Экосистемы и экосистемные услуги России: почему они важны в условиях изменения климата?
Изменения климата сегодня признаны одной из важнейших проблем для человечества – как международным сообществом, так и правительствами большинства стран мира. Роль России в этом процессе – уникальна. И тут дело далеко не только в добыче ископаемого топлива и выбросах парниковых газов при его сжигании. Ключевую роль в решении климатической проблем играют природные экосистемы России.
Человек стал влиять на климат уже в неолите – и вовсе не из-за костров, на которых жарил мясо, – а из-за того, что начал превращать природные экосистемы в сельскохозяйственные поля. Дело в том, что климат нашей планеты, кроме астрономических факторов, регулируется совместной работой всех экосистем Земли, ее живой оболочкой – биосферой. 10 тысяч лет назад человек начал постепенно превращать детали биосферной машины регулирования климата в поля для производства сельскохозяйственной продукции. К сегодняшнему дню почти половина продуктивных экосистем суши (т.е. бывших лесов и степей) освоена человеком, то есть, они во-многом утратили свою прежнюю роль в биосферной регуляции. Промышленность и массовое сжигание ископаемого топлива подключились на полную мощь к антропогенным изменениям климата сравнительно недавно – 100-200 лет назад.
Наземные экосистемы регулируют климат множеством способов: за счёт поглощения и выделения парниковых газов (углекислого газа, метана и других), хранения углерода в древесине, почве, торфе, за счёт регуляции водного цикла, влажности воздуха, образования облаков, отражения и поглощения тепла и солнечной радиации, регуляции силы и направления ветра.
Насколько важна природная регуляция климата? Сегодня основное внимание привлечено к сокращению выбросов от сжигания ископаемого топлива. Однако все антропогенные выбросы составляют лишь несколько процентов по отношению к мощности природного цикла углерода. Что это значит? Относительно небольшие изменения в работе экосистем могут радикально повлиять на решение климатической проблемы. Если экосистемы будут сильнее поглощать СО2 – решение проблемы существенно облегчится. Если экосистемы будут меньше поглощать СО2 или даже начнут выделять его, что также возможно при дальнейших изменениях климата и антропогенных нарушениях экосистем, то все усилия по сокращению выбросов не принесут желаемого результата. Дальше выводы делайте сами…
В России сохранились крупнейшие в мире массивы природных экосистем – ключевой ресурс наземной части биосферной климатической регуляции. Особая важность российских экосистем для регуляции климата заключается в том, что именно северные экосистемы сохраняют в почве и торфе огромные запасы углерода, накопленного ими за предыдущие века и тысячелетия (рис. 1).
Рисунок 1. Содержание углерода в растительности и почве до 1 м глубины, диапазон значений 0–4011 тС/га1
Климатическая регуляция – это лишь одна из многих категорий экосистемных услуг, которые предоставляет нам живая природа. Экосистемные услуги – это все материальные и нематериальные блага, которые даёт нам живая природа: биоресурсы, регуляция важнейших показателей окружающей среды, включая атмосферу, воду, почву, красота живой природы, ее познавательное и духовное значение.
Первая пилотная национальная оценка экосистемных услуг России была сделана проектом TEEB-Russia, который выполняется с 2013 г. Центром охраны дикой природы (Москва) совместно с Институтом экологического территориального развития им. Лейбница (Дрезден). Мы показали, что экосистемные услуги имеют ключевое значение для устойчивого развития экономики и благополучия населения в региона России, разработали принципиальные подходы к организации экосистемного учёта в России. Результаты проекта представлены в 1 и 2 томах Прототипа Национального доклада об экосистемных услугах России и на сайте проекта http://teeb.biodiversity.ru/ru/
Однако, вернёмся к изменениям климата и экосистемным услугам, которые наиболее важны в этих условиях. На Севере и в умеренном поясе наибольшие экосистемные запасы углерода хранятся в почве и торфе (в тропиках дело обстоит по-другому, но сейчас – не об этом). В России эти запасы приурочены к болотам и чернозёмам. На рисунках 2 и 3 видно, что запасы углерода на каждом гектаре наиболее велики в трех регионах Западной Сибири с ее обширными болотами -Тюменской области, Ханты-Мансийском АО – Югра и Томской области. Но сразу на ними идут чернозёмные области – Белгородская, Воронежская, Тамбовская. Основные угрозы для экосистемной услуги по хранению углерода, когда экосистемы начинают выпускать углерод в атмосферу – это осушение болот, лесные и торфяные пожары, истощительное использование сельскохозяйственных земель. Сегодня в мире в результате природных пожаров в атмосферу выбрасывается количество углерода, равное примерно ? объёма выбросов от сжигания иcкопаемого топлива2. В России ежегодно сгорают миллионы гектаров леса. Налаживание эффективной борьбы с природными пожарами – важнейшая мера не только для сбережения здоровья людей, материальных ценностей, биоразнообразия, но и для решения климатических проблем.
Рисунок 2. Содержание углерода в фитомассе и почве, тС/га (TEEB-Russia)
Рисунок 3. 20 регионов России с наибольшим содержанием углерода на 1 га площади (TEEB-Russia)
Ещё одна важнейшая экосистемная услуга в условиях изменения климата – регулирование водного цикла. Наземные экосистемы играют ключевую роль в перераспределении осадков и поверхностного стока, обеспечивая людей дополнительным объёмом чистой воды и снижая ущерб от возможных наводнений или засух. Проведите простой мысленный эксперимент: сильный дождь выпадает над лесами и болотами, и над распаханной и заасфальтированной территорией, лишённой растительности. В первом случае вода постепенно стекает в реки через мелкие ручейки, питает родники и колодцы. Во втором – идёт быстрым валом в низины, увлекая за собой почву и грунт, приводя к наводнениям.
На территории России находятся крупнейшие реки мира, водные богатства России – огромны. Но значит ли это, что мы можем быть спокойны? В проекте TEEB-Russia была проведена первая приблизительная оценка экосистемной услуги по обеспечению стока наземными экосистемами. Мы попытались ответить на вопрос – какое количество воды дополнительно дают человеку наземные экосистемы за счёт перераспределения осадков и поверхностного стока? В северных регионах, в Сибири и на Дальнем Востоке этот показатель велик и превышает 1000 м3 на га, что намного больше потребления там воды человеком (рис. 4). Однако в наиболее населённых и сельскохозяйственных регионах на юге страны и в центре Европейской части картина совсем другая: человек использует существенную часть «экосистемного стока», а в ряде южных регионов ежегодное водопотребление существенно превышает его (рисунки 4 и 5). Конечно, оценённый нами «экосистемный сток» — это далеко не вся доступная для человека вода, но этот показатель важен для понимания роли экосистем в решении задач водообеспечения населения и хозяйства, которые по прогнозам будут становиться более острыми.
Рисунок 4. Неиспользуемый человеком остаток «экосистемного стока» (положительные значения) или превышение водопользования над «экосистемным стоком» (отрицательные значения), м3/га/год (TEEB-Russia)
Рисунок 5. 20 регионов России с наибольшей долей «экосистемного стока», использованного людьми и хозяйством в 2012 г.; значения больше 100% означают, что объем использованной воды превышает «экосистемный сток» (TEEB-Russia)
Это лишь два примера экосистемных услуг России, которые могут иметь важнейшее значение в условиях климатических изменений – как для нашей страны, так и для глобальной биосферной регул
яции. Другие категории экосистемных услуг не менее важны для благополучия регионов России. Предварительные данные о них вы можете найти на сайте проекта TEEB-Russia http://teeb.biodiversity.ru/ru/
Букварева Елена,
доктор биологических наук, научный руководитель проекта TEEB-Russia, эксперт Центра охраны дикой природы
1. Soto-Navarro C et al. 2020 Mapping co-benefits for carbon storage and biodiversity to inform conservation policy and action. Phil. Trans. R. Soc. B 375: 20190128. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2019.0128
2. van der Werf, et al. (2017). Global fire emissions estimates during 1997-2016. EARTH SYSTEM SCIENCE DATA, 9(2), 697-720. http://dx.doi.org/10.5194/essd-9-697-2017
