«Лидеры в области окружающей среды и развития»
| Вид материала | Семинар |
- Программа «лидеры в области окружающей среды и развития» (lead cis 2011), 19.5kb.
- «Лидеры в области окружающей среды и развития», 296.97kb.
- «Лидеры в области окружающей среды и развития», 745.36kb.
- «Лидеры в области окружающей среды и развития», 1198.97kb.
- Inspiring leadership for a sustainable world, 50.12kb.
- Участие общественности в процессе принятия решений в области окружающей среды и развития, 360.41kb.
- Решение 10 сентября 2007 года №36 город Актау, 22.02kb.
- «Об охране окружающей среды», 2395.05kb.
- А. А. Даниленко «Об организации мониторинга окружающей среды на территории г. Новосибирска, 38.68kb.
- Комиссия Администрации Ярославской области по природопользованию и охране окружающей, 1793.11kb.
 |  |
| LEAD CIS inspiring leadership for a sustainable world | Центр «Эко - Согласие» |
РОЛЬ МЕХАНИЗМОВ КИОТСКОГО ПРОТОКОЛА В РАЗВИТИИ ЛЕСО - И ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В РОССИИ
Москва, 14 марта 2005 года
Семинар проводится Региональной программой
«Лидеры в области окружающей среды и развития»,
Центром «Эко-Согласие»
и Фондом «Развитие и окружающая среда»
при финансовой поддержке Министерства иностранных дел Великобритании.
Значение болот России для смягчения антропогенного изменения климата
(Экспертная оценка)
А.С. Гинзбург, д.ф.-м.н.,
зам. директора ИФА им. А.М. Обухова РАН, зав. Лабораторией математической экологии
(при участии к.ф.-м.н. А.А. Виноградовой и к.ф.-м.н. Л.Л. Голубятникова)
Введение
В рамках Проекта «Смягчение последствий антропогенного изменения климата за счет земле- и лесопользования» необходимо рассматривать наряду с проблемами лесного и сельского хозяйства также роль других типов российских земель и, в первую очередь, зоны вечной мерзлоты и заболоченных территорий. В представленном материале обсуждается потенциальная роль болот России в ослаблении последствий антропогенного изменения климата и возможные меры по сохранению и усилению этой роли.
Данная Экспертная оценка базируется на российских и зарубежных работах по роли заболоченных территорий в региональном и глобальном балансе парниковых газов, на опыте сотрудников Лаборатории математической экологии Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН по моделированию болотных и других наземных экосистем, а также на работах ИФА РАН и других институтов РАН и Росгидромета РФ в рамках Проектов Минпромнауки «Потоки вещества и энергообмен между геосферами, включая литосферу, океан и атмосферу» и «Исследование глобальных климатообразующих процессов» (2002-2004 гг.), в которых ИФА РАН был головным учреждением.
Значительная часть запасов углерода сосредоточена в лесах и болотах. Функции наземных экосистем в качестве источников или стоков углекислоты определяются балансом между двумя мощными биосферными процессами – поглощением углерода из атмосферы растительным покровом с последующим его захоронением в своей биомассе, а также освобождением углерода и его возврата в атмосферу в ходе разложения органического вещества.
Болота играют значительную роль в круговороте углерода. Эти экосистемы смягчают "парниковый эффект" за счет накопления углерода в виде органического вещества (торфа) на длительный период. Мировые оценки депонированного в болотах углерода довольно сильно различаются – от 330 до 530 Гт, поскольку различные авторы пользуются разными методами и учитывают разные параметры. Многофункциональность болот как природно-хозяйственных объектов (добыча топлива, сельскохозяйственные угодья, лесоводство) определяет разнообразие подходов к оценке депонированного в них углерода.
Основная масса углерода, связанного в органическом веществе растений, освобождается в аэробных условиях гетеротрофными организмами, образуя главный поток углерода, идущий с поверхности болот, в виде СО2. Выделение углекислого газа болотными экосистемами является очень динамичным процессом, который зависит от множества внешних факторов: погодные условия, тип растительности, температура, влажность, окислительно-восстановительные условия торфяной залежи, мощность деятельного слоя, уровень болотных вод.
В торфяной залежи в анаэробных условиях происходит разложение органического вещества с выделением метана – СH4. По оценкам разных авторов, от 0.5 до 7% первичной фитопродукции болотного фитоценоза превращается в СН4, при этом вклад болотных экосистем в глобальную эмиссию метана может достигать 15%.
При определенных условиях болота выделяют и закись азота - N20. Таким образом, заболоченные территории играют критическую роль в управлении потоками основных парниковых газов Киотского протокола.
Несмотря на чрезвычайную важность болот в формировании потоков (эмиссии и стока) парниковых газов, они практически не изучены с этой точки зрения и требую к себе пристального внимания специалистов самых различных областей знания – от гидробиологов до создателей численных моделей климата и круговорота парниковых газов.
Общие положения
Болота определяют как экосистемы, в которых продукция органического вещества растениями во много раз превышает скорость их разложения, а те участки земной поверхности, где глубина торфяных отложений превышает 30 см, относятся к торфяным болотам. Поверхность водного зеркала может находится на глубине 40-50 см. Расстояние от поверхности водного зеркала до поверхности болота называется уровнем болотных вод (УБВ). Кажется почти очевидным, что атмосферные осадки должны оказывать должное влияние на уровень болотных вод. Однако, если рассматривать изменение среднемноголетних величин, нельзя не принимать во внимание те биофизические механизмы, благодаря которым болота сохраняли себя на протяжении тысячелетий. Один из них – зависимость торфонакопления от уровня болотных вод. Он имеет большое значение для верховых болот.
Верховые болота – один из трех типов болот (низинные, переходные и верховые), традиционно выделяемых в российском и немецком болотоведении, - питаются преимущественно атмосферными осадками. Низинные и переходные питаются не только и не столько атмосферными осадками, сколько грунтовыми водами. Поэтому можно предположить, что изменение количества осадков там не будет играть решающей роли. Кроме того, как показали изменения эмиссии СО2 (имеется в виду гетеротрофное дыхание) на осушенных и неосушенных торфяниках, эффект осушения на низинных болотах гораздо слабее.
По данным, приведенным в (Александров и др. 1994) на верховых болотах эмиссия возрастает с 4,6 до 11 г СО2/(м²·сут), а на низинных – уменьшается с 3,5 до 2,8 г СО2/(м² сут). Наблюдение на участках верхового болота с различным уровнем болотных вод (УБВ) показали, что понижение УБВ на 5 см ведет к увеличению эмиссии СО2 на 4-5%.
Верховые болота широко распространены в таежной зоне. Особенно в России, где на их долю приходится от30 до 54% площади гидролесомелиоративного фонда, а так же в Швеции и Финляндии. Несколько меньше их в Канаде. Общую площадь верховых болот оценить трудно, так как оценки разноречивы: площадь болот вообще от 3,2 до 6,58 млн. км²; площадь торфяных болот с глубиной торфа более 30 см – от 1,76 до 4,2 млн. км²; площадь торфяников бореальной зоны - от 1,1 до 3,2 млн. км². В качестве «экспертной оценки» в работе [Александров и др. 1994] предлагается принять площадь верховых болот равной 1 млн. км², что составляет менее 1 % от площади северного полушария, но более 10% от площади всех болот, на счет которых относится 15% годового потока метана и 30% запасов почвенного углерода.
По экспертным оценкам в верховых болотах России содержится 28,4 Гт С (в низинных – 0,75 ГтС) углерода, он был накоплен примерно за 10 тыс. лет, т.е. средний темп изъятия углерода из атмосферы российскими болотами составляет 2,8 МтС/год.
В болотах накоплено до 40% углерода, содержащегося в литосфере, а их площадь не превышает 10% площади суши. Торфяники, составляя лишь 3% суши, содержат 25% углерода. По последним данным, площадь болот мира оценивается в 6,41·106 км2, из них больше половины – в России. В России общая площадь оторфованных заболоченных земель составляет 3,69·106 км2 (21,6% территории страны) с содержанием углерода 113,5·109 т, в том числе площадь торфяных болот – 1, 39·106 км2 , содержащих 100,9·109 т углерода [Заварзин, 1994].
Как известно, недостаток свободного кислорода при избыточном увлажнении почвы замедляет деструкцию растительного опада, обуславливая процесс торфообразования. Накопленный за определенное время торф свидетельствует о количестве связанного углерода, т.е. взятого из экосистемы атмосферы и не возвращенного ее обратно. Эта функциональная особенность болот очень важна при оценке потенциальных возможностей смягчения антропогенного роста парникового эффекта. В то же время в глобальных оценках углеродного пула биоты заболоченные и болотные земли рассматриваются как главный источник ошибок. В полной мере это относится и к России.
По мнению авторов (Вомперский и др., 1999) сведения о заболоченности ее земель и их роли в углеродном цикле неполны и противоречивы. Согласно «Почвенной карте РСФСР» (1988) в России имеется 139 млн. га болот со слоем торфа более 30 см. Большая часть болот сосредоточена в Западно-Сибирской низменности (где они занимают до 70-90% площади), на севере страны, в таежной зоне Европейской части России и на Дальнем Востоке. Очень большая площадь заболоченных земель (со слоем торфа до 30 см) – 230 млн. га. Таким образом, вместе болотные и заболоченные оторфованные земли составляют 369.1 млн. га, т.е. 21.6% территории России. Авторы (Вомперский и др., 1999) отмечают, что прослеживается явно большая приуроченность заболоченных почв к зоне вечной мерзлоты, а болот, т.е. относительно мощных торфяных образований – к регионам где ее нет. В последнем случае соотношение болот (слой торфа> 30 см) и заболоченных почв (слой торфа ≤ 30 см) примерно равное – 1:1, тогда как в зоне мерзлоты - 1:2.