Как карбоновые полигоны помогают решать экологические проблемы

Карбоновые полигоны - территории, где проводится мониторинг парниковых газов, особенно диоксида углерода и метана, в различных по типу природных экосистемах. Это делается, чтобы изучить механизм выделения климатически активных газов, найти максимально эффективные способы их контроля и сокращения (сейчас отрабатывается порядка 30 технологий), а также чтобы обучить специалистов, которые впоследствии будут работать в секвестрационной и низкоуглеродной индустрии.

С момента запуска проекта в феврале 2021 года в стране появились 15 полигонов общей площадью более 39 тысяч гектаров. Но поскольку они располагаются на землях от тундры до лугов Черноземья и даже в море, то полученные данные могут быть репрезентативны для 392,8 миллиона гектаров, или 23,1% территории России. И проект продолжает развиваться.

В ближайшие два года сеть предполагается расширить до 22 полигонов, добавив площадки в Приморском крае, Кировской области, Красноярском крае, Курской, Самарской, Тверской и Кемеровской областях. "Россия сильна регионами, и эта мозаика разных по культуре, климату, ландшафту мест делает нашу страну сильной и уникальной, в том числе и в научном плане", - отметил глава Минобрнауки Валерий Фальков.

Многообразие природных экосистем, на которых располагаются карбоновые полигоны, позволит решить сразу несколько задач. Это не только научные, но и вполне прикладные цели: профилактика лесных и торфяных пожаров через восстановление водного баланса земель или изменение состава древесных пород, снижение эмиссии метана от животноводческих хозяйств, определение газовых выбросов на свалках твердых бытовых отходов и т.д.

Карбоновые полигоны на суше и в море

Создание аграрных полигонов стало одним из трендов 2022 года, объясняет советник министра науки и высшего образования РФ Антон Шашкин: "Например, на полигоне в Татарстане ведется мониторинг сельхозземель, оценка выбросов за счет применения азотистых удобрений, которые тоже обладают климатическим воздействием".

В следующем году планируется сделать акцент на другом типе полигонов - морском. Такие площадки уже действуют в Краснодарском крае в бухте Голубая Черного моря и в Сахалинской области в заливе Анива. "Прибрежная акватория - самый важный компонент нашей среды, который нам поможет достичь углеродной нейтральности путем развития марикультурных хозяйств, выращивания макро- и микроводорослей. Нам нужно выбрать такие виды, которые максимально поглощают CO2, растворенный в воде", - говорит кандидат биологических наук, заведующая лабораторией химико-биологических исследований СахГУ Елена Латковская.

Третий полигон предполагается открыть на базе Дальневосточного федерального университета. "Эта тема достаточно интересна в том числе нашим зарубежным партнерам из Китая и Индии, - отмечает Антон Шашкин. - Там ведется не только мониторинг парниковых газов над поверхностью морей и океанов, но и отрабатываются технологии секвестрации с применением аквакультур".

Дистанционные исследования

Еще одним трендом стал акцент на дистанционных методах исследования. Замеры производятся преимущественно с помощью беспилотников и камер, а ручной, вернее "ножной", ведь специалист обходит конкретный участок, способ используется, чтобы скорректировать информацию или чтобы привести данные к единому знаменателю. "Чтобы можно было полностью отойти от ручного метода надежных измерений, разрабатываются математические модели, которые обеспечивают корреляцию наземных и дистанционных данных, - рассказывает Антон Шашкин. - На полигонах отрабатывается сейчас 14 таких моделей».

Другая тенденция, как никогда актуальная в 2022 году, - разработка собственного оборудования взамен импортируемого. Хотя почти все зарубежные производители продолжают поставки, стоимость аппаратуры выросла на 20-30%, а сроки поставки по отдельным позициям увеличились до 300 дней. В России и раньше были более дешевые и при этом более точные аналоги. Теперь же стоит задача расширить ассортимент.

"В частности, это компактные сенсоры - лидары и гиперспектральные камеры для дистанционных исследований с дальнобойных дронов, установки для определения содержания углерода в почве, оптические датчики углекислого газа, - перечисляет советник главы Минобрнауки. - Со следующего года мы начнем применять разработку Самарского университета. Это газоанализатор, время проведения анализа этим прибором составляет две минуты, и оно лучше показателя зарубежных аналогов".

Совместная работа с иностранными специалистами

А вот на сотрудничестве с зарубежными коллегами международная обстановка сказалась куда меньше, чем на поставках оборудования. По словам Антона Шашкина, с этого года в экспертный совет по вопросам научного обеспечения развития технологий контроля углеродного баланса при Минобрнауки России привлекли ученых из Китая, Индии, ОАЭ, Египта, Сербии и Ирана. "Это станет толчком к научному сотрудничеству и реализации совместных проектов", - уверен он.

Кроме того, в следующем году стартует российско-китайская программа подготовки специалистов по разработке и реализации природно-климатических проектов и работе на углеродных рынках "Карбоновый трейдинг". Со стороны России в программе будет участвовать Тюменский государственный институт.

Вне зависимости от ситуации в мире тема климатических изменений остается актуальной, резюмировал Антон Шашкин: "Сам собой этот вопрос не решится. Антропогенное влияние на повышение температуры на планете подтверждено, поэтому так или иначе с этим надо что-то делать. И все крупные государства занимаются изучением проблемы и поиском решений".