Поглощение углерода в Восточной Европе сокращается из-за изменений в землепользовании

В последнем журнале Communications Earth & Environment volume 4, Article number: 237 (2023)  большой интернациональный коллектив ученых, в который вошел и наш Анатолий Швиденко, опубликовал статью “Changes in land use and management led to a decline in Eastern Europe’s terrestrial carbon sink” /Изменения в землепользовании и управлении привели к сокращению наземных поглотителей углерода в Восточной Европе./ Её содержание показалось мне интересным. Привожу его в сокращенном пересказе. Ссылка для скачивания полной версии статьи приведена ниже.

Ученые из Технологического института Карлсруэ (KIT) и других исследовательских институтов объединили различные источники данных и определили, что большая часть всего объема углерода, хранимого на европейском континенте, связано наземной биомассой в Восточной Европе.

Леса могут связывать большое количество углерода на поверхности земли и, таким образом, вносить решающий вклад в сокращение чистых выбросов парниковых газов. Однако в некоторых районах, среди которых Украина является “рекордсменом” отсутствует всеобъемлющая инвентаризация. В частности, в Восточной Европе существует лишь разреженная сеть измерительных станций, поэтому мало что было известно о тамошних потоках углерода и факторах, которые их определяют.

«Леса Восточной Европы обладают большим потенциалом для долгосрочного поглощения углерода», — говорит Карина Винклер из Института метеорологии и исследований климата — исследований атмосферной среды (IMK-IFU), альпийского кампуса KIT в Гармиш-Партенкирхене. Однако в результате политических потрясений для Восточной Европы характерны серьезные изменения в землепользовании. Кроме того, изменение климата оказывает все большее воздействие на леса. Таким образом, социально-экономические и климатические факторы действуют на пулы углерода в уникальном взаимодействии.

Исследуемая территория охватывает 13 стран, включая Украину. Исследователи из группы изменения землепользования и климата IMK-IFU вместе с учеными из других европейских исследовательских институтов пересчитали запасы углерода в Восточной Европе. Исследуемый ареал простирается – от Польши на западе до российского Урала на востоке, от Эстонии на севере до Румынии на юге. Для расчета исследователи объединили различные источники данных: модели, спутниковые оценки биомассы, инвентаризацию лесов и национальную статистику.

«На основе наборов данных мы пришли к выводу, что на Восточную Европу приходится большая часть общих запасов углерода в Европе с 2010 по 2019 год», — сообщает Винклер. Сравнение углеродного баланса показало, что поверхность суши Восточной Европы связывает около 410 миллионов тонн углерода в виде биомассы в год. Это соответствует примерно 78% стока углерода всей Европы. Крупнейшие резервуары углерода находятся в приграничной зоне между Украиной, Беларусью и Россией, на Южном Урале и на Кольском полуострове.

Однако данные свидетельствуют о том, что поглощение углерода в Восточной Европе не посоянно и в настоящий период времени оно сокращается. Чтобы выявить причины, исследователи сравнили тенденции изменения содержания углерода с факторами землепользования. Среди них:

• переустройство земель для нужд сельского хозяйства;
• заготовка древесины;
• доля заброшенных сельскохозяйственных угодий;
• температура;
• влажность почвы;
• концентрацией углекислого газа и азота в атмосфере.

Исследование показало, что факторы окружающей среды, такие как изменения влажности почвы, оказывают значительное влияние на общий баланс углерода, но пространственные модели стока углерода в Восточной Европе могут быть объяснены в первую очередь изменениями в землепользовании.

Согласно этому, в период с 2010 по 2019 года, заготовка древесины оказала наибольшее влияние на наземный пул связанного углерода в Восточной Европе . Анализ данных показывает, что увеличение добычи древесины на западе России и сокращение прироста лесов на бывших сельскохозяйственных поглотитель углерода в Восточной Европе сократился в период с 2010 по 2019 год.

Анализ данных показывает, что к снижению стока углерода в Восточной Европе в данный период привело увеличение добычи древесины на западе России и сокращение роста лесов на бывших сельскохозяйственных территориях.

В настоящее время исследователи работают над прогнозированием того, как восточноевропейские леса и будут развиваться под влиянием изменений в землепользовании и изменения климата в будущем. Однако ввиду увеличения числа экстремальных погодных явлений и сокращения доступности воды они опасаются, что сток углерода в Восточной Европе будет продолжать снижаться.

Крайне интересны результаты полученные авторами для Украины.

1.Годовой углеродный определяемый землепользованием, лесным хозяйством и изменениями в землепользование в странах Восточной Европы.

Отрицательные значения баланса углерода свидетельствуют о его связывании, а положительные о выделении. Очевидно (рис.1), что снижение депонирования углерода в Восточной Европе связано с ситуацией в 5 странах: Чехии, Украине, Польше, РБ и РФ. При этом Украина снизила поглощение углерода на 100% и в 2018-2019 годах вышла на нулевой уровень поглощения. Хуже дела обстоят только у Чехии, где в результате катастрофического короедного усыхания лесов и связанным с этим увеличением рубок, баланс углерода стал положительным.

На карте слева показаны факторы определившие связывание, а справа – выделение углерода.

Бросается в глаза территория на севере Украины, где связывание углерода определялось зарастанием сельскохозяйственных угодий, брошенных в результате аварии на ЧАЭС. Подобные процессы идут и в соседних регионах РБ и РФ. Анализируя данные моделей авторы статьи отмечают, что поглащение углерода за счет зарастания брошенных угодий заметно замедляется, что связывают с  эффектом насыщения экосистем углеродом, по мере увеличения густоты лесов. Ожидается, что поглощение углерода на заброшенных территориях в будущем еще больше уменьшится. Авторы отмечают, что заброшенные земли, хотя и заросшие древесной растительностью, зачастую еще имеют юридическое статуса лесов и могут быть рекультивированны в любое время в ближайшем будущем. Однако нынешняя война между Россией и Украиной может привести к новой волне забрасывания пахотных земель, снижению темпов рекультивации и, таким образом, увеличению поглощения углерода в районах конфликта. Такое влияние конфликтов на сельскохозяйственное землепользование можно было наблюдать уже во время чеченских войн на российском Северном Кавказе . Напротив, нынешний рост цен на продовольствие и санкции, наложенные на торговлю  могут заставить российское правительство увеличить внутреннее сельскохозяйственное производство и, таким образом, привести к массовой рекультивации заброшенных земель в России. Этот сценарий окажет значительное влияние на углеродный баланс Восточной Европы и приведет к усилению тенденции к снижению стока углерода на суше в ближайшем будущем.