Евгения Кандиано: Горит Подмосковье — горит вся планета

Новые исследования говорят о том, что биомасса растений на планете сокращается. Это ведет к повышению углекислоты в атмосфере, к потеплению, к горению торфяников, а торфяники, в свою очередь, дают выброс парниковых газов. Евгения Кандиано рассказывает о работе этого замкнутого круга

Фото: Getty Images/Fotobank
Фото: Getty Images/Fotobank
+T -
Поделиться:

Илья Колмановский:

В текущем выпуске журнала Science (от 20 августа) опубликовано исследование, в котором рассказывается, что на земле сделалось меньше растительной биомассы и что это ведет к потеплению. Дело в том, что все органическое вещество содержит углерод, следовательно, живые растения и растения «ископаемые» (в виде угля, торфа) — это огромный ресурс для образования углекислоты, так как при горении и разложении органики углерод соединяется с кислородом и образует СО2. На планете существует баланс между «твердым», депонированным углеродом в виде органики и углекислотой в атмосфере. Нарушив этот баланс, мы запускаем возвратный механизм: когда атмосферные температуры на земле поднимаются выше некоего порогового значения, начинаются сильные засухи, которые губят растения, и количество углекислоты в атмосфере увеличивается, а от этого становится еще теплее. Как работает этот замкнутый круг, рассказывает Евгения Кандиано.

Евгения Кандиано:

На протяжении как минимум 18 лет, с 1982 по 1999 год, отмечалось, что глобальное потепление стимулирует рост наземных растений, которые, соответственно, поглощают углекислый газ из атмосферы в больших количествах. Это естественно: углекислый газ работал как своего рода «удобрение», ведь он используется растениями для фотосинтеза — из него они получают органику для жизни. Таким образом природа несколько нивелировала возрастание антропогенного выброса СО2, покуда могла. Однако в последнее десятилетие этот механизм стал отказывать. Период с 2000 по 2009 год был самым жарким за все время официальных наблюдений за погодой, которые начались в 80-х годах ХIХ века. В связи с этим усилились и участились пожары и засухи в низких и средних широтах, что привело к сокращению растительного покрова. Ну а сокращение растительного покрова привело к уменьшению количества поглощаемого растениями углекислого газа в общем балансе на планете. И это придает дополнительное ускорение потеплению.

Именно из-за таких механизмов глобальное потепление раскручивается намного быстрее, чем этого можно было бы ожидать, исходя только из «парникового эффекта», который создает человек, выбрасывая в атмосферу углекислоту при сжигании ископаемого топлива. Дело в том, что это увеличение углекислого газа в атмосфере и изменение бюджета солнечной энергии — лишь первые звенья в цепочке климатических изменений. Они запускают целую серию реакций системы, так называемых возвратных механизмов, которые значительно усиливают первичные нарушения в климате. Возвратных механизмов много, к ним относятся океаническая циркуляция и изменения альбедо, динамика таяния ледников и повышение уровня океана — все это уже, так сказать, стало относительно хорошо изученной классикой. Но ученые находят все новые и новые факторы в этой цепочке, например лесные и торфяные пожары. Концептуальная связь между потеплением и пожарами совершенно очевидна и напоминает замкнутый круг: чем больше в атмосфере СО2, тем больше нагревается поверхность земли и выше температура, тем чаще происходят лесные пожары, а чем больше лесных пожаров, тем больше выделяется СО2. И все идет на новый виток. Следующее звено в этой цепочке — горение мировых залежей торфа, как поняли на собственном опыте многие люди в России этим летом.

Торф — это ископаемый горючий материал, накапливаемый в болотах при разложении органики. Он содержит 50-60% углерода, который и образует углекислый газ при сгорании. По разным оценкам, торф покрывает около 3% площади всей суши. Торфяники распространены преимущественно в северном полушарии — так распорядилась природа, и Россия занимает первое место в мире по запасам торфа. В отдельных регионах нашей страны площадь торфяников составляет более 30% от всей их территории.

Плохо то, что торф способен к самовозгоранию. Разложение торфа микроорганизмами приводит к его нагреванию и последующему воспламенению при контакте с кислородом. В данном случае нет нужды ни в спичках, ни в окурках, хотя спички и окурки, конечно же, усугубят ситуацию. Торф горит сам собой и горит довольно хорошо, поэтому торф со времен Петра I и вплоть до 60-х годов ХХ века активно использовался как топливо. Потушить его сложно, так как пожар происходит внутри почвы. Беда еще и в том, что избыток СО2 выделяется не только во время самого пожара, но и много лет спустя: активное разложение органического вещества на месте выгоревших деревьев и почвы также является источником эмиссии углекислого газа. Потепление опережает самые жесткие прогнозы, предложенные учеными, так как находятся все новые и новые, до сих пор не учтенные факторы, его ускоряющие. Вся климатическая система построена на возвратных механизмах, и поэтому горение подмосковных торфяников касается всех жителей планеты.

Комментировать Всего 58 комментариев

О, Евгения, рада Вас видеть! Давно не было Ваших материалов, наверное, Вы где-нибудь в экспедиции были?

А биомасса растений сокращается именно от пожаров, а не оттого, что леса вырубают, распахивают и просто травят всякой промышленностью?

Ниже - моя фотография, сделана недели три назад под Мончегорском.

И что? В Саянах деревья 1-1.5 мтра ростом и клещей нет!
Вы Богучанский район посмотрите, Чунояр, Кодинск, Богучаны.

Относительно пожаров с расходами нат ушение и строительство домов погорельцам, не большой процент от прибыли!

Концепция раздела "Наука" изменилась. Теперь моя колонка будет выходить раз в месяц :( Мне очень жаль. Но будем искать что-нибудь интересное...

Да, ужасная картина. Но я видела такие леса и не только под Мончегорском...

Вы там отдыхали, в Мончегорске?

Площадь лесов сокращается по разным причинам, в основном благодаря разнообразной человеческой деятельности. Но пожары увеличивают углекислоту в атмосфере как бы два раза - один раз во время горения и второй раз во время разложения остатков органики после пожара. Вот этот второй раз - длительный процесс, растянутый на годы и даже десятилетия.

Евгения, под Мончегорском это просто очень наглядно. Едешь на машине, вокруг лес, обычная тайга, вдруг раз - и леса мертвые, озера с синезеленой водичкой... и вот уже в прогале между холмами показался Мончегорский химкомбинат во всей своей красе. Проезжаешь его, еще едешь среди мертвых холмов и постепенно опять появляется лес.

Мы с друзьями ездили на Белое и Баренцево моря, были на российских морских биологческих базах. Я скоро напишу об этом материал и пошлю Илье. Если это опубликуют, Евгения, мне будет очень интересно и важно Ваше мнение и участие в разговоре - ведь Вы человек к  судьбе морской науки и экологическому мониторингу  неравнодушный. Я правильно понимаю? :))

Катерина, очень интересно!!!

Я тоже была когда-то на морской биостанции на Белом море - впечатление неизгладимое. Самое волшебное место, какое я видела. Так что с нетерпением жду Вашу статью.

Евгения, а Вы где были: на острове Средний или на мысе Картеш? Первая - это база ЛГУ (я, естественно, провела молодые годы именно там :)), а на второй - больше москвичи и международники даже бывают.

Хочу, чтобы Вы посмотрели, но не умею давать ссылки ( Вам придется просмотреть всю дискуссию :(    )  - в материале Ильи о "Гарвардского профессора обвиняют в подлоге" мы с  Евгением Стариковым с разных сторон обсуждаем тему саморегуляции биосферы. Я там ссылаюсь и на высказанное Вами соображение, что запустившиеся климатические изменения могут в ближайшее время о-очень сказаться на способе хозяйствования людей.

Катерина, я была на биологической станции МГУ в Кандалакшском заливе. Это необыкновенное место! Вы просто путешествовали или с какой-то целью?

Я посмотрела дискуссию. Мне не хочется высказываться так глобально. Хозяйственная деятельность человека безусловно сильно определяется климатом. Изменится климат - придется перестроиться. 

Кандалакшский залив - чудесный, эта россыпь островов под небом, похожим почему-то не на шатер или купол, как обычно описывают, а не голубую крышку на огромной кастрюле :)) ... На базе я там, к сожалению, не была, это, видимо, где Кандалакшский заповедник, да?

Мы - да, можно сказать, путешествовали. На машинах и на байдарках еще плавали.

Да, Кандалакшский заповедник :)

Природа не откажет! У нее нет графика работы!

Подмосковье горит - в  Сибире рубят ле и в Китай, сколько сгорело леса, 1 процент годовой поставки леса в китай или меньше.

Природа безусловно не откажет. Если Вы просмотрите мои публикации, то найдете там информацию об очень значительных геологических катастрофах в истории нашей планеты. И даже при этих катастрофах природа не отказала :)

Но человеческая цивилизация сориентирована на очень узкие температурные рамки. Человеческой цивилизации практически 10 тысяч лет и она начала осуществлятся с наступлением благоприятного климата. Изменение среднегодовой температуры даже на 2 градуса очень сильно повлияет на сельское хозяйство, рыбную промышленность и тд, может спровоцировать миграции населения, например, из мест постоянных засух в более благоприятные регионы. Что же ожидать от более сильных температурны изменениях?

Эту реплику поддерживают: Александра Штаерт

Приезжайте в Сибирь! зима хорошая, лето хорошее. Еще говорят Питер минс 15, как везде минус 30. Заедьте в Туру зимой, когда ниже 50 писаешь на улице можно сталогмиты выращивать, а если сильно постараться то и сталоктиты (шутка). Москва не переедет. будет менять нефть на зерно и т.д. в 90-х проходили же. Климат меняется, тревогу бьют, а кто вкладывает из этих крупных компаний в природу? Кто-то живет рядом с радиацией, либо в ней, кто-то в сыром климате, кто-то рядом с аллюминиевым заводом, а Вы лес.

Я Вас понимаю, я родилась и выросла в городе Асбесте :) на Урале.

Что касается радиации, алюминиевых заводов и пр... Мы не можем обсудить все сразу. Я специалист по климату, так что климатические проблемы мне близки. И сокращение лесов и разложение органики после пожаров - все это факторы влияющие на повышение углекислоты в атмосфере, а следовательно и на климат.

это минимальные влияния, они природные, были грозы пожары и т.д.

Речь идет о том, что чем выше атмосферные температуры, тем чаще возникают пожары.

Вот посмотрите еще материал на эту тему за прошлый год:

http://www.snob.ru/selected/entry/3107

"За последние 20 лет в США площадь территорий, пострадавших от пожаров, увеличилась в шесть раз по сравнению с предшествующим двадцатилетним периодом. Это происходит уже не из-за выжигания, просто летние сезоны стали более засушливыми и продолжительными".

в Сибири в прошлом году было тепло тир недели, до конца июня было плюс 10, потом 20, 30, 35, 20, и снова 10 тепла. И, что?

Это закономерно. Костер развести при плюс 30 легче, чем в минус 30. На жкваторе как-то борятся с этим явлением? Или зимуют пол года с пожарами, ждут муссонов? Все обчно, все прогнозируемо.

а есть данные изменения концентрации со2 за 10 последних лет?  и остается ли со2 во влажном воздухе газом?

Анатолий, рада Вас видеть :)

Да есть. Измерения на Мануа Лоа показывают прирост на 15 единиц: с 370 до 385 ppmv.

и я вас...

а чего в воздухе уменьшилось? меньше 5% - это вполне может быть погрешностью. при этом  все -  сотые доли процента...

Анатолий, замеряется не процентное содержание газа, а количество частиц определенного газа (в данном случае углекислого) на миллион частиц (т.е. всех газов составляющих атмосферу).

Есть разница между процентным содержанием и абсолютным содержанием, если меняется процентное содержание газов, совершенно не обязательно, что это затрагивает абсолютное содержание остальных газов.

например, у вас есть три кролика: белый, черный и серый. Процентное содрежание каждого около 33.3%. Вы добавляете еще одного серого кролика и процентное содержание становится следующим:

белый - 25%

черный - 25 %

серые 50 %

Но абсолютное количество белых и черных кроликов при этом не изменилось, да? :)

то касается погрешности, погрешность метода всегда учитывается и цифры приводятся в пределах точности измерений.

у меня ощущение, что в живых системах важны не абсолютные цифры, а соотношения... а где пределы измерений?

В случае парникового эффекта важно абсолютное содержание парниковых газов в атмосфере, т.к. молекулы этих газов образуют "щит", который задерживает тепловые волны, исходящие от нагретой земной поверхности, в пределах земной атмосферы. Чем больше этих молекул, тем плотнее будет щит.

а атмосфера  неподвижна? и эти газы во что-нибудь упираются?

Они удерживаются около Земли за счет силы притяжения. Высокие слои атмосферы намного более разреженные, чем низкие.

жень, а они разве(эти молекулы) не распределяются в атмосфере? и как тогда обсуждать состав такой слоистой атмосферы ?   при том, что во влажном  воздухе будет не газ, а угольная кислота, которая активный радикал...

А почему же его не обсуждать? В случае парникового эффекта срабатывает величина молекул. Именно за счет своей величины молекулы служат препятствием для инфракрасного излучения с большой длиной волны.

да :) 0.038%

Но как мы с вами говорили, здесь важна не относительная, а абсолютная концентрация.

каким образом  5% от этого количества  могут экранировать землю..., даже если их расположить  слоем в атмосфере...   важность  абсолютных цифр - дорожка к мистификации при описании нелинейных систем...

нет, в данном случае важны именно абсолютные цифры, а не процентуальные отношения.

Например, 5% от тонны - это 50 кг, а 5% от грамма - 0.05 грамма. Разница в абсолютном количестве.

ну если хотите представьте это себе для наглядности так:

1. некий шар окружен 1000 разных маленьких шариков, 5 %, те 50 штук, из них крупнее остальных.

2. некий шар окружен 100 разными маленькими шариками. 5%, те 5 штук, из них крупнее остальных.

в обоих случаях мы имеем дело с 5 %, но в первом случае "щит" из более крупных шариков плотнее, чем во втором. Да?

попробуйте распределить по поверхности шара 4 сотых объема- получите ваш "щит", даже если считать, что они  распределены по поверхности...

мне кажется, мы это уже обсудили :)))

0.04 может оказаться весьма значительным значением в пересчете на абсолютное содержание

эти 0,04 в атмосфере, которая - остальные 99,96!!! они же не у вас на весах...

А как это вяжется с материалом на Снобе про бактерии, что нефть "съели"?

ощущение такое, что человек на природу не влияет - цикл настолько велик, что человек не в состоянии это принять. Ледниковый приод был или его не было?

Дмитрий, я не поняла Ваш первый вопрос.

А на счет ледникового периода - да, конечно, был и не один. Грубо говоря, за последние 600 000 лет наблюдается следующее соотношение: 100 000 лет длится ледниковый период, затем 10 000 лет - межледниковье, затем снова наступает ледниковый период. Ледниковый период означает формирование в полярных широтах северного полушария огромных ледниковых щитов, сдвижение климатический зон к экватору, значительное усиление ветров и тд. Нашим предкам трудно было выживать в условиях ледникового периода :)

мой первый вопрос - не зря ли мы так сильно волнуемся о нефти в заливе?

Человек похоже мало влияет на природу - нам просто от переполнения собственной значимости очень этого хочется, а на самом деле мы от муравьев в масштабе планеты мало чем отличаемся...

Дмитрий, понятие "влияет на природу" очень растяжимое. Человек безусловно влияет на природу: уничтожает биологические виды, вытесняет их из их естественных экологических ниш, загрязняет почвы, атмосферу, океан. Но в первую очередь человек вредит себе, т.к. самое плохое для нас, людей, что мы не очень пластичны и не очень адаптивны. Мы хорошо адаптированы, например, только к довольно узким температурным рамкам. Изменится температура атмосферы на 5 градусов и у нас начнутся хозяйственные и социальные сложности. При этом природа на планете, разумеется, не будет уничтожена этими температурными изменениями.

Страшно.

Евгения спасибо! А как лично мы можем помочь природе в такой ситуации? Затопить торфянники это вариант?

Недавно заметила интересную вещь. По всем трассам на Рязань, Тулу, Воронеж - на месте прежних колхозных полей растут леса.. а на месте березовых рощ - появляются глухие еловые чащи.. Я езжу по этим дорогам все мои 28 лет и могу сказать точно - пейзаж за окном очень сильно изменился.

Конечно тут же придумала оптимистически-романтическое объяснение - мол все не так страшно, природа нас спасет! Но на самом деле не знаю как к этому отнестись. Хорошо это или плохо для человека, для региона? И имеет ли это значение в планетарном масштабе?

Александра, можно я сначала отвечу на ваши теоретические вопросы?

Торфяники начинают самовозгораться при понижении влажности, т.е. в осушенных болотах...

Что касается расительности, то если более подробно, то дела обстоят так: в средних и высоких широтах потепление провоцирует развитие растительности, а в низких - наоборот, из-за засух растительный покров сокращается. В статье речь идет о том, что, к сожалению, в последнее десятилетие глобальный бюджет растительности стал отрицательным, т.е. сокращается сильнее чем приростает.

Александра Штаерт Комментарий удален

Евгения, правильно ли я понимаю: что хотя очень важно научиться перерабывать ВСЕ отходы, но глобально это не поможет и пора думать о том, как ПРИСПОСОБИТЬСЯ к неизбежности?

Нет, не совсем так. Неизбежности нет. Поэтому и пытаются ограничить выброс углекислоты и сдержать потепление.

Пример многих стран показывает, что при высоко развитой индустрии можно сохранять высокий экологический стандарт.

Теперь, что касается практической стороны. На западе люди очень сознательно относятся к ресурсам. Это высокое экологическое сознание воспитывается медиа. Здесь люди экономят воду, экономят электроэнергию, экономят горючее. Я сама езжу на машине, которая потребляет чуть больше 4 литров бензина на 100 км.

В  России экологическое сознание в людях не воспитывалось. Людям, простите, унитаз лень починить, если он течет. Джип - самая популярная машина. Энергосберегающие лампы в быту - экзотика. А в масштабе страны все это не мелочь. Если бы каждый человек решил, что он начнет перестраивать мир с себя, независимо от того, что делают другие, то мы бы уже построили идеальное общество :)

Эту реплику поддерживают: Александра Штаерт, Алексей Малюшкин

В Мск. было несколько экогрупп для высокообразованных и глубокоэлитарных граждан. Но сейчас активно почкуются все новые и новые просветительские проекты и эко-стартапы. Есть довольно большая сеть. Силами волонтеров придумывают семинары по smart-living, обмениваются информацией, бузят, тушат пожары и собирают вещи для погорельцев. Самое главное, что это люди среднего достатка и ниже, для которых GoGreen и Planet 2.0 - "слишком дорогая блажь". Меня очень воодушевил их пример. Сейчас с друзьями обдумываем свой проект в Eco-art (в чем мы хоть чуть понимаем).

Но очевидно, что помимо экономии и бережного отношения должны быть принципиальные изменения в технологиях, в использовании ресурсов.  В мире многое уже есть, в РФ многое блокируется. Пока пытаюсь разобраться в теме. Если позволите, обращусь к Вам за консультацией. :)

Если я чем-то смогу помочь, то я всегда с удовольствием :)

Это очень здорово, что создаются такие экогруппы. Я бы и сама с удовольствием в этом учавствовала. Но все-таки в вопросах экологии очень многое зависит от просветительской работы медиа... а где она в России? Или я ошибаюсь?

ее в России пока что нет,

но скоро сделаем! :) Процесс идет незаметно. Но поскольку он идет снизу и на творческой волне, то появляется надежда!

Евгения, если честно, я буду очень рада пригласить Вас в нашу затею. Нам именно такого человека как Вы очень не хватает! Напишу подробности в письме. :)

Давайте! Буду рада, если смогу помочь по мере возможности.

Евгения, добрый день!

Всегда  жду  Ваших новых статей и комментариев. У меня следующий вопрос: мы все наблюдаем серьезные климатические изменения воочию. На сколько серьезно по Вашему профессиональному мнению, данные процессы развития-старения нашей планеты (геологические и климатические) в ближайшие столетия изменят биологический фактор развития живых существ и соответственно Человека на Земле?

Алексей, спасибо за Ваш интерес!

Еще сравнительно недавно пессимистические прогнозы давали повышение среднегодовой температуры на 5 градусов к концу этого столетия. Это для людей ОЧЕНЬ много, т.к. все народное хозяйство завязано на климат, но понятно, не может уничтожить человека как биологический вид :)

От изменений климата будут страдать животные и растения в климатически чувствительных регионах - т.е. это в первую очередь полярные области и экватор. Там могут произойти вымирания тех видов, которые не смогут приспособиться или мигрировать.

Что касается геологических процессов - больших катаклизмов в данном момент не наблюдается :)

Евгения, спасибо Вам большое за материал. Он очень важен для правильного понимания происходящего и происходившего в Москве и Подмосковье.

Елена, всегда ОЧЕНЬ рада Вас видеть!

Женя, все ваши материалы читаются на одном дыхании :)

А как насчет океана с его бесконечной способностью к перерабатыванию  углерода? Как мы только-что увидели, бедные голодные бактерии съели всю нефть, которую им разлило доброе BP. Я подозреваю, что где-то там есть и другие неучтенные бактерии, которые только и ждут чтобы в атмосфере увеличилось количество СО2, чтобы размножиться и съесть его :)

Это не шутка. Земля, как я помню, образовалась с атмосферой метана и углекислоты, как на планетах гигантах, Юпитере, Сатурне... Кислород появился в результате деятельности древнейших микроорганизмов. Где-то ведь они прячутся питаясь крохами СО2 все эти миллиарды лет :) 

Кстати, а вечную мерзлоту как источник СО2 тоже надо упомянуть. Это еще один фактор раскручивания спирали потепления.

Игорь, океан, действительно, работает как некий буфер, который может регулировать содержание углекислоты в атмосфере. Но скорость этого процесса не сопоставима со скоростью текущего увеличения СО2 в атмосфере...

Да кислород появился в результате деятельности микроорганизмов. Где-то на снобе у меня были, мне кажется, две статьи на эту тему (разумеется, они написаны по данным других исследователей).

А вечная мерзлота - да, это очень серьезный фактор. В вечной мерзлоте законсервирован не только углекислый газ, но и другой парниковый газ - метан. И при ее быстром таянии, соответственно, начнется значительная эмиссия этих газов в атмосферу.