии и природопользования ЮФУ, С.И. Колесников.