Ученые рассказали, чем грозит Красноярскому краю глобальное потепление

Как меняется климат на Земле и как парниковые газы влияют на экологию Арктики и Антарктики? Поиском ответов на эти вопросы занимаются сотрудники красноярского Института леса, которые работают в подразделении со сложным названием: «Лаборатория экофизиологии биогеоценозов криолитозоны». Сфера их научных интересов — сообщества живых организмов, которые длительное время существуют вместе на многолетней мерзлоте. «Городские новости» побывали в институте и выяснили, как деятельность человека отражается на климате планеты и чем грозит нашему региону глобальное потепление.

Общая температура на планете

Изменения климата происходили на планете ещё до появления человека. За миллиарды лет существования Земли у нас были и глобальные похолодания, из-за которых лёд сковывал даже тропические широты, и периоды потепления, когда даже в полярных областях жили динозавры и росли настолько густые леса, что их остатки сегодня обеспечивают углеводородным сырьём мировую экономику. Климатические изменения цикличны и похожи на качели. Как отмечают учёные, сейчас Земля находится практически на пике потепления, к которому привели естественные причины. Однако повышению общей температуры на планете способствует и антропогенный фактор — активная хозяйственная деятельность человека.

— Изменение климата не сказка, — говорит Светлана Евграфова, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук. — За его динамикой следит межправительственная группа экспертов. Ещё в 2002 году она выпустила доклад, где утверждается, что глобальное потепление происходит по самому жёсткому сценарию, и человек его только усугубляет. Помешать ему мы уже не сможем, даже если прекратим всю антропогенную деятельность, потому что прошли точку невозврата. Всё дело в накопленном в атмосфере углекислом газе. Вероятно, даже при динозаврах такой концентрации не было. С середины прошлого века увеличивается и концентрация метана, что связывают с развитием таких отраслей, как животноводство и добыча полезных ископаемых.

По словам Светланы Юрьевны, температурный маятник на планете обязательно качнётся и в обратную сторону. Произойдёт это примерно через три тысячи лет. Но сидеть сложа руки учёные мира тоже не могут, поэтому пока отслеживают темпы потепления. Наши исследователи делают это в Арктике и Антарктике, а для анализа данных создали в Красноярске международную лабораторию экофизиологии биогеоценозов криолитозоны.

— Большая часть территории Красноярского края находится в зоне вечной мерзлоты, — рассказала заведующая лабораторией кандидат биологических наук Галина Зражевская. — Но интересы наши шире, теперь это не только Восточная Сибирь, но и Антарктида.

CO2 и биомасса

Под цели проекта в 2013 году Институт леса выиграл мегагрант на приобретение специального оборудования. С помощью новейшей техники учёные в лабораторных условиях выяснили, что при нагреве тундры всего на два градуса выбросы углекислого газа из почвы вырастают в два раза. Кроме того, исследователи устраивают поездки в Арктику и Антарктику. В экспедициях они оценивают, как экосистемы вечной мерзлоты отвечают на потепление, замеряют, насколько высвобождаемый из почв углекислый газ влияет на органику, а также выясняют, как биомасса выделяет и поглощает CO2 и из-за чего происходит деградация вечной мерзлоты.

Исследования на севере проводятся на острове Диксон, а на юге — на станции Беллинсгаузен, которая находится на острове Кинг-Джордж недалеко от Антарктического материка. Пока природные условия на них схожи, однако экосистемы реагируют на климатические изменения по-разному.

— Из экспедиций мы привозим образцы почвы с микроорганизмами, — объясняет Светлана Евграфова. — Замораживаем и храним в морозилке, чтобы постепенно исследовать. Кроме того, берём в поездки портативный газоанализатор и проводим замеры выделяемого углекислого газа на месте. Также сейчас у нас в работе эксперимент с дождеванием — выясняем, как влажность влияет на высвобождение метана из мерзлотных экосистем.

Для Сибири больше плюсов

Учёные рассчитывают, что с этими знаниями можно будет понять, что планету ожидает в будущем, и разработать эффективные стратегии, которые позволят смягчить последствия глобального повышения температуры. А последствия ожидаются более чем серьёзные. В Арктике потепление может привести к таянию вечной мерзлоты и высвобождению находящегося в ней углерода, что ещё больше повысит температуру атмосферы. Кроме того, вместе с заледеневшим грунтом оттают микроорганизмы, среди которых могут оказаться и патогенные. Однако Светлана Юрьевна считает, что для Сибири в потеплении больше плюсов, чем минусов.

— С изменением климата изменятся циклы выпадения осадков, что может стать причиной нехватки воды, могут прийти болезни и вредители, — высказала предположение кандидат наук. — Так, сейчас в Сибири малярийные комары зимой погибают, а вместе с ними и малярийный плазмодий. Если зимы станут мягче, мы столкнёмся с малярией. Но в глобальном смысле экосистемы точно смогут перестроиться, как это было на протяжении миллионов лет. А для человека тёплый климат всё равно лучше, чем холодный.

Полигоны для замеров

С прошлого года лаборатория участвует в ещё одном крупном проекте — создании российской национальной системы мониторинга, по которой учёные хотят отслеживать содержание климатически активных веществ в наземных экосистемах. Планируется, что на территории страны заложат тестовые участки, где будут замеряться данные. К 2030 году учёные намерены включить в систему свыше 1 300 полигонов. В нашем регионе уже появились такие площади на Таймыре и в окрестностях Красноярска, в этом году работа продолжится в Игарке, Туре и селе Зотино Туруханского района. А в перспективе учёные намерены добраться и до южных территорий края.

— Мы каждые пять — десять лет будем замерять запасы парниковых газов на тестовых площадях, — рассказала Людмила Мухортова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории. — По этим данным можно будет понять, как и с какой скоростью различные экосистемы забирают из атмосферы и отдают в неё CO2 и метан.

В тему

В мире обсуждаются довольно остроумные идеи, которые должны снизить темпы потепления. Есть предложение защитить планету экраном, который нужно установить между Землёй и Солнцем. Правда, пока эффект от такого эксперимента просчитать нереально, закончиться он может чем угодно, вплоть до вечной зимы. Предлагаются и другие оригинальные методы, среди них — запуск в атмосферу аэрозолей, которые охладят поверхность планеты (доставлять спецвещества должна специально выведенная порода пчёл). Пока эти идеи звучат слишком новаторски. Но некоторые методы уже внедряются. Например, на ряде крупных предприятий устанавливают улавливатели CO2. Работают они достаточно эффективно, но есть вопросы и к углеродному следу, который оставляет производство самих фильтров.

Эксперимент

Эколог Сергей Зимов более 20 лет назад создал в Якутии, в тундре, заказник и заселил его крупными млекопитающими. Проект называется «Плейстоценовый парк». По замыслу учёного, остановить таяние вечной мерзлоты можно за счёт воссоздания экосистем, которые существовали на севере тысячи лет назад: тундру нужно засеять злаками, они спасут грунт от деградации, а животные, пасущиеся в новой северной саванне, копытами будут ещё больше уплотнять почву. Именно это убережёт мерзлоту и не позволит хранящимся в ней парниковым газам высвободиться.