Глобальное изменение климата требует поиск новых эффективных вариантов сокращения выбросов парниковых газов и адаптации к изменению климата. Специальный доклад МГЭИК посвящен последствиям глобального потепления на 1,5°C выше доиндустриального уровня [1]. В связи с этим, эксперты оценивают глобальные выбросы парниковых газов в контексте изменения климата, опустынивании и деградации земель. По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), ограничение глобального антропогенного потепления требует достижения чистого нулевого уровня выбросов CO2, одновременно с сокращением выбросов других парниковых газов.
ИТЦ МГТУ им. Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет) разрабатывает концепцию климатического проекта по созданию карбоновой фермы на территории АО «ВТЗ» и технологии высокоэффективной секвестрации углекислого газа из атмосферы растениями в условиях засушливого климата степной зоны на площади около 5 га. Наш проект соответствует категории 7.2 по классификации Минэкономразвития РФ, что предполагает восстановление деградированных земель посредством облесения или лесовосстановления. Целью климатического проекта является разработка и принятие природоохранных решений для снижения рисков изменения климата, направленных на сокращение выбросов парниковых газов в регионе и восстановление природных экосистем. Реализация проекта поможет сокращению выбросов парниковых газов, количество поглощенного углекислого газа будет переведено в углеродный офсет, единица измерения которого выражается в тоннах CO2-экв. В дальнейшем, владелец или покупатель углеродного кредита может использовать его для компенсации выбросов углекислого газа, произведенных в другом месте [2, 3].
В течение вегетационного периода 2022 г. были проведены рекогносцировочные исследования территории проектирования карбоновой фермы, в т.ч. комплексный анализ почв, изучение природной растительности и древесных растений, высаженных для озеленения полигона, регистрация базовых концентраций углекислого газа в воздухе с помощью газоанализаторов и другие исследования. Все полученные данные были использованы для обоснования технологических решений моделей карбоновой фермы.
Для первых посадок мы выбрали быстрорастущие, соле- и засухоустойчивые виды тополей. Многие виды тополей очень часто используются не только для быстрорастущих плантаций, но и для фитомелиорации почв с целью поглощения и расщепления загрязняющих вещества до нетоксичных соединений в тканях растений [4]. Быстрорастущие деревья с повышенным фотосинтезом и транспирацией контролируют эвапотранспирацию, а также передвижение загрязненных грунтовых вод одновременно с поглощением загрязняющих веществ из почв.
Первые экспериментальные площадки для изучения возможных вариантов были заложены весной 2023 г., орошаемая система была подготовлена чуть раньше к каждому посадочному месту. На площади около 0,5 га были высажены стеблевые черенки клонов и сортов быстрорастущих тополей из группы межсекционных гибридов настоящих тополей - Эс-38, Борей, Ивантеевский, Версия; секция черных пирамидальных - ПОК, из секции черных тополей с раскидистой кроной - дельтовидный и ‘Сакрау-59’; из секции бальзамических тополей – волосистоплодный-84, китайский-85 и некоторые др. Черенки были приобретены на сортоиспытательных и коллекционно-маточных плантациях для репродукции перспективных клонов и сортов в ФГБУ ВНИИЛГИСбиотех. В конце сентября 2023 г. измерялись приживаемость стеблевых черенков каждого сорта, количество побегов первого года, текущий прирост побегов по высоте и диаметру, длину корней, устойчивость гибридов и клонов, наличие некрозов на листьях, повреждения вредителями и болезнями. Уход за растениями заключался в регулярном поливе, но рыхление, прополка, внесение удобрений не проводились. Высота саженцев варьировала в диапазоне 45 – 230 см в конце сентября. Приживаемость черенков у большинства сортов была достаточно высокая – 75 – 80%. Однако у сорта Ведуга (гибрид между тополем белым из Воронежа и Болле из Астрахани) приживаемость составила 45%. По-нашему мнению, на такой результат повлияла неоднородность почвы на участках. Почвы, на которых реализуется карбоновая ферма насыпные, неоднородные, на разных участках наблюдается различная мозаичность агрофизических и агрохимических характеристик. Исследования почв на различных участках произрастания в зависимости от приживаемости растений будут проведены дополнительно.
Рисунок 1. Общий вид плантации тополей
Рисунок 2. Саженцы гибридного тополя «Бахельери»
Рисунок 3. Саженцы гибридного тополя «Борей»
Сразу после посадки появился агрессивный сорняк – амарант белый (Amaranthus albus L.), интродуцент для Волгоградской области, который занял всю площадь посадки и междурядье. Этот быстрорастущий сорняк зацвел, дал семена, засохшие растения покрывали всю площадь посадки до конца вегетации, ими питались мелкие грызуны, насекомые и птицы. В плотном покрове амаранта поселилась стая воробьев. Сухие побеги амаранта предохраняли напочвенный покров от быстрого испарения воды после полива, а также давали кров и защищали от ветра насекомых и мелких животных, таких как степная мышовка. Природная экосистема начала восстанавливаться уже в первый год рекультивации. Достижение целей чистого нулевого уровня выбросов CO2 и восстановление природных экосистем в регионе исследования зависит от успешного создания плантаций древесных растений, что является сложной задачей в засушливых районах, особенно в условиях изменения климата.
Литература
1.Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Geneva, Switzerland, 2023. - 184 pp., doi: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.
2. ГОСТ Р ИСО 14080-2021. Управление парниковыми газами и связанные виды деятельности. Система подходов и методическое обеспечение реализации климатических проектов. Greenhouse gas management and related activities. Framework and principles for methodologies on climate actions// Национальный стандарт РФ. - 2021. 40 с.
3. Фролова В.А., Чернышенко О.В. Подходы к валидации и верификации лесных климатических проектов // Научные основы устойчивого управления лесами. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 30-летию ЦЭПЛ РАН. Москва, 2022. С. 250-252.
4.Чернышенко О.В. Аккумуляция металлов древесными растениями в городских экстремальных условиях // Лесохозяйственная информация. 2000. № 9-12. С. 24-28.
Фото на обложке: Unsplash / Benjamin Davies
Читайте также
Комментарии