Изменение климата и леса.
advertisement
Русакова Е. РП – 42 Перевод Изменение климата и леса. О способности лесов смягчать воздействие глобальных климатических изменений впервые заговорили в 1970-х годах (Dyson, 1977). Однако, только в 1990-х годах это всемирное влияние всерьез начали рассматривать на международных встречах, призывая к качественному и количественному изучению роли леса и к разработке механизма международного сотрудничества. Как результат всемирной обеспокоенности насчёт глобального потепления в 1992 году была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК). Она нацелена на приведение в норму концентрации в атмосфере парниковых газов, сокращение количества нарушений, вызванных человеком в мировой климатической системе. Промышленно развитые и развивающиеся страны, являющиеся участниками этой конвенции (см. Приложение I РКИК ООН, Участники), приняли на себя обязательство установить источники выбросов парниковых газов внутри своих государств, а также расположение углеродных воронок и работать с целью осознанного сокращения выбросов. На III Конференции Сторон Рамочной Конвенции ООН об изменении климата, проведенной в г. Киото в Японии в декабре 1997г. был принят дополнительный, имеющий обязательную силу документ: Киотский протокол к РКИК. Тридцать девять развитых стран (включая немного измененный список из Приложения I РКИК ООН) обязались сократить как минимум на 5 процентов выбросы парниковых газов по сравнению с уровнем 1990 года в период между 2008 и 2012гг. Участники могут выполнить такое обязательство путём сокращения количества источников выбросов, усиления защиты или увеличением углеродных воронок. Киотский протокол предусматривает внесение уточнений, обнаруженных после изменения манеры пользования землей и лесными ресурсами, которые свели к задачам облесения, лесовозобновления и избежания крупномасштабных вырубок. Киотский протокол также устанавливает структуру для передачи эмиссионных кредитов среди участников. Чтобы позволить странам, подписавшим договор, частично или полностью выполнить обязательства, предложи1 Русакова Е. РП – 42 Перевод ли три гибких механизма действий: проекты, совместно принятые странами Приложения I РКИК ООН (Совместная реализация), проекты, заключенные между участниками РКИК ООН и другими странами (Механизм чистого развития) и торговля квотами на выбросы парниковых газов. И хотя Киотский протокол еще не вступил в силу и пока14 не решен вопрос о том, станут ли включать леса в структуру этих гибких механизмов в качестве углеродных воронок, роль леса в обсуждениях изменения климата заслуживает пристального рассмотрения из-за влияния, которое может иметь принятие связанных с этим решений. Круговорот углерода в природе. Межправительственная комиссия по изменению климата (IPCC) сообщает, что средняя мировая температура земной поверхности увеличилась за последние сто лет на 0,3–0,6 оC (IPCC, 2000)15. Предсказывают, что глобальное потепление в течение следующего столетия приведет к существенным изменениям в моделях климата, что может негативно сказаться на состоянии региональных и мировых биомов. В наши дни, в общем, принято считать, что изменение среднегодовой мировой температуры главным образом вызвано увеличением содержания в атмосфере парниковых газов, преимущественно диоксида углерода (CO2), метана (CH4) и закиси азота (N2O). Наиболее значимый из этих парниковых газов, диоксид углерода, влияет на парниковый эффект на 65 процентов. Увеличение концентрации CO2 в атмосфере с началом индустриальной революции было вызвано антропогенной деятельностью человека, в особенности сжиганием органического топлива, производством цемента и обезлесиванием. Наземные экосистемы играют значительную роль в мировом круговороте углерода. Установлено, что, согласно 2/15 частям от общего обмена угДанные на июнь 2001 г. Межправительственная комиссия по изменению климата была основана в 1988 году Всемирной метеорологической организацией и Программой ООН по окружающей среде (UNEP). Она даёт необходимую информацию и рекомендации мировому сообществу, и в частности участникам РКИК, по вопросам науки, техники и социо-экономики, связанных с влиянием человека на климатические изменения. 14 15 2 Русакова Е. РП – 42 Перевод леродом между землей и атмосферой, 125 гигатонн (Гт)16 углерода ежегодно циркулируют между растительностью, почвой и атмосферой (см. рисунок 18). Участие лесов в этом процессе принимают примерно на 80 процентов. Поглощая углерод, мировые леса его еще и выделяют. А обезлесивание является важной причиной увеличения выбросов углерода. Предполагают, что вырубки леса в 1980-х годах могли послужить источником ¼ части всех антропогенных выбросов углерода в атмосферу (Houghton, 1997)17. Тем не менее, подсчитывают, что биосфера суши могла бы за предстоящие 50 лет сохранить на территории лесов 60–87 Гт углерода и накопить 23–44 Гт углерода в сельскохозяйственных почвах (Brown и др., 1996). Роль лесов в процессе мирового накопления углерода. Запасы углерода в лесных экосистемах. Углерод накапливается в лесных экосистемах путём поглощения из атмосферы диоксида углерода и путём его переработки в биомассу. Углерод накапливается в живой биомассе, включающей древесину на корню, ветви, листву и корни, и в неживой биомассе, объединяющей в себя лесной опад, органические остатки, почвенное органическое вещество и лесные продукты. Любая деятельность, влияющая на количество растительной или почвенной биомассы, затрагивает также процесс накопления или выброса углерода в атмосферу. В целом, леса составляют чуть более половины площади мест расположения углерода среди наземной растительности и почвы, и его количество равно примерно 1200 Гт (см. рисунок 19). Бореальные леса насчитывают самое большое количество содержания углерода по сравнению с другими наземными экосистемами (26 % от общего наземного содержания углерода), тропические леса и леса умеренной зоны насчитывают 20 и 7 процентов соответственно (Dixon и др., 1994). По сравнению с другой растительностью 16 17 1 Гт эквивалентна 1 миллиарду тонн. Данные об углеродных выбросах, вызванных землепользованием в 1990-х годах еще не получены. 3 Русакова Е. РП – 42 Перевод наземных экосистем, лесная обладает очень высоким удельным весом углерода (см. рисунок 20). Углерод, накапливаемый в почве и лесном опаде также составляет значительный процент от общего содержания. По всему миру углерод, содержащийся в почве, насчитывает более половины лесного запаса углерода. Но несмотря на это среди различных экосистем и типов лесов наблюдаются значительные различия. 80–90 процентов углерода накапливается в бореальных лесах в форме почвенного органического вещества, тогда как в тропических лесах он равномерно распределяется между растительностью и почвой (см. рисунок 10). Первопричиной для подобного распределения является влияние температуры на относительно похожие процессы образования и распада органического вещества. В северных широтах (в более прохладном климате) оно накапливается в почве лучше, так как образуется быстрее, чем успевает распадаться. А в южных широтах более высокие температуры способствуют быстрому распаду органического вещества и последующей переработке его в питательное. Приток углерода из лесных экосистем. Начиная с последнего ледникового периода (18 000 лет назад), когда климат был суровее и засушливее, все лесные биомы претерпели большие изменения в распределении ресурсов. Бореальные и северные леса умеренной зоны были зажаты между надвигающимися пластами льда и степной тундрой с севера и растущей полупустыней и степной тундрой с юга, в то время как тропические дождевые леса по мере разрастания саванн занимали совсем небольшие участки. Количество углерода, накапливаемого в наземных биомах было на 20 – 50 процентов меньше, чем сегодня. Максимума содержание углерода достигло во время теплого и влажного Раннего голоцена около 10 000 лет назад и сократилось возможно благодаря постепенному похолоданию и уменьшению влажности климата соответственно на 200 Гт, насчитывая сегодняшние показатели (2 200 Гт углерода). 4 Русакова Е. РП – 42 Перевод До XIX века люди незначительно влияли на процесс накопления наземного углерода, они жгли костры, использовали горючие вещества и вырубали лес, но с началом индустриальной революции деятельность человека стала оказывать большое влияние на круговорот углерода. В период между 1850 – 1980 гг. более 100 Гт углерода оказалось в атмосфере в результате изменения землепользования. Это составило 1/3 от всех антропогенных выбросов углерода в то время (Houghton, 1996). До конца XIX века большая часть вырубок производилась в умеренных зонах. В XX веке состояние умеренных лесов по большому счёту стабилизировалось, а источником выбросов углерода из наземных экосистем стали в основном тропические леса (Houghton, 1996). Сегодня в развитых странах лесозанятая площадь понемногу увеличивается: в 1980 – 1995 гг. среднее увеличение составляло 1,3 миллиона гектар в год (ФАО, 1999). В последние десятилетия многие леса умеренного пояса (в Европе и восточной Северной Америке) стали углеродными воронками средних размеров. Стали выращивать плантации, возобновлять лес на заброшенных сельскохозяйственных территориях и увеличивать запас древостоя. Тропические же леса наоборот стали главным источником выбросов углерода. Уровень вырубок там достигал за период 1980 – 1995 гг. 15,5 миллионов га в год (ФАО, 1999). Таблица 10. Запас углерода и объём растительности и почвы для разных экосистем Экосистема Бореальная Страна/регион Удельный вес Удельный Содержание Содержание Общий углерода в рас- вес угле- углерода в рас- углерода в запас тительности рода в тительности почве (Гт) углерода (т/га) почве (Гт) (т/га) 83 281 74 249 323 Канада 28 484 12 211 223 Аляска 39 212 2 11 13 Соединенные 62 108 15 26 41 32 90 9 25 34 Российская Федерация Умеренная Штаты Европа 5 Русакова Е. РП – 42 Перевод Китай 114 136 17 16 33 Австралия 45 83 18 33 51 132-174 139 41-54 43 84-97 Африка 99 120 52 63 115 Америка 130 120 119 110 229 Тропическая Азия 1 гига тонна (Гт) = 1 млрд. тонн Dixon et al., 1994. Суммарные выбросы углерода от землепользования, измененного в 1980х годах, составили 2–2,4 Гт в год (см. рисунок 21) эквивалентные 23–27 процентам всех антропогенных выбросов (Houghton, 1999; Fearnside, 2000). Выбросы углерода связанные с вырубками тропических лесов самые объёмные из тех, что связаны с изменением лесопользования. Другие парниковые газы, такие как метан и закись азота, выделяются при сжигании биомассы. Эти выбросы насчитывают 10% от всего мирового объёма. К уменьшению запаса углерода приводит так же ухудшение состояния леса. Установлено, что среднегодовой выброс углерода в 0,6 Гт привел к обеднению тропических лесов в 1980-е годы (Houghton, 1996). В Азии потеря запасов углерода в обеднённых лесах приравнивается к той, что вызвана вырубками. Сейчас накапливаются сведения о том, что изменения концентрации парниковых газов под воздействием человека, влияют на круговорот углерода в лесу. Мировой запас CO2 в атмосфере увеличился от 280 частей на миллион перед началом индустриальной революции до 370 частей на миллион в 2000 году, а уровень содержания азота в лесах близ индустриально-развитых регионов значительно возрос. Оба эти фактора скорее всего приведут к ускорению роста растений и продуктивности. В Северной и Южной Америке за последние годы долгосрочные пробные лесные площадки в коренных насаждениях показали значительное увеличение биомассы. Другое доказательство возросшего поглощения углерода в лесных районах получено микрометеорологическими измерениями потоков CO2 над поверхностью лесов и оценкой распределения атмосферного CO2 в континентальном масштабе. Исследования предполагают, что мировой уровень выбросов, связанный с вырубками 6 Русакова Е. РП – 42 Перевод удастся сократить путём облесения, восстановления лесных массивов и улучшения роста уже существующих лесов с примерным уровнем поглощения 1–3 Гт углерода в год (Malhi, Baldocchi and Jarvis, 1999). Изменение климата и леса18. Если температура поверхности Земли будет повышаться в XXI веке так, как было предсказано, то все экосистемы испытают самое резкое изменение климата со времён завершения последнего ледникового периода. Это изменение повлияет на состав и распределение лесов по земной поверхности. И тогда понадобятся новые стратегии управления, чтобы приспособиться к быстрой смене климатических зон и отклонению экосистем от привычных территорий. Предполагаемое развитие основных типов леса в период изменения климата согласно моделям РКИК на XXI век, представлено в таблице 16. Модель отражает вполне реальную согласованность прогнозов касаемо глобального потепления, и с меньшей уверенностью предсказывает изменение количества осадков. Все эти предсказания предполагают, что ничего неожиданного не произойдёт19. Согласно мнению РКИК, ключевые изменения к концу XXI века будут следующими: o концентрация атмосферного CO2 станет вдвое больше; o средняя мировая температура увеличится на 1,5 – 4,5 оC; o количество осадков возрастёт по всему миру на 3 – 5 процентов; o уровень мирового океана повысится примерно на 45 см. Чтобы определить влияние изменений климата на леса, необходимы региональные прогнозы. Попытки предсказать изменение региональных температур довольно достоверны. Самым большим оно будет в северных широтах, меньше температура повысится в тропическом поясе и районах сильного Этот раздел основан на данных МСОП. Информация представлена здесь с разрешения Всемирного Союза Охраны Природы. 19 Подобные изменения могут включать неожиданные выбросы метана из океанов или окисление запасов углерода в почве северных лесов, каждое из которых приведет к ускорению потепления или замедлению термоциркуляции в Северной Атлантике, что возможно приведет к похолоданию климата. 18 7 Русакова Е. РП – 42 Перевод океанического влияния. Не взирая на то, что мировое количество осадков станет больше, регионально их рассчитать сложнее. В целом, ключевыми факторами, влияющими на рост лесов, станут изменения температуры и количества осадков в южных широтах. Любой регион с повысившейся температурой и неизменным или уменьшенным количеством осадков столкнётся с сокращением влажности почвы, которая замедлит рост растений и увеличит вероятность пожаров. А крупные пожары могут привести к значительному сокращению лесного покрова. Современные лесонасаждения могут сохраниться в течение какого-то времени, но долго в измененном климате они просуществуют в том случае, если виды смогут приспособиться к новым условиям или будут произрастать на других территориях. Способность видов к адаптации определится их внутривидовым разнообразием и межвидовыми отношениями, их реакцией на изменение температуры, концентрацию CO2 в атмосфере, влажность почвы и в некоторых районах на увеличение содержания натрия в почве. Это также будет зависеть от типов почвы, экологических соотношений между видами, от чего зависят процессы опыления, рассеивания и повреждения травоядными животными, насекомыми и болезнями. Определяющими факторами также станут характер ландшафта и интенсивность человеческой деятельности. К примеру, сокращение среды обитания покажет, как фактически виды могут менять своё географическое положение в ответ на сдвиги экосистем. В условиях потепления особенно важным убежищем для многих видов станут горы. Растения предпочтут скорее поменять высоту произрастания над уровнем моря, где климат прохладнее, чем перемещаться на большие расстояния к северным широтам. Такие территориальные перемены могут повлечь за собой исчезновение одних видов и появление других сообществ. Изменения лесного покрова могут оказать обратный эффект на климат, меняя температуру земной поверхности и воздействуя на содержание CO2 в атмосфере. У лесов альбедо меньше, чем у других экосистем (они отражают 8 Русакова Е. РП – 42 Перевод меньше света). А благодаря обширной корневой системе они имеют больший доступ к воде в почве, чем другая растительность. Таблица 16. Бореальные леса испытают хотя сокращение более вероятно. самое большое изменение темпера- Исчезнет мало древесных видов туры. Потепление будет сильнее растительности, заметно зимой (на 4 оC выше уров- местных видов может оказаться ня 1970-х годов к середине XXI значительной. столетия), и чуть меньше оно будет Леса умеренной зоны подвергнуть- о но вот потеря летом (на 2,5-3 C выше). Меньшая ся большим изменениям в северных влажность почвы летом увеличит широтах (к середине XXI века тем- количество сухих деревьев, а сле- пература будет на 2,6 оC выше довательно и частоту, и масштабы уровня 1970-х годов). А в южных пожаров. Ожидается, что климати- широтах ческая зона будет смещаться север- осадков. нее со скоростью 5 км. в год. Боре- Засушливость в некоторых южных альные леса займут территории на районах севере, но исчезнут или будут вы- южных территориях Соединённых теснены на южных своих границах. Штатов) может привести к исчез- На южной границе бореальных ле- новению значительного количества сов изменения частоты, интенсив- лесов, а повышенная температура ности и масштаба лесных пожаров северных широт ускорит их рост. будут играть значительную роль в Климатические зоны сместятся по их динамике. Модели, предсказы- направлению к полюсам со скоро- вающие долгосрочные изменения, стью 5 км. в год. Территория для показывают, что общая реакция будущих лесов умеренной зоны ве- может сокращение роятно увеличится на 7 – 58%. площади бореальных лесов (до Большое сокращение умеренных 36%) или расширение ее (на 16%), лесов, вероятно, ограничит рассре- включать и 9 поменяется количество (Средиземноморском и Русакова Е. РП – 42 Перевод доточение некоторых древесных сократиться на более, чем 30% или видов (и повлияет на лесные пожа- расшириться на 38%. Однако, в ры). Это может привести к значи- большей части тропических райо- тельному вымиранию видов. нов влияние человека на лесной В зоне тропических лесов темпе- покров, к примеру, вырубки и под- ратура поднимется к середине XXI жоги, станут значимее климатиче- столетия на 2 оC по сравнению с ских изменений. Сокращение пло- 1970-ми годами, во внутренних щади тропических лесов, в особен- районах континента изменение бу- ности влажных тропиков, вероятно, дет больше. Однако более важным, обернётся существенным вымира- вероятно, окажется изменение ко- нием видов. личества осадков, несмотря на то, Температура влажных тропиче- что региональный прогноз дождей ских горных лесов поднимется, как существенно варьируется. Там, где предполагают, на 1 – 2 оC, но изме- сокращение осадков и высокая нение климата им угрожает сильнее температура сократят влажность остальных, так как на такой высоте почвы, угроза для существования именно от нижней кромки облач- тропических лесов станет больше. ности зависит их снабжение водой Эти в период засухи. Нижняя кромка влияния могут увеличить предрасположенность к пожарам и облачности привести к верхушечному усыха- поднимется на 2 метра – что может нию или к замене типов раститель- повлиять на растительность в этих ности пограничных участков. Меж- лесах. Там, где горы одиночные и годовая изменчивость как резуль- недостаточно высокие, чтобы она тат обширных климатических из- могла подняться выше, некоторые менений (вызванных эффектом El виды могут полностью или регио- Niňo) может усилить интенсив- нально исчезнуть (а многие из них ность дождей. В зависимости от эндемики). В доказательство ска- будущих перемен потенциальная жем, что в районе Монтеверди, Ко- площадь тропических лесов может ста-Рика, такие изменения 10 предположительно уже Русакова Е. РП – 42 Перевод происходят. Влажные горные леса серьезной для районов с бедной могут быть предвестниками воз- осадочной почвой побережья, к действия потепления на мировые примеру, на небольших островах, и лесные экосистемы. на территориях, где перемещение Ожидается, что мангровые леса лесов от края берега будет мешать смогут адаптироваться к повыше- людям. нию температуры, но им будет угрожать подъём уровня мирового Взято из публикаций Всемирного Союза океана. Эта угроза будет особенно Охраны Природы. Из-за большего доступа к воде леса поглощают больше солнечной энергии, что может привести к нагреванию и большей потере воды путём испарения, что в свою очередь приведет к охлаждению. В тропических зонах, процессы испарения доминируют, и результирующим влиянием леса будет охлаждение и увлажнение атмосферы. А в северных широтах эффект альбедо более важен, потому что ведёт таким образом к местному потеплению. Стратегия управления выбросов парниковых газов. Вероятны три стратегии для управления распределения углерода в лесах (см. таблицу 11). Первая стратегия – это увеличить количество или пропорцию накапливаемого углерода путём создания или расширения углеродных воронок (т.е. поглощение углерода). Вторая стратегия – это предотвратить или сократить процент выброса углерода из уже существующих углеродных воронок (т.е. удержание углерода). Третья стратегия – это сократить спрос на органическое топливо, увеличив использование древесины для производства долговечных материалов (замещать энергоемкие материалы такие как сталь и бетон) или для биотоплива (т.е. замена углерода). Эти стратегии не исключают одна другую. И ряд инициатив по углеродопоглощению и углеродоудержанию уже развивались, включая проекты совместного осу- 11 Русакова Е. РП – 42 Перевод ществления20 под руководством РКИК и проекты специального доклада “Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство”. Таблица 11. Краткий обзор стратегий управления наземными выбросами углерода, потенциальное землепользование и лесное хозяйство Стратегия управления Типы землепользования и лесного хозяйства выбросами углерода Поглощение углерода Облесение, лесовозобновление и восстановление разрушенных земель Улучшенные лесохозяйственные методы по увеличению прироста Выполнение агролесоводческих работ на земле Удержание углерода Сохранение биомассы и почвенного углерода в существующих лесах Улучшенные методы заготовки древесины (сокращение воздействия трелёвок на состояние древостоя) Усовершенствованная деревообработка Защита от пожара и более эффективное использование палов в лесах и сельском хозяйстве Это пилотные проекты, осуществляемые под контролем РКИК. Они созданы для тестирования и оценки вероятности достижения целей Конвенции совместными усилиями участников по избежанию, поглощению или сокращению эмиссии парниковых газов. 20 12 Русакова Е. РП – 42 Перевод Замещение углерода Увеличение сохранения лесной биомассы в долговечных материалах вместо энергоемких Увеличение использования биотоплива (внедрение биоэнергетических плантаций) Расширенное использование лесозаготови- тельных отходов (древесных опилок) как исходного сырья для производства биотоплива Источник: Bass et al., 2000 г. Поглощение углерода. Потенциал поглощения участком леса углерода при облесении и лесовозобновлении зависит от произрастающих на территории видов, самого участка и управления на нем, а поэтому этот потенциал очень сильно меняется. Типичный уровень поглощения для участков, где проводится облесение и лесовозобновление, в тоннах на гектар в год составляет 0,8 – 2,4 тонны в бореальных лесах, 0,7 – 7,5 тонны в умеренных лесах и 3,2 – 10 тонн в тропических лесах (Brown и др., 1996). Потенциал же поглощения в агролесничестве изменяется еще больше и зависит от плотности насаждений и продуктивности системы. Учитывая доступность 345 га земли для облесения/лесовозобновления и агролесоводческой деятельности, Браун (1996 г.) установил, что за предстоящие 50 лет можно было бы поглотить приблизительно 38 Гт углерода – т.е. 30,6 Гт путём облесения/лесовозобновления и 7 Гт благодаря принятию большего числа агролесоводческих методов (см. рисунок 22). Исследования в тропических лесах показали, что путём проведения вспомогательного возобновления 217 миллионов гектар лесных земель можно добиться поглощения ещё 11,5 – 28,7 Гт углерода. Однако, если учитывать социальные и экономические детали, фактическая площадь территорий может оказаться значительно меньше и только одна треть экологически пригодной земли может быть действительно задействована для облесения/ возобновления (Houghton, Un13 Русакова Е. РП – 42 Перевод ruh and Lefebvre, 1991). В этом случае облесение/ возобновление и агролесомелиорационная деятельность приведут к поглощению 0,25 Гт, а лесовосстановление – 0,13 Гт в год. Лесоводственные мероприятия (к примеру, своевременное прореживание) улучшающие продуктивность экосистем, могут до определенного уровня увеличить содержание углерода в лесах. Но если сравнивать их с результатами, полученными после облесения/ возобновления, то эффективность лесоводственных мероприятий оказывается ниже (Dixon и др., 1993). Удержание углерода. В то время как самым эффективным способом сократить концентрацию CO2 в атмосфере является уменьшение выбросов от сжигания топлива, то в лесоводстве и землепользовании удержание углерода технически более вероятно в условиях резкого смягчения изменения климата. Если большая часть выбросов углерода происходит за несколько лет вырубок в лесах, то сокращение их количества приведет к быстрому эффекту. Таким образом, уровень мирового содержания CO2 в атмосфере будет снижен быстрее, чем при использовании облесения/ возобновления, при которых те же объемы углерода могут накопиться в лесу за более длительный срок. Потенциал удержания углерода путём поддержания лесного покрова зависит от границ незапланированных вырубок (иначе говоря от обычного бизнеса). В принципе 1,2 – 2,2 Гт углерода можно удержать ежегодно, при условии полного прекращения вырубок (Dixon и др., 1993). Однако, пока приток углерода будет улучшать состояние лесов, в проекты придётся включить случаи незаконных рубок и неустойчивое лесопользование для того, чтобы придти к эффективному удержанию углерода. Браун в 1996 году установил, что сокращение обезлесивания в тропиках могло бы удержать 10 – 20 Гт вещества к 2050 году (при накоплении 0,2 – 0,4 Гт в год). В уже существующих лесах увеличения запасов углерода можно добиться улучшенными методами управлени. Потенциально, самым важным методом является сокращение повреждений лесонасаждений во время тре14 Русакова Е. РП – 42 Перевод лёвки (СПТ) в тропических лесах. Обычные способы трелёвки могут нанести серьезный ущерб основному ярусу насаждений, оставляя 50 % деревьев поврежденными или загубленными (Kurpick, Kurpick and Huth, 1997). А применение методов СПТ может уменьшить количество повреждений основного яруса древостоя до 50 % (Sist и др., 1998) и таким образом сократить степень углеводородных выбросов, связанных с процессами трелёвки. Набуурс и Морен в 1993 году подсчитали, что длительное удержание углерода методами СПТ в тропических дождевых лесах может достигнуть 73 – 97 тонн на гектар. Если учесть, что 15 миллионов га тропических лесов ежегодно вырубается (Singh,1993), причем большая часть вырубок считается непостоянной (Poore и др., 1989), то вероятность для увеличения запаса углерода большая. Дополнительный объём углерода, накопленного с помощью применения таких методов, подсчитывается с учетом того, что обычная трелёвка продолжится в период отсутствия нововведений. Но в этом случае есть опасение насчёт того, как определять количество накопленного углерода, связанного именно с изменением методик лесозаготовления (Межправительственная комиссия по изменению климата, 2000, глава 4). Каждый год из-за пожаров леса теряют большие запасы накопленного углерода. А погодные изменения, вызванные переменой климата (например, повышенный эффект El Niňo21) увеличивают риск возникновения пожаров. Способы их предотвращения призваны сохранять запасы лесного углерода. Однако, для того, чтобы эти методы работали эффективно, предотвращение и борьба с огнём должны согласовываться с тактикой землепользования и теми мерами, которые призваны удовлетворить потребности сельского населения. Могут возникнуть проблемы при оценке границ проектов предотвращения пожаров, которые будут зависеть от столкновения между человеческими факторами и стохастическими факторами, к примеру, погодой. Замещение углерода. Прим. пер. El Nino и La Nina - это два типа погоды, связанные с температурными колебаниями вод Мирового океана, и в первую очередь Тихого, которые приводят то к засухам, то к разрушительным наводнениям. 21 15 Русакова Е. РП – 42 Перевод В настоящее время сжигание биотоплива составляет 14% от основного мирового энергоснабжения. В развивающихся странах оно составляет 1/3 от общего энергоснабжения. Если эту часть энергии начнут получать из органического топлива, в атмосферу будут попадать дополнительные 1,1 Гт углерода (Межправительственная комиссия по изменению климата, 2000, глава 5). В отличие от сжигания органического топлива, использование постоянно производимого биологического не ведет к выбросам CO2 в атмосферу, так как высвобождаемый при сгорании диоксид углерода поглощается возобновляемой биомассой. Таким образом, замена органического топлива биологическим приведет к сокращению выбросов CO2 в атмосферу, которые прямо пропорциональны объёму заменяемого топлива. Прогнозы насчёт будущего замещения биотопливом для удовлетворения энергетических нужд варьируются от 59 до 145x1018 Дж к 2025 году и от 94 до 280x1018 Дж к 2050 году (Bass и др., 2000). В будущем такое использование во многом будет зависеть от развития технологий, которые позволят эффективно работать с биотопливом, таким как газифицированные древесные продукты. Новые плантации древесины, предназначенной для производстватакого вида топлива, также будут удерживать углерод в почве, если ими заменят территории с более низкой способностью удержания углерода. И хотя долгосрочное среднее содержание углерода в лесу, предназначенном для биотоплива будет меньше (в особенности когда проводится рубка в низкоствольном хозяйстве с коротким оборотом ротации), чем в лесу где не проводят заготовительных работ или в насаждении с длительным периодом ротации, такой тип лесопользования сохранит больше углерода, чем большинство методов нелесного землепользования. И наоборот, если естественные леса сменятся теми, у которых короткий оборот ротации для производства биотоплива, то благоприятный эффект от замены органического топлива будет утерян из-за эмиссий вследствие такого преобразования леса. Использование древесных продуктов вместо материалов, изготовление которых влечет за собой выброс большого объёма диоксида углерода, могло 16 Русакова Е. РП – 42 Перевод бы также привести к значительному уменьшению чистого объёма выбросов CO2. Опыты проведения мероприятий в сфере проектов “Изменения в землепользовании и лесном хозяйстве”. В наше время существует шестнадцать одобренных межнациональных проектов совместного осуществления, включая проект “Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство” (РКИК, 2000). В таблице 12 даётся краткое изложение представительного набора проектов ИЗЛХ, которые реализуются в данный момент, охватывая около 3,5 миллионов га (МКИК, 2000, глава 5). Восемдесят три процента этой площади предназначено для накопления углерода в существующих лесах, как путём защиты лесов (отменой лесозаготовок), так и путём лесоустройства (стабильного дебита). Долгосрочное накопление углерода, согласно этим проектам, варьируется от 40 до 108 тонн на гектар от управления лесным хозяйством и от 4 до 252 тонн на гектар от мероприятий по защите леса. Установлено, что общая масса накопленного углерода за один жизненный период леса составит 5,7 миллионов тонн вещества от управления лесным хозяйством и 40 – 108 тонн от мероприятий по защите леса. Таблица 12. Сопоставление некоторых проектов ИЗЛХ Тип проекта Количество Площадь Накопленный Накопленный Стоимость проектов (млн. га) углерод (млн. углерод (т/га) (дол. тонн) США/т. углерода) Удержание Облесение/ возобновление 8 0,18 21,7 26 – 328 1 – 28 2 0, 20 10,8 56 – 165 0,2 – 10 Агролесничество Сохранение Защитные меро17 Русакова Е. РП – 42 Перевод приятия 7 2,90 40 – 108 4 – 252 0,1 – 15 4 0, 33 5,7 0,2 – 85 0,3 – 8 Лесоуправление Материалы МКИК, 2000, глава 5. Ещё 180 000 га предназначены для мероприятий облесения/ лесовозобновления и возместят22 21,7 млн. тонн углерода за период реализации планов. Еще два проекта, охватывающие площадь в 200 000 га, включают в себя методы агролесничества и предположительно заместят еще 10,8 млн. тонн углерода. Стоимость за тонну вещества для этих проектов указана в таблице 12 и варьируется от 0,1 до 15 долларов США. Однако, стоит отметить, что стоимость проектов удержания углерода значительно меняется от одного к другому и что долгосрочные расчёты возможно придется пересматривать. Конечный результат удержания углерода будет зависеть от сравнительных издержек, вызванных сокращением эмиссий в области энергетики. Некоторые исследования указывают на то, что выбросы углерода в лесном секторе будут меньше 1 Гт. Помимо вопросов подсчёта стоимости проектов удержания углерода, важной темой является и методология выполнения расчетов. В таблице 17 представлена информация о балансировании на государственном и плановом уровнях. В таблице 18 даётся несколько примеров мероприятий, предпринятых в рамках проектов ИЗЛХ. Таблица 17. Балансирование для проектов удержания углерода лесоводческими методами Зд. Замещение углерода – это количество вещества, поглощенного из атмосферы растительностью и почвой за условленный период (по соглашению, используемое МКИК для того, чтобы подсчитать предполагаемое потепление на предстоящие 100 лет) необходимое для возменения излучаемого эмиссиями определенного количества CO2 или другого парникового газа. 22 18 Русакова Е. РП – 42 Перевод Важным компонентом меж- зрения объёма эмиссий или погло- национальных соглашений и госу- щения относительно данных на дарственной политики касаемо из- 1990 год. По статье 3.3 Протокола в менений климата стал расчёт вы- пользу сокращения государствен- бросов парниковых газов для от- ных эмиссий можно учесть только дельно взятых государств, компа- поглощение углерода в результате ний и индустриальных процессов. облесения, лесовосстановления и Значимый интерес уделяют предотвращенного обезлесивания. учёту успехов, связанных с лесны- Но точные определения этих про- ми мероприятиями, потому что под цессов все ещё обсуждаются. контролем РКИК обсуждалась воз- Балансирование можность лесного сектора способ- проектов удержания углерода. ствовать достижению целей по со- Дополнительная информация и ба- кращению государственных эмис- зисные линии. сий, а также из-за вероятной стои- В то время как выбросы стран мости лесохозяйственных проек- и объёмы поглощения углерода из- тов, нацеленных на возмещение меряются абсолютными числами выбросов углерода в результате со- внутри государственных границ, ответствующей деловой деятельно- результаты лесоводческих проектов сти. измеряются относительно гипотетических «базисных линий» или Государственное баланси- «вне сненариев проекта». Опреде- рование. Государственные ление выбросы базисной линии проекта или поглощение лесами углерода можно дать по-разному, включая подститывают по окончании каж- экстраполяцию предыдущих тен- дого года и выражают в тоннах денций в изменении землепользо- CO2, выделенного в атмосферу или вания, ожидаемый эффект от со- удержанного в лесу. Продвижение временных лесохозяйственных ме- к целям, установленным Киотским роприятий или моделирование со- протоколом, измеряется с точки циальных и экономических воздей19 Русакова Е. РП – 42 Перевод ствий на лесные ресурсы. Хотя ос- мель под пашню, для выполнения новные методы нужно ещё согла- существующих продовольственных совать. Когда сравнивают проект и требований, то удержание углерода базисную линию то для того, чтобы понизится. Границы проектов нуж- установить, вызвано ли удержание ны ещё и затем, чтобы учитывать углерода мероприятиями проекта все источники выбросов или же по- или же случайными явлениями, глощения углерода, на которые включаюмими изменения в поли- можно в значимой степени воздей- тических или социоэкономических ствовать предпринимаемыми меро- условиях вне рамок проекта, при- приятиями. Это может включать и меняют так называемые дополни- тот углерод, что сохраняется в ле- тельные проверки. соматериалах. Границы проектов и потеря ре- Временные рамки проектов и кре- зультатов. дитование. Важный эффект на сокращение выбросов от Ключевыми моментами про- мероприятий, ектов “Землепользование, измене- предусмотренных проектами, будут ния в землепользовании и лесное иметь установленные границы. По- хозяйство” (ИЗЛХ) являются тот тому что если проект рассматрива- временной промежуток, что ассо- ет защиту определённой лесной циируется с ростом леса, особенно территории, но допускает вырубки в области умеренных и бореальных другой, то в этом случае существу- лесов, а также обратимость достиг- ет вероятность потери достигаемых нутых результатов через деятель- успехов. То же можно сказать и о ность человека в лесу. В результате проекте облесения. Если он ведет к предложили ряд альтернативных понижению цен на древесину, по- соглашений для кредитования про- следующему сокращению вкладов ектов удержания углерода или из- в коммерческие насаждения или бежания эмиссий: улучшенной зачистке лесных зе20 Русакова Е. РП – 42 Перевод Предполагаемый кредит, или чики проекта продемострировали кредит на будущее удержание уг- достигнутые успехи прежде чем им лерода, оплачиваемый авансом, ко- будет оказано доверие. торый даст вожможность разработ- Реальное кредитование или чикам проекта взять кредит на по- отсроченное, при котором кредит глощение и удержание углерода, будет выдаваться только после то- которое предполагается в будущем. го, как за определённое время Это значительно облегчило бы раз- удасться накопить углерод, допу- витие проекта, но потребовало бы стим за 40 или 50 лет. Такой тип других механизмов для гарантии кредитования предоставил бы точ- выплат и долгосрочное поддержа- ную гарантию, принимая во внима- ние достигнутых результатов. ние результативность запущенных Ступенчатое углеродных проектов, но мало бы кредитование, помогал при котором кредит выплачивается их разработке. поэтапно, для того чтобы разработТаблица 18. Примеры совместного выполнения реализующихся проектов Проект сохранения Rio Bravo леродными отраслями, проданными и контроль за территорией, г. Бе- группе коммунальных предприятий лиз. электропитания США. В общем Проект Rio Bravo включает подсчитано, что за 40 лет выполне- защиту 14 000 га лесов «подвергае- ния проекта с потенциальным ре- мых разработку зультатом в среднем 36 тонн на устойчивой программы управления гектар и стоимостью 3 доллара еще за 46 000 га леса. Проект осу- США за тонну будет сохранено 2,5 ществляется Белизской неправи- миллиона тонн углерода. Базовый тельственной организацией, кото- вариант против которого вычисля- рая называется Программа для Бе- ются результаты предполагает, что лиза, и частично финансируется уг- по проекту вся территория лесов опасности» и 21 Русакова Е. РП – 42 Перевод находящихся под угрозой исчезно- лёвки продолжалось бы, если бы не вения будет восстановлена за пять был лет. До этого земля находилась в образом, сохранялся бы углерод частном владении и вероятно её только в течение того времени, по- продали бы длижайшим фермер- ка не продолжили бы использовать ским хозяйствам, которые были за- обычные способы трелёвки. интересованы в расширении своих внедрен этот проект. Таким Проект Scolel te community владений. forestry в Мексике. Уменьшенное воздействие на Этот проект был составлен лес после трелёвок (СЭВ) в районе Эдинбургским Сабах, Малайзия. Эдинбургским Центров Контроля Согласно включающему этому проекту, за углеродом в Соединенном Коро- лесов левстве и El Colegio de la Frontera Corporation Sur в Мексике под финансировани- Sdn. Bhd. и американской органи- ем Министерства международного зацией New England Power, были развития Великобритании. Цель его приняты технические приёмы СЭВ – разработать моделирование и ад- для работы на 1 400 га площади министративные системы, благода- диптерокарповых лесов в Малайзии ря которым мелкие фермерские хо- в течение двух лет. Было подсчита- зяйства могут получить доступ к но, что пятидесятипроцентное со- рынкам угля. По проекту мелкие кращение повреждений лесной рас- фермеры и местные сообщества тительности с рассматривают облесение, агролес- обычными методами лесовывозки) ничество и восстановление лесов помогло сохранить 40 тонн углеро- как финансово выгодную и углеро- да на гектар при стоимости 8 дол- досохраняющую ларов США за тонну. Расчёт ре- Предложенные мероприятия вклю- зультатов углерода чили в систему планирования и предусматривает тот факт, что ис- оценки, а офсеты продают через пользование обычных методов тре- доверительный фонд под руковод- кампанией консессию Университетом, Innoprise (по сравнению накопления 22 деятельность. Русакова Е. РП – 42 Перевод ством местной негосударственной ло 5 000 га и располагается на организации Ambio. Эти системы частной земле площадью в 15 000 сейчас хорошо развиты и уголь га.Углеродную воронку формирует продан различным покупателям, только это насаждение, но также включая Международную афтомо- были приложены усилия по сохра- бильную федерацию. В настоящее нению естественных леов, даже ес- время в проекте участвуют около ли это не влияет на баланс углеро- трёхсот фермерских хозяйств с да. Проект финансируется фран- лесной площадью примерно в 1 га. цузским Их способность задерживать угле- Peugeot как часть его программы по род равна 26 тоннам вещества на защите окружающей среды. Кон- гектар по цене 12 долларов США за троль за ним осуществляет ONF тонну. Система использует один Brazil, филиал Национального ин- простой дополнительный критерий: ститута леса во Франции и Instituto удержание углерода считается до- Pro Natura, негосударственная ор- полнительным, если это входит в ганизация Бразилии. Он рассчитан цели запланированного облесения. на 40 лет и вклад компании Peugeot Используемая базисная линия – это в его работу составляет 10 миллио- средний уровень удержания угле- нов долларов США. Цель проекта – рода во время прежнего землеполь- максимально увеличить удержание зования, с допущением, что оно бы углерода несмотря на выращивание продолжилось, если бы проект не естественных видов и поддержку был запущен. ли же увеличение биологического автопроизводителем разнообразия в лесу. Это первый Проект создания углеродной шаг к восстановлению естествен- воронки в Mato-Grosso, Бразилия. Проект нацелен на то, чтобы ных лесов путём реабилитации изолировать углерод в насажденияи пастбищ или сокращением числа естественных видов, высаженных интродуцированных на опустошенной территории. Это Базисная линия проекта состоит в насаждение занимает площадь око23 видов трав. Русакова Е. РП – 42 Перевод дальнейшем использовании мето- Национальным институтом леса во дов землепользования. Франции, а финансовую поддержку осуществляет Французский фонд Контроль за Reserva Forestal охраны окружающей среды. Проект Mallego в Чили. правом включает в себя корректировку ме- осуществлять контроль за 16 625 га тодов измерения углеродных пото- естественных государственных ле- ков для такой экосистемы. А под- сов. Чилийские правила запрещают счет достигнутых результатов бу- преобразовывать эти леса в планта- дет осуществлен по базисной ли- ции экзотических видов. Цель этого нии «вне рамок проекта». Проект обладает проекта заключается в осуществлении постоянного контроля за леса- Источники: Стюарт и Коста, ми, чтобы подтвердить их преиму- 1998; РКИК, 2000, гл.5; Типпер и щество как в экономическом плане, др., пресса; Генеральный совет по так и в плане удержания углерода. механизации сельского хозяйства с Контроль за проектом ведется Cor- сфере водных и лесных ресурсов, poración Nacional Forestal в Чили и личные беседы. Выводы и будущие темы для рассмотрения. В круговороте углерода леса играют важную роль. Они и сами влияют на климат, и климатические изменения влияют на них. Контроль за состоянием лесов или их уничтожение в двадцать первом веке будет иметь значительное влияние на процесс глобального потепления. В лесных экосистемах содержится более половины всего земного углерода. От них также зависит около 80 % всего обмена между наземными экосистемами и атмосферой. И несмотря на то, что леса ежегодно поглощают 13 Гт углерода в результате их восстановления и облесения, а также путём удобрения почвы, они в то же время выделяют примерно то же количество (2 Гт) углерода из-за обезлесивания. От последнего в 1980-х годах зависело ¼ часть всех антропогенных выбросов. 24 Русакова Е. РП – 42 Перевод Если предсказываемые климатические изменения сбудуться, то их влияние на леса будет длительным и неблагоприятным. Лесные экосистемы могут просуществовать какое-то время в новых условиях, но дальнейшая реакция будет зависеть от способности видов адаптироваться к этим условиям или поменять места произрастания. Управление лесным хозяйством может содействовать сокращению выбросов и удержанию углерода (см. рис. 23). Потенциально сохранение существующих в лесах запасов углерода более эффективно, чем его удержаие. И тем не менее одними лесоводческими мерами не удасться прекратить увеличение коцентрации CO2 в атмосфере. Они могут только служить дополнением попыткам сократить выбросы от сжигания органического топлива. Киотский протокол может также оказать глубокое влияние на состояние лесного сектора, но его воздействие будет зависеть от того, какие мероприятия предпримут в качестве подходящих для смягчения изменения климата и какие правила и нормы применят в будущих проектах. Поделились мнения насчет того, какую роль играет лесоводство в рамках Протокола механизмов чистого развития. Противники вовлечения лесоводства в Механизмы чистого развития утверждают, что побуждение к удержанию углерода вероятно приведут к неконтролируемому инвестированию в промышленном масштабе лесоводческих мероприятий, с негативными последствиями в социальном и биологическом разнообразии. Некоторые опасаются за то, что лесоводство как дешевый способ добиться сокращения выбросов отвлечет инвестиции из сферы сокращения источников эмиссий. Есть ещё опасения насчёт устойчивости и измеримости воздействия лесных проектов. Сторонники однако же видят в инвестировании мероприятий по сохранению лесов, поддержания агролесничества и постоянного контроля за лесами социальные, экономические выгоды, а также вероятность биологического разнообразия. 25 Русакова Е. РП – 42 Перевод Спорят и о том, что дополнительная экономическая значимость лесов может оказать плодотворное воздействие на попытки осуществлять устойчивое лесоустройство. ♦ 26