100 вопросов о климате – лес
Когда мы были детьми нам говорили: растения поглощают углекислый газ (СО2) и выделяют кислород (О2) в результате фотосинтеза. Это классическое природное явление, без которого невозможна была бы жизнь человека на Земле, в последние годы обрастает множеством слухов из-за глобального изменения климата.
В этой статье в формате вопрос-ответ мы ответили на 3 самых главных вопроса о взаимосвязи леса и углекислого газа.
1. Чем больше углекислого газа, тем больше должна быть масса растений. Смогут ли растения компенсировать увеличивающиеся выбросы?
Природой так задумано, что рост концентрации углекислого газа в воздухе ведёт к усилению процесса фотосинтеза почти у всех растений. В доиндустриальную эпоху концентрация СО2 составляла около 280 ррм, сейчас этот показатель достиг отметки уже более 400 ррм. Это усилило фотосинтез, но в то же время усилило и дыхание растений. (Дыхание растений – процесс, противоположный фотосинтезу прим. ред.) На данный момент океан и наземные экосистемы примерно поровну поглощают половину антропогенного потока СО2 в атмосферу, а вторая половина накапливается в атмосфере. Однако, существует так называемое “насыщение” воздуха углекислым газом, когда его концентрация равна 600-800 объемных частей на миллион (ррм). После этого рубежа роста фотосинтеза уже почти нет.
Повлиять на снижение концентрации углекислого газа может посадка лесов. Конечно, углеродная емкость наземных экосистем ограничена. Если восстановить все леса планеты, то в какой-то момент они полностью вырастут и поглощение станет равным разложению биомассы (в этом есть отличие от океана, где есть вечный «сток» углерода в виде донных отложений скелетов морских организмов). То есть леса могут дать временную, но очень важную передышку мировой энергетике и экономике в деле снижения выбросов. Если к этому добавить то, что леса нам нужны и сами по себе, становится понятно, что охранять, сажать и восстанавливать леса, конечно, надо.
2. Почему из-за вырубки лесов происходит эмиссия углекислого газа?
Рубка лесов всегда оставляет после себя большое количество органического мусора – ветки, хвоя, вершины деревьев и т.д. Такой мусор либо сжигают, либо оставляют гнить. Кроме того, при рубке повреждается почвенный покров, что ведёт к разложению органического углерода. Что происходит при этих органических процессах? Правильно, эмиссия СО2.
Величина эмиссии зависит от того, как рубят и как используют. Экологически грамотное ведение лесного хозяйства подразумевает полное или почти полное использование всей биомассы (делаются топливные брикеты, гранулы, щепа для панелей и т. п.), а также аккуратные рубки с минимальным повреждением почвы и молодых деревьев. Немаловажна и «судьба» изделий из древесины, от бумаги до мебели и строительных материалов: если все не гниет, а идет в переработку, то выбросы СО2 минимальны.
3. Раз концентрация СО2 в воздухе растёт, значит становится меньше кислорода – почему об этом не пишут?
Сжигание любого топлива с образованием СО2 означает, что к атому углерода присоединились атомы кислорода, взятые из воздуха. По химии все верно, кислорода становится меньше. Однако, абсолютная величина концентрации этих газов изначально слишком различается. В доиндустриальную эпоху, СО2 в атмосферном воздухе было 0,028%, а сейчас стало более 0,04% (рост уже более, чем на 30%). ,В перспективе ожидается удвоение доиндустриальной концентрации, по самым худшим сценариям глобального потепления – утроение. Доля кислорода в воздухе 21%, то есть в 500 раз больше. Поэтому изъятие практически не сказалось на его запасе в атмосфере. Было 1 200 000 млрд тонн, а сейчас незначительно меньше, темпы снижения – около 200 млрд за 10 лет. За 50 лет это меньше, чем на 0,1%, что никак не влияет на людей и другие живые организмы. Такое снижение гораздо меньше уменьшения концентрации кислорода с изменением высоты, даже совсем небольшим, метров на 100.
В то же время снижение идет, леса и океаны не компенсируют антропогенные потери кислорода. Не они, а огромный запас кислорода в атмосфере, накопленный в прошлые эпохи, является легкими планеты. Лес – легкие города только в переносном смысле, он чистит воздух от загрязняющих веществ, но образующийся в нем кислород нам не важен. Мы все дышим кислородом прошлых эпох и его с запасом хватит на тысячи лет, что несоизмеримо больше любых сроков прекращения использования человеком ископаемого топлива. Проблемы кислорода в воздухе нет, но она есть в воде, в озерах и морях, где глобальное потепление приводит к более частым случаям гибели рыбы от недостатка кислорода. Так что проблема кислорода с изменениями климата связана. О ней надо говорить, она очень серьезная, только существует не в воздухе, а в воде.