Канада открывает шлюзы для одного из величайших живых резервуаров CO2 на Земле

Карта управляемых и неуправляемых лесов Канады

Канадские леса – один из крупнейших живых резервуаров углерода на планете. На протяжении веков он медленно наполнялся, когда миллиарды растущих деревьев забирали CO2 из воздуха и хранили его в своей древесине. Этот древний, простирающийся на весь континент «поглотитель углерода» помогал поддерживать спокойный и прохладный климат.

Но за последние несколько десятилетий поток CO2 полностью изменился на противоположный. Бензопилы и загрязнение ископаемым топливом открывают шлюзы, сдерживающие этот огромный резервуар лесного углерода.

То, что пару десятилетий назад начиналось как струйка, превратилось в потоп. Миллиарды тонн CO2, которые были заперты в лесах, уже вылились обратно на кузова лесовозов и в клубящийся дым все более чудовищных лесных пожаров. Этот выброс лесного углерода обратно в атмосферу теперь превосходит выбросы ископаемого топлива большинства стран. И кризис все ускоряется.

Такова отрезвляющая история, которую рассказывают последние данные об углероде в лесах Канады в ее официальном отчете о национальной инвентаризации (National Inventory Report, NIR).

В этой статье я исследую правительственные данные, чтобы проиллюстрировать огромный масштаб и ускоряющиеся темпы этого кризиса, а также некоторые из основных способов, которыми человек приводит его в движение.

Четыре миллиарда тонн CO2, пока что…

Первая диаграмма показывает общую картину.

Канада открывает шлюзы для одного из величайших живых резервуаров CO2 на Земле

Красная линия на графике показывает, сколько CO2 было извлечено из углеродного резервуара управляемых лесов Канады и вылито обратно в атмосферу с 1990 года.

К концу 2022 года общий объем достиг 3 300 миллионов тонн CO2 (MtCO2). На этом правительственные данные заканчиваются.

Чтобы почувствовать масштаб, можно привести 150 стран, которые за эти годы выбросили меньше СО2 в результате сжигания ископаемого топлива. Я указал несколько примеров в правой части графика серым текстом. Например, суммарные выбросы ископаемого топлива всех стран Центральной Америки с 1990 года были вдвое меньше – 1 700 МтCO2.

Канада еще не опубликовала данные по выбросам углерода в лесах на 2023 год. Но, как вы помните, этот год стал рекордным по количеству лесных пожаров. Беспрецедентные условия, вызванные глобальным потеплением, привели к взрыву лесных пожаров, которые извлекли около миллиарда тонн CO2 из лесных хранилищ и отправили его в атмосферу в виде дыма. Этот сверхкрупный выброс CO2, вероятно, увеличил совокупные потери до 4 000 МтCO2. Я обозначил свою оценку пунктирной линией на графике.

Ускоряющаяся угроза

Остроумные читатели заметили, что красная линия на графике со временем становится все круче. Это верный признак того, что отток CO2 ускоряется.

Чтобы показать это более наглядно, я добавил на график ступеньки. Каждая из них показывает, сколько лет потребовалось для того, чтобы выпустить в атмосферу еще один миллиард тонн CO2 из лесных хранилищ.

Первый миллиард тонн выделился за девять лет. Следующий миллиард – за шесть лет. Затем пять лет – и совсем недавно всего два года.

При таком быстром выделении CO2 вы можете задаться вопросом, сколько еще CO2 может последовать за этим. Я так и сделал. Вот что я обнаружил…

Верхушка айсберга.

Четыре миллиарда тонн CO2, которые уже попали в атмосферу, – это лишь верхушка пресловутого айсберга. Если мы будем настолько глупы, что позволим этому кризису продолжаться, то оставшийся углерод лесов, который будет высвобожден, сведет на нет все успехи канадцев в области климата, достигнутые в других местах. И этого более чем достаточно, чтобы наполнить наше лето бушующими лесными пожарами и удушливым дымом на многие столетия вперед.

Чтобы подсчитать оставшийся углерод, я обратился к исследованию Министерства природных ресурсов Канады, согласно которому «объем древесины» в канадских лесах составляет 50 миллиардов кубических метров. В таком объеме древесины хранится около 60 000 МтCO2. Столько же хранится в корнях и почве. Таким образом, в наших лесах хранится не менее 100 000 МтCO2.

Этот гигантский резервуар лесного углерода был очень ценным подарком при нашем старом стабильном климате. Тогда лес был достаточно здоровым, чтобы восстанавливать больше, чем мы извлекали. Это давало рабочие места, энергию и материалы, которые волшебным образом пополнялись каждый год – буквально из воздуха. В качестве бонуса, когда водохранилище пополнялось за счет выделения CO2 из воздуха, оно выполняло большую часть тяжелой работы, необходимой для поддержания прохлады на нашей планете.

В последние десятилетия люди начали осушать лесной резервуар углерода быстрее, чем он пополняется. В результате этот чудесный дар превратился в опасную угрозу. Два основных способа, с помощью которых люди это делают, – вырубка лесов и сжигание ископаемого топлива. Сначала рассмотрим лесозаготовки.

Миллиарды тонн CO2 от заготовленной древесины

Чтобы проиллюстрировать роль лесозаготовок, я создал график ниже. Красные стрелки показывают кумулятивные выбросы CO2 в период с 1990 по 2022 год. Зеленая стрелка показывает обратное – суммарное поглощение и хранение CO2 новым лесом за эти годы (поглощение CO2).

Красная стрелка слева на графике показывает общее количество CO2, перешедшего из лесных хранилищ в атмосферу в период с 1990 по 2022 год. Это те же самые 3 300 МтCO2, которые мы рассматривали на первом графике выше.

Канада разделяет эти общие выбросы на две части: заготовленная древесина и лесные угодья. Как показано на графике, общие выбросы (3 300 МтCO2) являются результатом больших выбросов от заготовленной древесины (4 600 МтCO2), которые были лишь частично компенсированы небольшим поглотителем CO2 от лесных земель (-1 300 МтCO2). Математика: 4,600 – 1,300 = 3,300.

Это огромное количество CO2 от заготовленной древесины. Итак, давайте подробнее рассмотрим, что именно входит в эту категорию. Официально категория называется «Продукты заготовленной древесины» (HWP). В нее входит вся древесина, физически вывезенная из леса. Углерод, содержащийся в этих заготовленных древесных продуктах, превращается обратно в CO2, когда древесина сжигается для получения энергии или когда она разлагается после того, как ее выбрасывают. Все изделия из древесины рано или поздно сжигаются или выбрасываются. Канада откладывает отчетность по выбросам CO2 до того года, когда заготовленная древесина сжигается или выбрасывается.

Ежегодные выбросы от заготовленной древесины остаются довольно стабильными и составляют около 140 МтCO2 в год. Это один из крупнейших источников CO2 в Канаде. Он превышает годовой объем выбросов CO2, производимых всеми легковыми и грузовыми автомобилями страны, а также всеми нашими домами. К концу этого, 2025 года, суммарный объем выбросов от заготовленной древесины достигнет 5 000 МтCO2. Это пять миллиардов тонн промышленных выбросов углерода с 1990 года.

Кроме того, еще миллиарды тонн CO2 находятся в заготовленных древесных продуктах, которые все еще используются.

Миллиарды тонн CO2 в ожидании

Лесозаготовки нарушают лесные почвы и оставляют после себя огромные кучи мертвой биомассы («слякоть»). Я обновил свой график, чтобы показать влияние этого на CO2. Для этого я заменил одну стрелку с изображением лесных угодий на две стрелки – одну для заготовленных и одну для незаготовленных участков.

Участки леса, на которых в прошлом велись рубки, показаны красной стрелкой справа на графике. С 1990 года эти территории в совокупности выбросили 2 400 МтCO2. В это общее количество входит CO2, выброшенный в результате вырубки леса и нарушенной почвы. Сюда же входит CO2, удаленный из атмосферы и накопленный в новых деревьях, растущих после вырубки. Это чистый баланс CO2 на всех землях, на которых в прошлом велись лесозаготовки.

Теперь мы можем объединить эти два воздействия лесозаготовок – заготовленную древесину и вырубленные ландшафты – и увидеть, что общий объем выбросов с 1990 года составляет примерно семь миллиардов тонн CO2.

Извлечение семи миллиардов тонн CO2 из лесных хранилищ и выброс его обратно в атмосферу не представляли бы такой большой климатической угрозы, если бы управляемые леса Канады восстанавливали и накапливали такое же количество CO2. В конце концов, именно в этом и заключается обещание «углеродно-нейтральной» древесины – что CO2, потерянный при вырубке леса, уравновешивается CO2, полученным от леса. Полагаю, что большинство канадцев считают, что в наших лесах происходит именно такое уравновешивание CO2.

К сожалению, данные правительства говорят о другом. Они показывают, что остальная часть канадских управляемых лесов – невырубленные участки – удалила лишь половину этого количества. Это показано большой зеленой стрелкой на графике.

Как бы ни были плохи эти цифры, последние тенденции гораздо хуже. И, как мы увидим, эти тенденции обусловлены сжиганием ископаемого топлива.

Коллапс

Общий поглотитель углерода в лесах разрушался на протяжении десятилетий. Теперь, по данным правительства, он полностью исчез. Вместо того чтобы удалять CO2 из атмосферы, управляемые леса Канады выбрасывают CO2. И это накапливается поверх CO2, вызванного вырубкой леса.

Следующий график показывает, как разворачивается этот коллапс. На нем углерод канадских лесов разбит по десятилетиям.

Заготовленная древесина имеет коричневую полосу в каждом десятилетии. Выброс CO2 при этом оставался на обычном уровне, даже когда лесной сток разрушился.

Эксплуатационные участки имеют загорелую полосу в каждом десятилетии. Выброс СО2 в атмосферу от них уменьшился, но остается значительным. (Примечание: это уменьшение, по-видимому, является результатом того, что большее количество вырубленных площадей оставлено для созревания, в то время как вырубка направлена на невырубленные площади).

Последняя часть – невырубленные участки – это первичные леса, которые никогда не вырубались. Они имеют зеленую полоску в каждом десятилетии. Именно здесь раньше находился поглотитель углерода.

Большая зеленая полоса слева на графике направлена вниз. Он показывает, что три десятилетия назад на невырубленных территориях было восстановлено два миллиарда тонн CO2. Это почти столько же, сколько было потеряно в результате вырубки леса.

Теперь посмотрите на среднее десятилетие. Зеленый столбик уменьшился вдвое. Это говорит о том, что этот поглотитель углерода разрушился наполовину. В результате не вырубленные участки восполнили лишь половину CO2, выведенного из леса рубкой.

А в последнее десятилетие этот поглотитель углерода рухнул за переломный момент, превратив незалесенные территории в чистый эмиттер CO2. На это указывает маленькая зеленая полоска справа на графике, которая теперь направлена вверх. В результате вырубки леса, который совсем не вырос, в атмосферу за эти годы утекло 1 950 МтCO2 накопленного лесного углерода – в среднем около 200 МтCO2 в год.

Что же привело к разрушению этого прежде надежного поглотителя углерода?

Бурные лесные пожары и вспышки численности насекомых

В последние годы в управляемых лесах Канады участились лесные пожары и вспышки численности насекомых. По мере усиления кризиса Канада изменила свой метод отчетности по углероду в лесах, чтобы отделить эти последствия. На диаграмме ниже показан результат.

 

Канада разделила невырубленные леса на три группы:

• Участки, сгоревшие в результате лесных пожаров за последние 60-100 лет (красные);
• участки, погибшие от насекомых за последние 60-100 лет (синие);
• Невырубленные участки со зрелыми деревьями (зеленый).

Это позволяет увидеть, что значительные изменения CO2 были вызваны недавними лесными пожарами и нашествием насекомых.

Три десятилетия назад эти бедствия случались достаточно редко, чтобы возобновление побеждало смерть. Это видно по красной полосе в левой части графика. Обратите внимание, что она направлена вниз, что свидетельствует о чистом поглощении CO2 недавно сожженными территориями.

Сравните это с высокой красной полосой в правой части графика. Она направлена вверх, что свидетельствует о массовых выбросах CO2 из недавно сгоревших районов. Это говорит о том, что в настоящее время бушуют сильные лесные пожары, которые уничтожают лес гораздо быстрее, чем он успевает отрасти.

Третья группа – это участки леса, которые избежали вырубки, лесных пожаров и нашествия насекомых в течение последних 60-100 лет. Они показаны темно-зелеными полосами. Как видите, поглотитель углерода в этих зрелых, не подвергшихся вырубке лесах уменьшился лишь незначительно. (Детали данных: Причиной этого являются два фактора. Во-первых, вырубка леса постоянно сокращает количество оставшихся незалесенных гектаров. Во-вторых, количество CO2, удаляемого с гектара на незаготовленных территориях, также сокращается – за эти десятилетия оно упало на десять процентов).

Прежде чем оставить этот график, я хочу обратить внимание на огромное количество CO2, которое люди высвободили из лесных хранилищ за последнее десятилетие. Это высокая полоса, выделенная ниже.

Эта выделенная полоса представляет собой более трех миллиардов тонн CO2, выброшенных за это десятилетие.

Человек выделил около 1 800 МтCO2 в результате вырубки лесов (коричневый и загорелый столбики).

Еще 1 300 МтCO2 человек выделил, подтолкнув леса к большему горению в результате сочетания изменений в землепользовании и изменений климата, вызванных ископаемым топливом. Дикие пожары – явление не новое. Но их резкое увеличение (красная полоса) – это что-то новое. И виноваты в этом люди.

Эти же действия человека привели к усилению вспышек численности насекомых, что добавило еще 300 МтCO2 в общую кучу.

Из всех способов, с помощью которых человек выводит CO2 из леса, наибольшие изменения вызвало увеличение условий для лесных пожаров.

Ускорение распространения лесных пожаров

Чтобы показать, как быстро растут выбросы от лесных пожаров, на моем следующем графике показаны только красные и синие столбики из приведенного выше графика.

Первое, что следует отметить, – это то, что большая часть всплеска выбросов CO2 из недавно нарушенных лесных массивов происходит за счет увеличения количества лесных пожаров (красные столбики).

Второй важный момент заключается в том, что выбросы от лесных пожаров ускоряются. Я выделяю эту нелинейную тенденцию изогнутой красной линией.

Ускорение распространения лесных пожаров – одна из наименее понятных угроз глобального потепления.

Как пояснила Bloomberg Green Дженнифер Балч, ведущий автор недавнего исследования лесных пожаров на западе Северной Америки: «Что мы точно знаем, так это то, что достаточно небольшого потепления, чтобы возникло гораздо больше пожаров». Или, как выразился другой климатолог, Парк Уильямс, для The Atlantic: «Каждый градус потепления вызывает гораздо больше пожаров, чем предыдущий градус потепления. И это действительно большая проблема».

Чтобы принимать более безопасные решения относительно сжигания ископаемого топлива, канадцы должны знать, что продолжающееся глобальное потепление приведет к гораздо более экстремальным условиям лесных пожаров в наших лесах, лугах и городах.

Повышение температуры в канадских лесах

Леса Канады особенно уязвимы к климатическим изменениям, поскольку температура здесь повышается в два-три раза быстрее, чем в среднем по миру. Это вызвано особенностью климатической системы Земли, называемой полярным усилением. Чем дальше на север, тем быстрее повышается температура.

Экстремальные тепловые явления растут в геометрической прогрессии.

Тот факт, что средняя температура повышается на несколько градусов, может показаться не очень опасным. Но средняя температура не убивает леса, это делают экстремальные тепловые явления. А экстремальные тепловые явления растут в геометрической прогрессии по мере потепления планеты. Климатолог доктор Джеймс Хансен предупреждал об этом на протяжении десятилетий. Вот одна из его диаграмм.

 

Эти колоколообразные кривые показывают, как менялась летняя температура на суше Северного полушария. Экстремальные тепловые явления показаны темно-красными областями. Для любителей математики это три стандартных отклонения или больше, чем в среднем за 1951-1980 годы. Тогда экстремально жаркие летние явления почти не случались, но сейчас они происходят более чем в 20 процентах случаев. Это экспоненциальное увеличение экстремальной летней жары привело к резкому росту последствий экстремальной жары – от внезапных засух до мегапожаров.

Слишком быстрая адаптация.

В своем докладе «Состояние лесов Канады в 2020 году» министерство природных ресурсов Канады прямо говорит о том, что нас ожидает: «Ученые предсказывают, что повышение температуры и изменения погодных условий, связанные с изменением климата, в ближайшем будущем окажут серьезное влияние на леса Канады. Ожидается, что темпы прогнозируемого изменения климата будут в 10-100 раз превышать способность лесов к естественной адаптации».

Наши деревья не могут двигаться, так как мы превращаем их климат в 10-100 раз более враждебный. Вместо этого деревья борются, слабеют и меньше растут.

Турбоускорение вспышек насекомых.

Борющиеся с засухой  деревья гораздо более уязвимы для насекомых, грибков и болезней. Местные насекомые, убивающие деревья, которые процветают при более теплых температурах, теперь выживают в большем количестве и быстрее размножаются при потеплении климата. Это приводит к демографическим взрывам, которые в огромных количествах поражают лесные массивы. Деревьям нужно много воды, чтобы дать отпор, вырабатывая свою главную линию обороны: большое количество смолы, которая блокирует и поглощает захватчиков. Усиление жары – и сопровождающие его засухи – значительно ослабили способность наших деревьев вырабатывать смолу, оставляя их все более беззащитными.

Разжигание мегапожаров.

Кроме того, резкое увеличение количества экстремальных тепловых явлений в наших лесах приводит к еще одной вспышке гибели деревьев – чудовищным пожарам. Исследования показывают, что всего 3 процента лесных пожаров в Канаде являются причиной почти всей выжженной площади. Эти мегапожары вспыхивают в слишком жаркие, сухие и ветреные дни. Глобальное потепление уже подбросило климатическую кость, чтобы регулярно выдавать рекордно жаркие и сухие условия, не похожие на те, что наши леса переживали раньше. Такие рекордные условия для пожаров приводят к рекордным мегапожарам, по размерам, скорости и ярости превосходящим все, что было раньше.

Как отмечает НАСА, за последние десятилетия активность экстремальных лесных пожаров во всем мире выросла более чем в два раза, особенно сильно пострадали хвойные леса умеренного пояса на западе Северной Америки и северные бореальные леса. Выбросы огня в бореальных лесах увеличились почти в три раза, «что обусловлено более теплым и сухим климатом».

Отдельный доклад НАСА посвящен рекордным лесным пожарам в Канаде в 2023 году. Климатические данные показывают, что это был самый теплый и самый сухой пожароопасный сезон за всю историю наблюдений. К тому времени сгорело пять процентов канадских лесов (18 миллионов гектаров). По мнению НАСА, такие экстремальные температуры, как в том году, могут стать нормой через три десятилетия, если глобальное потепление будет продолжаться бесконтрольно. Доклад заканчивается предупреждением: «Если события, подобные канадским лесным пожарам 2023 года, станут более типичными, они могут повлиять на глобальный климат». Уничтожение одного из крупнейших поглотителей углерода на планете ничем хорошим не закончится.

Еще одно недавнее исследование показало, что изменение климата привело к резкому увеличению как выбросов, так и интенсивности лесных пожаров. Во всем мире лесные пожары теперь выбрасывают на 50 процентов больше CO2 на гектар. Наибольший рост выбросов и интенсивности лесных пожаров наблюдается в бореальных лесах Северной Америки и России. Это увеличение «представляет собой серьезную проблему для глобальных целей по борьбе с изменением климата, поскольку пожары снижают способность лесов действовать в качестве поглотителей углерода». В заключении говорится, что «устранение основных причин изменения климата, в частности выбросов ископаемого топлива, имеет ключевое значение для минимизации будущих рисков лесных пожаров в глобальном масштабе и обеспечения устойчивости лесов в будущем».

Выбросы ископаемого топлива способствуют усилению горения ландшафта. Угроза от этих растущих лесных пожаров может быть усилена многими изменениями в землепользовании. Например, вырубка леса часто заменяет устойчивые к пожарам старые первичные леса более пожароопасными молодыми монокультурными лесопосадками. Широкомасштабная вырубка деревьев и их вывоз из ландшафта – неестественное для лесов явление. А люди в значительной степени мотивированы ценностью того, что они добывают, что может побудить их к тому, чтобы придать радужный вид тому, что они оставляют после себя. Люди, получающие финансовую выгоду от добычи деревьев, говорят, что лучший способ снизить риск лесных пожаров – это увеличить количество рубок для «прореживания» и «послепожарного спасения». Другие говорят, что это промышленная «дымовая завеса» для увеличения добычи углерода при незначительном или нулевом снижении последствий лесных пожаров.

Возвращаясь к общей картине

В заключение я хочу вернуться к тому, с чего мы начали: к общей картине. Официальные данные Канады по углероду в лесах говорят нам о том, что управляемые леса нашей страны находятся в беде – и мы тоже.

Миллиарды тонн CO2, которые были заперты в лесах, уже утекли обратно в атмосферу, усиливая глобальное потепление и закисление океана.

И этот поток CO2 ускоряется.

Люди высвобождают этот CO2, хранившийся в лесах, двумя основными способами – путем вырубки лесов и сжигания ископаемого топлива, что способствует усилению лесных пожаров.

Время остановить ускоряющийся кризис пришло прямо сейчас – до того, как он успеет дать метастазы, которые мы не сможем сдержать. Что мы можем сделать?

Сократить выбросы CO2 при лесозаготовках.

Мы видели, как вырубка леса высвобождает миллиарды тонн CO2 сверх того, что управляемый лес впитал обратно.

Один из вариантов – дать нашему лесу больше времени на восстановление, вырубая меньше деревьев, особенно на зрелых не вырубленных участках, которые остаются его последним крупным функционирующим поглотителем углерода.

 

Сегодня в Канаде заготовленная древесина используется в первую очередь для получения энергии. При этом ежегодно выбрасывается около 50 МтCO2. Для масштаба это превышает выбросы всего электроэнергетического сектора Канады. И глобальное давление на сжигание еще большего количества «лесной биомассы» растет.

Сжигание древесины выбрасывает больше CO2 на единицу энергии, чем сжигание угля или других видов ископаемого топлива. Единственная ситуация, когда сжигание древесины не является климатическим безумием, – это когда лес растет достаточно быстро, чтобы удалить эквивалентное количество CO2.

Но, как мы видим, с нашими управляемыми лесами этого не происходит. Так что, возможно, нам нужно прекратить ежегодно извлекать миллионы тонн углерода из наших нестабильных лесов, чтобы сжигать их для получения сверхгрязной энергии.

Если Канада действительно разрешает вырубать больше леса, чем вырастает заново, мы могли бы, по крайней мере, относиться к углероду, извлекаемому лесозаготовительной промышленностью, так же, как и к углероду, извлекаемому отраслью по производству ископаемого топлива. СО2 от обоих видов топлива накапливается в атмосфере и действует одинаково – перегревает и дестабилизирует наш климат. Пришло время относиться к углероду, извлекаемому обеими отраслями, одинаково и поставить их под одну и ту же климатическую политику и климатические цели.

Прекратите кормить зверя, разжигающего лесные пожары.

Мы также видим, как увеличение числа лесных пожаров приводит к тому, что миллиарды тонн CO2 из лесов попадают обратно в атмосферу. Вместе с вырубкой леса это приводит к уничтожению важнейшего поглотителя углерода в наших управляемых лесах. Климатология говорит нам, что сжигание ископаемого топлива значительно увеличивает угрозу лесных пожаров.

Как четко заявляет Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК): «каждая тонна выбросов CO₂ увеличивает глобальное потепление». А поскольку угроза лесных пожаров усиливается по мере потепления, каждая тонна CO2, которую мы выбрасываем в будущем, будет провоцировать лесные пожары сильнее, чем тонна, выброшенная в прошлом.

Итак, мы знаем, что делать. Если мы не хотим передать нашим детям и будущим поколениям антиутопическое будущее с неконтролируемой пожарной погодой и летом, наполненным токсичным дымом, то нам нужно перестать кормить зверя сжиганием ископаемого топлива – бензина, который мы сжигаем в наших автомобилях, дизеля, который мы сжигаем в наших грузовиках и лайнерах, природного газа, который мы сжигаем в наших зданиях и промышленности, угля, который мы сжигаем на наших электростанциях.

К счастью, у нас есть множество отличных чистых и климатически безопасных альтернатив, на которые можно перейти.