Главная
Статьи
Мероприятия
Новости
Партнеры
Авторы
Контакты
Вакансии
    Рекламодателям    
    Архив    
         
         
         
 
  return_links(1); ?>
 

Журнал "Мировая энергетика"

Архив Статей

Август 2008 г.

 
    return_links(1); ?>   return_links(1); ?>   return_links(); ?>  
     
 

Вечная мерзлота и политические головоломки

 
   

Если Россия, действуя в рамках механизмов Киотского протокола, будет извлекать прибыль за счет создания лесного резерву ара для стока углерод а, следует ли применять к ней санкции за эмиссию метана вследствие деградации вечной мерзлоты?

 

 
 

Джеффри ЧЭНТОН,
профессор океанографии Университета Флориды;
Кейти М. УОЛТЕР,
доцент Института проектирования и строительства в условиях Севера и
Международного центра арктических исследований Университета Аляски, Фэрбенкс

 
 
Вечной мерзлотой называют замерзший грунт, температура которого в течение долгого времени не поднимается выше 0°С. Значительная часть территории Сибири лежит в зоне вечной мерзлоты, достигающей толщины полутора километров. Эти скованные холодом почвы содержат огромные запасы органического углерода, не уступающие его общему количеству в атмосфере.

Существует два основных вида вечной мерзлоты. Первый - торфяники, т.е. торфяные почвы болот, сформировавшиеся за последние 10 тыс. лет. Содержание органического углерода в торфяниках достигает 50%. Второй вид вечно-мерзлого грунта под названием "едома", характерный для субарктических равнин Восточной Сибири, представляет собой четвертичные лессовые отложения, содержащие от 50 до 90% льда. В богатой органическими веществами сибирской едоме, занимающей свыше 1 млн км.кв. содержание углерода примерно в 10 раз выше, чем в немерзлых минеральных почвах - от 2 до 5%. Средняя толщина едомы составляет около 25 метров.

Сибирская вечная мерзлота содержит огромные запасы почвенного углерода. По имеющимся оценкам залежи углерода в едоме составляют 500 млрд т, под слоем других видов сибирской вечной мерзлоты погребено еще 400 млрд, и примерно 60 млрд т до времени скрывают незамерзающие торфяные болота. Для сравнения заметим, что количество углерода, содержащегося в атмосфере в виде углекислого газа, в доиндустриальную эпоху составляло 560 млрд т, а сегодня увеличилось примерно до 730 млрд тонн.

Но тревогу вызывают не эти факты сами по себе, а то, что "гигантский морозильник" больше не работает. В полярных районах началось потепление. За два последних десятилетия ледяной покров Северного Ледовитого океана в летний период сократился примерно на 20%, причем одновременно уменьшилась и его толщина. Крупные предприниматели уже подумывают об открытии морских путей, которые будут пролегать севернее Канадского Арктического архипелага. Самое заметное изменение климата наблюдается в высоких широтах, и Сибирь не является исключением. За последние 40 лет там отмечалось ежегодное повышение температуры на 0, 02-0, 05 гр.С.

При сохранении нынешних темпов потепления к 2050 г. среднегодовая температура в Сибири повысится на 1-2 гр.С, а это означает, что южная граница вечной мерзлоты сместится к северу на 300-400 км. Более того, имеется немало данных, свидетельствующих о том, что вечная мерзлота уже начала таять.

При таянии едомы, как правило, образуются озера, поскольку этот вид вечной мерзлоты состоит по большей части из массивных блоков и клиньев льда с вкраплениями почвы. При таянии погребенного льда почва оседает, и образуются котлованы, в дальнейшем заполняемые водой. В итоге возникает ландшафт, для которого характерно обилие мелких неровностей и озерных впадин. Озера, образовавшиеся при таянии ископаемого льда, называются термокарстовыми. Именно этот тип озер преобладает в зоне вечной мерзлоты в Сибири. За последние десятилетия их число и размеры существенно возросли.

По данным Уолтера с соавторами, полученным с помощью спутниковой съемки, площадь озер на обследованной территории в 12 тыс. км.кв. в окрестностях поселка Черский увеличилась на 14%. А Смит с соавторами сообщают, что за тот же период отмечен 12-процентный рост площади озер в непрерывных зонах вечной мерзлоты в Западной Сибири. Рост количества и размеров термокарстовых озер привел к тому, что за последние 30 лет эмиссия метана из озерных экосистем увеличилась на 58%.

При образовании и расширении озера оттаявшая почва, богатая органическими веществами, опускается на дно и накапливается в виде донных осадков. А затем происходит примерно то же, что и с продуктами, вынутыми из морозильной камеры и оставленными на кухонном столе. Органика начинает перегнивать, высвобождая огромное количество метана. В отличие от углекислого газа (второго по значимости продукта разложения), метан лишь частично растворяется в воде. При активном выделении он поднимается на поверхность воды и образует пузыри, которые можно наблюдать, если в тихую погоду плыть на байдарке по озеру или реке. Особенно часто такое случается, если задеть веслом илистое дно. Возникающие на поверхности водоема газовые пузыри могут содержать до 90% метана.

Метан активно пузырится вдоль кромки термокарстовых озер. В некоторых местах ("горячих точках") выделение пузырей из деградирующей вечной мерзлоты настолько сильное, что озеро там не замерзает даже зимой. На замерзшей поверхности озера горячие точки выглядят как "черные дыры", которые можно хорошо различить на аэрофотоснимках. Уолтер с соавторами исследовали 60 термокарстовых озер. В половине случаев наблюдалась умеренная термокарстовая эрозия: озера имели отлогие берега, покрытые устойчивой растительностью вдоль кромки впадины; "горячие точки" были разбросаны в 15-метровой полосе вдоль границы вытаивания ископаемого льда. Вторая половина озер образовалась в результате более активной термокарстовой эрозии: там были обрывистые берега, обнажившийся лед и полосы "горячих точек" шириной более 30 метров.

В результате деградации вечной мерзлоты в атмосферу ежегодно выбрасывается 4 млн т метана, что увеличивает эмиссию метана из переувлажненных земель Севера почти на 63%.

Это ведет к очень серьезным последствиям, поскольку метан - парниковый газ, который на молекулярном уровне в 23 раза более активен, чем двуокись углерода.

Согласно недавно полученным данным, в случае таяния всего ископаемого льда сибирской едомы из образовавшихся на озерах пузырей выделится примерно 50 млрд т метана. Это на порядок превышает его нынешнее количество в атмосфере. Более того, при этом возникает "порочный круг" - дополнительная эмиссия метана способствуют все большему потеплению, что, в свою очередь, вызывает ускоренное разрушение вечной мерзлоты, сопровождающееся еще большим выбросом метана. Как же завершится этот порочный цикл, и есть ли возможность его прервать?

Один из подходов к стабилизации эмиссии парниковых газов заключается в создании системы, позволяющей поощрять страны за поглощение углерода и штрафовать за его выбросы (cap-and-trade system). Россия обладает самыми богатыми лесными ресурсами (22% мировых запасов). Она также располагает значительным потенциалом по созданию новых лесонасаждений, способных связывать и удерживать большое количество двуокиси углерода.

Но если, действуя в рамках механизмов Киотского протокола, Россия будет извлекать прибыль за счет создания лесного резервуара для поглощения углерода, то следует ли также применять к ней санкции за эмиссию метана вследствие деградации вечной мерзлоты? И в какой степени выбросы углекислого газа в Китае или США оказывают влияние на таяние вечной мерзлоты в России?

Однако эта проблема не сводится лишь к России - северные торфяники в Скандинавии, Канаде и США, расположенные как в зоне вечной мерзлоты, так и за ее пределами, тоже являются крупными хранилищами почвенного углерода. Климатическое потепление чревато выбросом углерода из этих "запасников". Недавно было установлено, что описанный выше пузырьковый механизм транспорта метана играет важную роль в эмиссии этого газа из деградировавших торфяников в штате Миннесота. В высоких широтах северного полушария почвы повсеместно служат хранилищем колоссальных запасов депонированного органического углерода. Потепление грозит превратить эти хранилища в источники эмиссии. Поэтому их судьбе будет уделяться все большее внимание как при разработке моделей глобальных сценариев климатических изменений, так и в процессе дальнейшего развития международного рынка квот на выброс парниковых газов.

Статья предоставлена редакцией бюллетеня "Переходный период: вопросы развития", который издается Программой развития ООН и Лондонской школой экономики и политических наук.
 
     
     
 

Журнал "Мировая Энергетика"

Все права защищены. © Copyright 2003-2011. Свидетельство ПИ ФС77-34619 от 02.12.2008 г.

При использовании материалов ссылка на www.worldenergy.ru обязательна.

Пожелания по работе сайта присылайте на info@worldenergy.ru