Синим (голубым) углеродом (англ. blue carbon)¹ называют удалённый из атмосферы углерод (или точнее в атмосфере он представлен диоксидом углерода) морскими и океанскими биогеоценозами (экосистемами) или средами, в том числе находящийся в морских отложениях на дне. Общие соображения в свете рассмотрения углеродного цикла и возможностей составления карт я рассмотрел в заметке о «О некоторых решениях в области снижения парникового эффекта». В настоящем же материале рассмотрим подробнее все основные воздействия, а новости в области проектно-финансового управления синим углеродом.

Морские (а в основном прибрежные) растения поглощают и накапливают углерод в своей плоти, а потом благополучно отправляют его на длительное придонное складирование (конечно, при этом должен также возникнуть осадочный слой, который не позволит течениям и организмам вновь включить в оборот углерод). Эта одна из самых интересных областей в углеродном цикле: с одной стороны это наиболее проблемная область, поскольку прибрежные биогеоценозы подвержены по оценкам наибольшему разрушению среди всех планетарных биогеоценозов. С другой стороны считается, что синий углерод имеет наибольшие возможности в помощи удаления лишнего углерода из атмосферы, имеются оценки, по которым площадь занимаемую например морскими травами можно увеличить с нынешних 300 тыс. км² до 4 млн. Хотя сама по себе биомасса морских растений невелика по сравнению с их наземными соседями, но помощь в удалении и накоплении углерода может быть сопоставима, поскольку изъятие углерода осуществляется быстрее, а складирование на дне может составлять по времени от десятков, до десятков тысяч и миллионов лет (в частности в связи с отсутствием пожаров и доступа кислорода). Например, складирование углерода морскими маршами оценивается в большем размере, чем тропическими дождевыми лесами — 87 против 53 млн. тонн в год, поскольку при относительно небольшой площади их скорость накопления углерода более чем в 50 раз (!) больше. Таким образом, теоретически можно себе представить возможность создания подводных полей, созданных таким образом, что они будут обеспечивать быстрое удаление углерода с поверхностных слоёв и как следствие из атмосферы с его длительным накоплением в глубинах океанов. При этом не стоит забывать мнение скептиков, предупреждающих, что модели, превозносящие способности прибрежных биогеоценозов к складированию углерода, могут не учитывать так или иначе происходящее высвобождение углерода при осушении или отмирании старых полей прибрежных трав. В любом случае прежде чем рассматривать возможности воздействий на естественные морские среды и биогеоценозы определимся к каким видам воздействия можно отнести эти попытки.

Рис. 1, Немного абстракции по мотивам накопления синего углерода как природного капитала

Если схематически изобразить основные виды воздействия человека, среды и жизни (биогеоценозов или экосистем), которые ранее были здесь предложены, применительно к морской среде, то мы увидим, что могут потребоваться дополнительные элементы классификации, такие как для воздействия человека (Ч) на происходящие естественные изменения среды, то есть воздействия среды на саму себя (С/С). Такие воздействия следует отличать от непосредственного воздействия людей на среду (Ч/С). Например, загрязнение пластиком или укрепление береговой линии при её освоении относится к воздействию типа Ч/С, тогда как если пластик получил обращение в среде и выдвигаются попытки его извлечь, также как и если проводится изучение и проводятся попытки остановить естественное разрушение береговой линии с сохранением её обитателей — то это воздействие типа Ч/(С/С). Похожее положение будет наблюдаться с воздействием на жизнь (биогеоценозы).

Схема. Углеродный цикл и воздействия на биогеоценозы и среды.

Как было отмечено, важные свойства океанских и прибрежных вод состоят в свойствах самой среды, которая способствует длительному сохранению отложений. Что касается самих биогеоценозов мангровых лесов, полей водорослей и трав, морских маршей то все они имеют совершенно разные свойства. Наиболее ценны по оценкам предоставляемых «услуг» мангровые леса, но по-видимому проще высаживать и поддерживать водоросли и травы (что можно делать с помощью подводных роботов). Тем более, что собственно количественное выражение способности к складированию углерода сопоставимы у мангровых лесов, морских маршей и прибрежных травяных полей. Отметим основные общие измерения в отношении этих биогеоценозов: неблагоприятно сказываются стихийные и сезонные явления, что можно отнести к внутренним изменениям среды (С/С) в том числе вследствие изменения климата (но это изменение и является изменением самого климата, поэтому не относится к типу Ч/(С/С)). Использование людьми береговых линий очевидно неблагоприятно непосредственно сказывается через Ч/С (в том числе дамбы, пляжи, порты, разведение креветок), а также и косвенно за счёт последствий появления новых техногенных систем для среды — Ч/(С/С) и биогеоценозов — Ч/(Ж/Ж), тогда как вылов животных обитателей сказывается неблагоприятно через типы Ч/Ж и Ч/(Ж/Ж). Попытки к сохранению путём восстановления некоторых биогеоценозов можно отнести также к Ч/Ж, только если они не направлены на восстановление и создание среды. Остальные изменения имеют различные направления и изменяющие факторы, поэтому рассмотрим их в таблице.

Таблица. Основные виды неблагоприятного воздействия на прибрежные биогеоценозы²

Как видно из таблицы, существует большое разнообразие неблагоприятно воздействующих явлений, и все из них так или иначе связаны с деятельностью людей. Если повышение температуры и уровня воды в океанах в ближайшее время невозможно изменить, то их можно принять в качестве неизменных направлений воздействия. То же самое касается и наводнений и цунами. Хотя возможно отчасти можно изменять уровень воды путём создания дамб, но вероятно подобные мероприятия в большинстве случаях будут слишком дороги и сами по себе приведут к большим выбросам углерода в атмосферу. Из воздействий вида С/* остаются таким образом изменение качества и загрязнение воды, а также и отложение осадков. Эти воздействия обычно связаны с той или иной деятельностью людей и поэтому могут быть уменьшены, хотя в целом они могут являться следствием других процессов. В отношении загрязнений поэтому необходимы повсеместные и непрерывные наблюдения. Другие же процессы могут потребовать системных, а часто и политических, мер: например излишнее использование земель или вырубка лесов (приводящие к разрушению почвы и соответственно её смыванию в океаны, прибрежные области). В некоторых же случаях, таких как дноуглубительные и другие инженерные работы просто необходимо составление подробных количественных планов воздействия на среды с последующим наблюдением для предотвращения возникновения положительного углеродного следа в том числе и как следствие косвенного воздействия на прибрежные биогеоценозы через изменение среды.

Другие направления воздействия включают в свой состав элементы жизни и поэтому с одной стороны требуют тщательной проработки, выявления всех возникающих связей, а с другой стороны по-видимому могут иметь доступные точечные решения. Например, росту мангровых лесов могут способствовать посадки и временное устранение их вредителей, но насколько они окажутся жизнеспособными в долгосрочном отношении будет зависеть от формирующихся биогеоценозы, в которых другие виды жизни являются конечно же важной частью. Тем не менее люди осуществляли на протяжении истории серьёзнейшие изменения на виды жизни, такие как борьба с комарами, осушение болот, последствия которых начали понимать только недавно. Но сегодня времени на дальнейшие эксперименты осталось катастрофически мало. В целом если борьба с заболеванием, вредителями и принятие мер по снижению загрязнения водорослями окажутся не слишком затратными и не будут содержать очевидного вреда для соответствующих сред и биогеоценозов, то их следует одобрять.

Человеческие придумки

Выше мы рассмотрели основные отрицательные направления воздействия, которые человечество должно стремиться уменьшать, но люди также оказывают и положительное воздействие. Люди предпринимали уже несколько попыток восстановления морских биогеоценозов, а иногда деятельность людей приводит к появлению новых и росту существующих. Так в Новой Зеландии известно формирование новых мангровых лесов (вероятно вследствие увеличения наноса осадков), правда их судьба оказалась под вопросом и рассматривается по соотношению воздействия на другие полезные системы, место которых стремятся получить мангровые леса. Другим важным воздействием является увеличение притока питательных веществ из речных вод. Так, было показано, что мангровые леса способны справляться с увеличением притока веществ, перерабатывать их без роста выбросов углекислого газа. А морские травы и вовсе научились удобрять с помощью установки гнёзд для птиц. Но в этом случае в первое время вновь образованные морские травяные поля отличаются от своих естественных соседей, хотя со временем приходят к близкому естественному состоянию в плане видового разнообразия. Из попыток восстановления известны и посадки мангровых лесов в Эритрее, Сенегале, Китае и лесов водорослей в Южной Корее, на Филиппинах и около Тасмании. После того как вследствие уничтоженных мангровых лесов на о. Ява усилились наводнения и разрушение почвы был начат проект по восстановлению мангровых лесов и возведению барьеров из бамбука, а затем и пластиковых труб, наполненных бетоном. Около рукотворных барьеров образуются отложения, в которых задерживаются семена мангровых растений, таким образом они в случае успеха восстановят свою область обитания.

Как видно из схемы в каждом случае предпринимаемые изменения сказываются на общем состоянии биогеоценоза. Если речь идёт о новых посадках лесов из водорослей или мангровых деревьев, то мы имеем дело с новыми ландшафтами, которые могут приходить на место пустынных или опустыненных областей. Но и в этом случае не стоит забывать о разнообразии видов и сопутствующих природных взаимосвязях за пределами накопления углерода. Если же мы говорим о расширении или улучшении области существующего роста прибрежных трав или лесов, то в этом случае требуется прежде всего оценить общие происходящие изменения в данной среде и данном биогеоценозе. Например, если для восстановления мангровых лесов используются барьеры или металлические бочки с удобрением, то тем самым осуществляется как создание искусственной среды Ч/С и/или непосредственно размещаются формы жизни Ч/Ж. Чем меньше требуется воздействий как с барьерами — тем больше вероятность, что такая система продолжит естественное развитие. Поэтому если достаточно лишь восстановить барьер для роста мангровых лесов или поместить камни основания для закрепления лесов водорослей, то вновь образованная область жизни имеет больше шансов на долгосрочное процветание по сравнению той, когда также необходимо добавлять удобрения или бороться с вредителями. В любом случае общая оценка должна складываться согласно схеме как из направлений непосредственных воздействий (Ч/Ж, Ч/С), так и опосредованных (Ч/(Ж/Ж), Ч/(С/С)), а также и на уровнях среды и жизни — их внутренних и взаимно направленных воздействиях.

Что дальше?

Уже более десятилетия идут разговоры о создании системы квот на синий (голубой) углерод, которая бы позволила защитить наиболее подверженные угрозе разрушения марши и мангровые леса. Ранее существовали проекты в области восстановления мангровых лесов, которые проходили сертификацию по установлению эквивалентности с углеродными кредитами (то есть правами на выброс в атмосферу углерода). И в этом году наконец появился и проект, стремящийся превратить выполненные действия по сохранению в элементы финансовой системы, в области прибрежной травы. Речь идёт о восстановлении 3600 га полей прибрежных трав около Вирджинии с помощью 70 млн. семян. По произведённым подсчётам новые поля позволяют поглощать около 500 кг углекислого газа на га в год. Таким образом, остаётся лишь запустить некоторый механизм, который бы позволил получить возмещение в виде ценности углеродных кредитов, конечно же с желательной оценкой того, какая доля из накопленного углерода будет по оценкам удалена из углеродного цикла хотя бы на десятилетие (поскольку трава растёт и отмирает довольно быстро в отличие от мангровых лесов). В любом случае координатор деньгизации проектов в области синего углерода «Virgin» выпустил пока соответствующих кредитов для эквивалента 1 млн. тонн углерода. В отношении прибрежных маршей и морских трав требования были выпущены относительно недавно и теперь вероятно существует не менее 20 проектов, которые стремятся к оформлению соответствующих кредитов. Новое начинание пытается учесть ошибки, которые ранее допускались в отношении продажи углеродных кредитов, такие как вырубка одних растений для посадки других за кредиты или завышенные оценки снижения выброса углерода. Но избегание таких очевидных злоупотреблений — это только половина дела. Ещё важнее было бы оценить не только достигаемые преимущества, но и общее воздействие на среды и биогеоценозы как схематически было изображено выше, потому что любой проект, вторгающийся в природу как минимум разрушает сложившийся на данный момент ландшафт, даже если на первый взгляд он кажется пустыней — наверняка его заселили уже те или иные жители.

Есть и положительные стороны в наметившемся процессе роста внимания к синему углероду. Например критически рассматриваются эффекты от увеличения площади маршей, поскольку по крайней мере часть из них склонна к выделению метана, который может свести на нет все попытки отвлечения диоксида углерода. Соответствующих многолетних наблюдений и данных пока нет и их получение требует длительного времени и в буквальном смысле работы в грязи. В этом отношении путь вполне правильный, хотя можно было бы озаботиться некоторой автоматизацией сбора данных. Но с осторожностью следует воспринимать энтузиазм в области морских водорослей, ведь сами по себе они конечно способны вобрать некоторый объём углеводородов, но не очень ясно насколько долго и куда он в конечном итоге попадает (последнее правда явно упоминается в указанном выше источнике). Вместе с тем ключевым вопросом остаётся вопрос оценки и собственно эквивалентности выбросов углекислоты и углерода, который некоторым образом поглощается в биогеоценозах. Ведь с одной стороны природа — не промышленный склад, да и на любом складе товар может лежать не десятилетия. Что касается собственно углеродных кредитов то фактически оказывается, что оценка и придание эквивалентности происходит на основе одной из черт биогеоценозов (экосистем) — способности улавливать и накапливать углекислоту и её парниковые эквиваленты. Поэтому собственно ценности разнообразия, ценности ландшафтов и природной красоте остаются лишь обрывочные значения. Конечно, можно считать что сегодня нужно решить по крайней мере одну проблему — проблему собственно температурного баланса на планете, но даже если мы её решим не Пирровой ли окажется победа в условиях практически уничтоженного разнообразия, видов, то есть самой жизни какой она ещё успела сохраниться сегодня в оставшейся части биогеоценозов?

Примечания