Легкое дыхание карбоновой фермы

  Пресс-служба УрФУ и автора
Константин Грибанов

Ведущий научный сотрудник УрФУ Константин Грибанов демонстрирует возможность измерения направления потоков парниковых газов в наземной точке Фото: Алла Авдеева

В Свердловской области на базе Уральского федерального университета на территории Коуровской астрономической обсерватории открылся карбоновый полигон. Журналистам представили оборудование для мониторинга парниковых газов и рассказали о сути нового проекта.

Истина пугающе проста: климат Земли теплеет, что создаёт угрозу всему живому на планете. Виновники глобального потепления – парниковые газы, концентрация которых в атмосфере постоянно увеличивается и приводит к парниковому эффекту. Выбросы углекислого газа в атмосферу – одна из его составляющих. По последним научным данным, основным источником углекислого газа в атмосфере является деятельность человека.

Понимание опасности пришло ещё в семидесятых годах прошлого века. Сначала тревогу забили учёные, потом – широкая общественность. Ко второму десятилетию ХХI века осознание проблемы вышло на геополитический уровень. Страны Евросоюза объявили о трансформации экономики, сделав акцент на экологическую устойчивость. Основой нового подхода должен стать комплекс мер, направленных на сокращение загрязнения окружающей среды, карбоновое регулирование и одновременно увеличение исследований и инвестиций в зелёные технологии. Провозгласив зелёный курс, страны ЕС объявили о намерении ввести пограничные корректирующие углеродные сборы, что должно стимулировать другие страны к декарбонизации. Налог или сбор будет основываться на уровне выбросов, заложенных в импортную продукцию.

– У предприятий Российской Федерации есть два пути: модернизировать своё производство, чтобы продукция не была отягощена углеродным следом. То есть абсолютно зелёные технологии, никаких выбросов, никаких автомобилей… Каким-то волшебным образом производить ту же продукцию, но не выбрасывая углекислый газ в атмосферу. Это сложный путь, – вводит в курс дела Константин Грибанов, ведущий научный сотрудник лаборатории физики климата и окружающей среды Института естественных наук и математики УрФУ. – Простой путь: создать специальные предприятия – карбоновые фермы, на которых выращенные определённые растения будут поглощать эквивалентное количество углекислого газа, выброшенного промышленным предприятием. Взаиморасчёт прост: предприятия, продающие свои товары в страны Евросоюза, покупают ценные бумаги карбоновой фермы, таким образом, подтверждая, что выброшенный им углекислый газ был поглощён. Такое подтверждение служит основанием для освобождения от уплаты налога.

Казалось, Россию, где более 46 процентов территории покрыто лесами, что само по себе является климатообразующим фактором, не коснётся проблема декарбонизации. И, по словам Константина Грибанова, ранее климатологи, проводя инвентаризацию потоков углекислого газа на всей планете, не сомневались в том, что российские леса – сток, а не источник углекислого газа. Сейчас настало иное время. А это значит, что процесс поглощения и выделения углекислого газа лесными массивами нашей страны нужно перевести на язык цифр и фактов. Для этого на Урале создан научный кластер, закуплено современное сертифицированное оборудование, привлечены учёные, которым предстоит исследовать около трёхсот гектаров леса территории карбонового полигона.

– Инфракрасный газоанализатор позволяет измерять скорость фотосинтеза, – демонстрирует оборудование в действии Ирина Киселёва, заведующая кафедрой экспериментальной биологии, биотехнологии УрФУ. – Собственно, в ходе этого процесса и поглощается углекислый газ, в данном случае веточкой ели. Растение помещаем в специальную измерительную камеру и начинаем изучать процесс секвестрации углекислого газа. Поток СО2 из окружающей среды проходит через камеру, где находится растение. Растение связывает углекислый газ в процессе фотосинтеза, и на выходе концентрация СО2 в газовой смеси, которая покидает камеру, меньше, чем она была в начале за счёт того, что растение углекислый газ поглотило. Прибор анализирует концентрации и на основании их разности просчитывает, какое количество СО2 было «связано» этой конкретной веточкой ели за определённую единицу времени.

Подобные исследования, а также изучение обратного процесса – процесса выделения углекислого газа растениями и почвой, предстоит уральским биологам проводить многократно в течение продолжительного периода, в разное время года и в разное время суток, чтобы сделать обоснованные заключения. Вместе с тем, взяв за основу характерный участок местности, учёным предстоит изучить, как проходят направления потоков парниковых газов на этой территории, и распространить полученные знания на все аналогичные территории области и страны. Пока в перспективе – построение модели для изучения, которая свяжет общедоступную спутниковую информацию с измерениями в определённой точке на Земле. Все полученные на полигоне результаты лягут в основу выработки технологии создания и функционирования карбоновых ферм.

Открывшийся в Свердловской области полигон второй по счёту. Первый начал работать в Тюмени, в скором времени ожидается открытие полигонов в Геленджике и Калининграде. Всего 14 таких полигонов рассчитывает создать Минобрнауки на территории России. Одновременно такие научные лаборатории станут дополнительным источником практических знаний для студентов.

Процесс измерения поглощённого веткой ели углекислого газа происходит вот в такой камере инфракрасного газоанализатора Фото: Алла Авдеева
Кандидат биологических наук Иван Сморкалов выставляет датчики измерения дыхания почвы. Этим термином учёные обозначают ключевой процесс экосистемы, который высвобождает углерод из почвы в форме СО2. Фото: Алла Авдеева
  • Опубликовано в №204 от 02.11.2021
Областная газета Свердловской области