Как Россия создает сеть карбоновых полигонов и зачем они нужны

В России создается сеть карбоновых полигонов, предназначенных для мониторинга парниковых газов и создания методики расчетов способности поглощения углерода окружающей средой из атмосферы. Recyclemag разбирался с тем, зачем нужны полигоны, у каких регионов самый большой потенциал и специалисты каких профессий будут работать над новыми экологическими вызовами.

Что такое карбоновый полигон и для чего он нужен

Декарбонизация — мировой тренд XXI века, связанный с глобальным изменением климата. Климатическая повестка, отрегулированная Киотским протоколом и Парижским соглашением, вынудила мировую экономику встать на путь декарбонизации - уменьшения выбросов углекислого газа в окружающую среду, снижения «экологического следа». С 2023 года Евросоюз готовится ввести «углеродный налог» на импорт. Это грозит большими расходами производителям и странам-экспортерам. 

Россия готовится к новым экологическим вызовам с помощью науки. Поэтому развитие карбоновых полигонов и ферм происходит под эгидой Министерства науки и высшего образования РФ. О необходимости создания в стране не менее 80 подобных научных площадок руководитель министерства Валерий Фальков заявил еще год назад, на запуске первого такого проекта в Калужской области. 

На этих площадках будут создавать систему измерения секвестрации (трансформации углерода в воздухе в почвенный углерод) и эмиссии углерода. То есть, проще говоря, определять, сколько та или иная территория, тот или иной объект поглощает углерода и сколько парникового газа производит.

Для полноты учета географических особенностей климата и почвы сначала было выбрано семь пилотных регионов — от Калининграда до Сахалина. Но уже сегодня число регионов-участников проекта значительно увеличилось.

Дорожная карта

Первый карбоновый полигон был открыт в Калужской области компанией Ctrl2GO в сентябре 2020 года в нацпарке «Угра» на площади 600 га.

- Нам нужно измерить ровно то количество СО2, которое поглотилось. Как раз наш карбоновый проект направлен на это. Первое, что мы делаем, – это снимаем всю территорию со спутника, с разными спектральными характеристиками, используем радары. Затем снимаем эту же землю с помощью беспилотных систем. Полигон нужен для калибровки спутниковых данных и данных беспилотников. Выделение эталонных участков позволит экстраполировать результаты на остальную территорию и получить точные данные о поглотительной способности разных типов ландшафтов. А сеть полигонов необходима для одновременного мониторинга углеродного баланса больших территорий, – рассказал специальный представитель Министерства науки и высшего образования РФ по экологической и биологической безопасности, научный руководитель проекта «Карбон» группы компаний Ctrl2GO Николай Дурманов.

Спустя почти год полигоны стали появляться по стране как грибы. Как раз в грибную августовскую пору состоялся запуск первого пилотного проекта Минобразования и науки - в Тюменской области на базе биостанции Тюменского государственного университета «Озеро Кучак». Площадь тюменского полигона — 2,32 га, установленное на нем оборудование позволяет проводить мониторинг выброса парниковых газов на территории более 10,6 тыс. га. Поддержку проекту оказывает ПАО СИБУР — крупнейшая нефтегазохимическая компании России. 

- Каждый полигон создается в партнерстве университетов и научных организаций. У каждого из них уникальная исследовательская повестка и образовательная и просветительская миссия. Наша задача — включить в эту большую работу и поднять уровень культуры по проблеме у студентов и школьников, — отметил на открытии проекта министр Валерий Фальков. 

И вот уже новостные ленты запестрели подобными сообщениями из разных мест. В Краснодарском крае карбоновый полигон построят в Геленджике. Карбоновый полигон на Сахалине охватит морскую экосистему залива Анива, а после 2023 года и остров Итуруп. Оператором полигона стал Сахалинский государственный университет, а партнерами – крупные компании региона. Для решения этих задач на базе университета создан климатический центр. 

Подобный климатический центр открыт и в Новосибирском государственном университете. Власти региона выделили первые 20 тысяч га земель под карбоновые полигоны из планируемых 100 тысяч га. С помощью Международного математического центра НГУ здесь разработали «карболятор» – калькулятор углеродного следа.

Первые исследования на карбоновом полигоне «Росянка» в Калининградской области провели ученые и студенты Балтийского федерального университета им. Канта. На торфянике Виттгирренском планируется изучать не только климатически активные парниковые газы, но и тестировать технологии вторичного заболачивания осушенной территории. Известно, что болота являются естественными «хранилищами» углерода. На полигоне располагается мобильная лаборатория, работающая от солнечных батарей. Здесь будут делать экспресс-анализы только что отобранных проб торфа, воды, воздуха. А работать на полигоне планируется вахтовым методом. 

А томские ученые, присоединившиеся к глобальному проекту, планируют создать карбоновый полигон и ферму в пойме реки Оби. Одним из инструментов исследований станет первая в России установка прямого захвата углерода, разработкой которой занялись Томский государственный университет совместно с научными институтами СО РАН. Исследования на базе полигона позволят оценить роль поймы Оби в регуляции климата и насыщения мирового океана парниковыми газами.

 Какие растения подходят для карбоновых ферм

«Программа Минобрнауки России по созданию карбоновых полигонов и ферм привела к формированию новой научной терминологии, - с удовлетворением отметили на сайте ведомства. - В научном сообществе в оборот вошли новые словосочетания: «карбоновая ферма» и «карбоновый полигон». Однако с пониманием этих терминов пока еще не все так гладко. 

Один из главных просветителей карбоновой темы, эксперт Николай Дурманов в интервью на сайте министерства пояснил разницу между этими понятиями.

— Перед нами две стороны одной медали: на карбоновых полигонах исследуются методы измерения, а карбоновые фермы — место, где на практике применяются эти методы для того, чтобы у нас были высокоэффективные технологии поглощения углекислоты земными экосистемами. Ведь растения отлично справляются с извлечением СО2 и его хранением в виде растительной биомассы, например, лесов, или в почве. Карбоновые фермы нужны для того, чтобы максимально активно поглощать углекислый газ при помощи растительного мира, наших экосистем, будь то леса, плантации специальных растений или сельскохозяйственные угодья, на которых применяют особые агротехнологии.

Такая ферма появилась как раз на карбоновом полигоне в Калужской области, где в числе других растений были высажены на плантации и саженцы павловнии. Дерево вырастает на 4–5 метров в год, его способность поглощать углекислый газ ученые оценивают в 15-20 раз выше, чем у сосны.

В Воронежской области создают Лесную углеродную плантацию площадью 3 тысячи га, где ученые Воронежского государственного лесотехнического университета (ВЛГТУ) им. Г. Ф. Морозова будут «испытывать» деревья, наиболее эффективно поглощающие углерод. В ботаническом саду Уральского федерального университета также выращивают высокопродуктивные растения, которыми могут засадить карбоновые фермы. 

Растения неприхотливые - зимостойкие, не требуют повышенного тепла или количества света, например, горец Вейриха, ваточник сирийский, мордовник шароголовый и некоторые другие высокопродуктивные травянистые растения. Растения можно экологично утилизировать, уверены ученые. Какие-то виды использовать в качестве биотоплива, какие-то — для корма животным, а третьи — в пищу для людей, как, например, амарант.

На базе Омского аграрного университета создали карбоновый полигон, а по сути ферму, где специалисты высадили несколько видов сельскохозяйственных культур и будут изучать их влияние на атмосферу.

Профессии «зеленого» будущего

Для «зеленой» экономики потребуются специалисты, каких сегодня еще не готовят в российских вузах. В ближайшем будущем могут появиться такие профессии, как «карбоновый брокер», менеджер по карбоновым кредитам, управляющий климатическими проектами... 

В октябре зампред правительства Дмитрий Чернышенко сообщил, что в четырех российских вузах начали готовить специалистов для карбоновых полигонов. Например, Сахалинский госуниверситет совместно с Высшей школой экономики запустит программу дополнительного профессионального образования по углеродному регулированию для сотрудников организаций – участников полигона. Их будут учить подготовке и верификации углеродной отчетности, анализу потенциала снижения эмиссии и управлению климатическими проектами.

При таком громадном наличии лесных угодий и заброшенных сельхозземель у России есть все шансы стать мировым лидером по поглощению СО2, считает Николай Дурманов. И нужно не мешкая монетизировать этот потенциал. Когда будет подсчитан углеродный баланс, карбоновые фермы могут продавать свой «углеродный» урожай, развивать «зеленую» экономику и пополнять доход страны. Буквально делая деньги из воздуха. То есть, из углекислого газа.