10/09/2026
0Лес в Вогезах, опустошенный короедами — мелкими жуками, ответственными за значительное уничтожение елей на востоке Франции, в основном из-за изменения климата и снижения биоразнообразия.
P-Stinflin/Shutterstock (не подлежит повторному использованию)
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
- В условиях изменения климата леса часто представляют как спасительные «зеленые легкие». Однако все больше французских лесов выбрасывают в атмосферу больше CO₂, чем поглощают.
- Чтобы это понять, необходимо уметь различать запасы и потоки углерода, а также рассматривать лес в целом, а не только отдельные деревья, из которых он состоит.
- В зависимости от видов деревьев, методов управления и способов использования заготовленной древесины, леса могут быть в большей или меньшей степени устойчивы к изменению климата.
Смогут ли леса спасти нас в условиях изменения климата? Эта идея обнадеживает, но она основана на недостаточном понимании круговорота углерода и того, что на самом деле представляет собой лес, помимо составляющих его деревьев.
Нынешняя, более чем тревожная ситуация должна заставить нас усомниться в этом мифе о лесу-спасителе, и вот почему.
Что такое фиксация CO₂?
Начнём с того, что проясним один момент: хотя леса и все растения на планете способны накапливать углерод, это ничто по сравнению с океанами и поверхностными водами, которые ежегодно поглощают 29 000 гигатонн (Гт) CO₂, тогда как фотосинтезирующие организмы, многие из которых, кстати, живут в воде, поглощают 2000 Гт.
Что касается фотосинтеза, давайте поговорим о нём. Эта способность растений, содержащих хлорофилл, часто неправильно понимается. Она позволяет растениям производить сахара, необходимые для их развития, используя как молекулы воды, в основном извлекаемые из почвы корнями, так и молекулы CO₂, захватываемые из воздуха листьями.
Прерывистый фотосинтез
Этот процесс не является постоянным: он может значительно замедлиться и даже прекратиться, особенно в
периоды засухи, когда воды мало, ночью, когда нет света, в периоды жары (летом) или заморозков (зимой), когда температура слишком высока или слишком низка, чтобы предотвратить метаболическую активность.
Наконец, когда некоторые деревья сбрасывают листву осенью, они также теряют путь проникновения CO₂ в окружающую среду.
Фиксация и связывание углерода
Ещё одно распространённое заблуждение заключается в том, что фотосинтез позволяет углероду поступать в растение; это называется фиксацией углерода. Это не то же самое, что секвестрация углерода, которая является долгосрочным процессом.
Для того чтобы леса могли эффективно противостоять изменению климата, со временем они должны поглощать больше углерода, чем выделяют. В этом случае их можно считать поглотителями углерода.
Выбросы CO₂ дерева
Некоторые могут здесь поднять брови. Что вы имеете в виду, говоря, что лес выделяет CO₂? Безусловно. Чтобы понять, как это происходит, нам нужно посмотреть, что происходит после фотосинтеза.
Этот процесс позволяет дереву производить сахара, используя CO₂, поглощенный из воздуха, и воду, извлеченную из почвы. Затем эти сахара окисляются (с использованием кислорода O₂ из воздуха), обеспечивая энергию и формируя ткани, необходимые для его роста и развития; этот процесс называется дыханием.
Потребляя эти сахара, дерево выделяет воду и CO₂. В определенных ситуациях, например, зимой или ночью, дерево продолжает дышать, но прекращает фотосинтез, поэтому оно выделяет больше CO₂, чем поглощает.
Фотосинтез и дыхание: о чём мы говорим?
- В упрощенном виде фотосинтез у растений — это процесс, использующий солнечную энергию для расщепления молекул воды (H₂O), извлеченных из почвы, с выделением атомов водорода (H) и присоединением их к молекулам углекислого газа (CO₂), взятым из воздуха (при этом атомы кислорода из воды высвобождаются в виде кислорода, O₂), в результате чего образуются сахара (CHO), строительные блоки органического вещества. Он осуществляется всеми организмами, обладающими хлорофиллом: растениями и цианобактериями.
- Напротив, дыхание, которое характерно для всех живых организмов (за исключением некоторых бактерий, способных обходиться без кислорода, у которых дыхание заменяется брожением), включая растения, соответствует разложению органического вещества путем окисления, при котором выделяются CO₂, вода и тепло.
Углерод, накопленный деревом, не вечен.
Однако доля CO₂, поглощенного в процессе фотосинтеза и используемого самим деревом для дыхания, невелика. Большая часть углерода, поглощенного из атмосферы, включается в состав крахмала, целлюлозы, лигнина ( основного компонента древесины ), корней, ствола, ветвей, листьев и плодов дерева.
Таким образом, этот углерод будет накапливаться в дереве, пока оно живо. Но если дерево сгорит, CO₂ высвободится в атмосферу.
Если дерево погибает от болезни или других причин, оно будет медленно разлагаться, что в долгосрочной перспективе также приведет к выделению большого количества углерода.
Ключевая роль биоразнообразия почв
Но если дерево растёт в здоровой экосистеме, то бактерии, грибы, дождевые черви и другие организмы-разлагатели также могут питаться мертвой древесиной и включать часть её углерода в органическое вещество почвы и свою собственную биомассу. Действительно, в лесу все организмы участвуют в хранении углерода, а не только деревья, отсюда и важность высокого биоразнообразия.
То же самое происходит, когда падает лист или сухая ветка. Таким образом, лесная почва часто содержит гораздо больший запас углерода, чем надземные части деревьев.
Когда лес становится источником углерода
Но если лес сгорит, если он страдает от слишком длительной засухи или если слишком много деревьев погибнет в результате атак патогенов, в долгосрочной перспективе он может стать источником углерода, а не его поглотителем .
Это тревожное явление, которое мы наблюдаем все чаще. Мы можем увидеть его, например, пожелтению и опадению листьев в середине лета или по отмиранию верхних ветвей деревьев: при этом уменьшается фотосинтетическая поверхность дерева.
Завязывается порочный круг.
Ослабленные деревья также становятся более уязвимыми для инфекций и нападений вредителей, что увеличивает их смертность. Порочный круг может продолжаться: высокая смертность деревьев в лесу приводит к накоплению горючего материала на земле и в воздухе. В жаркую, сухую погоду даже живые растения высыхают, что повышает их воспламеняемость.
Зная это, что могут сделать леса и их почвы в условиях изменения климата? Изменение климата требует сокращения количества атмосферного CO₂, основного парникового газа. Для достижения этой цели необходимо сократить источники выбросов CO₂.
Параллельно с этим, CO₂ также может быть устойчиво поглощен за счет стимулирования фотосинтеза при сохранении запасов органического углерода.
Как стимулировать фотосинтез?
Первый вопрос, который мы можем себе задать, звучит так: как стимулировать фотосинтез? Мы не можем увеличить его выход, но можем увеличить площадь фотосинтетической поверхности.
Это цель политики лесовосстановления и борьбы с обезлесением, которая в основном касается тропических лесов.
Преимущества ярусных лесов
Также возможно влиять на площадь фотосинтезирующей поверхности, не изменяя площадь леса, путем сосредоточения внимания на стратификации растительности. Таким образом, гектар леса с древесным ярусом, кустарниковым ярусом и травянистым ярусом, особенно при условии предпочтения смешения видов с взаимодополняющими морфологическими и физиологическими характеристиками (например, небольшие тенистые деревья под пологом крупных светолюбивых деревьев, с лиственно-хвойным составом), позволяет получить гораздо более высокую фотосинтетическую урожайность, чем плантация, где все деревья одного вида и возраста, особенно если это экзотическое хвойное дерево, препятствующее развитию кустарникового и травянистого ярусов в его подлеске.
Таким образом, стратификация и биоразнообразие кустарниковых видов позволяют поглощать до 40% больше углерода , одновременно способствуя биоразнообразию как надземной, так и подземной частей растения .
Аналогично, чем разнообразнее виды деревьев и чем больше мертвой древесины остается на земле, тем больше будет разнообразие видов растений, животных и микроорганизмов и тем больше будет запас углерода в почве.
Если мы объединим такое управление лесами с восстановлением водно-болотных угодий, мы многократно усилим эффект от мер по сохранению биоразнообразия, накоплению углерода и предотвращению пожаров.
Запасы углерода и лесная промышленность
Углерод, поглощенный деревьями, может также получить вторую жизнь, когда лес вырубается для производства различных ресурсов из древесины. Затем углерод может храниться в течение различного времени в зависимости от срока службы произведенных ресурсов.
Именно по этой логике государственная политика отдавала предпочтение древесине как строительному материалу: потому что строительная древесина теоретически представляет собой устойчивую форму хранения органического углерода. Таким образом, в эпоху глобального потепления лес представляется спасителем: он не только может быть поглотителем углерода, но и хранит часть CO₂, депонированного в материале, который можно монетизировать.
Однако текущие события показывают, что реальность совершенно иная и что поглотитель углерода, каким он был когда-то, все больше превращается в его источник.
Коммерческие плантации с сомнительным углеродным следом
Действительно, стремление к лесам, которые были бы одновременно устойчивы к изменению климата и экономически выгодны, привело к разработке особой модели: коммерческих плантаций деревьев, предположительно лучше приспособленных к засухе, поскольку они происходят из более засушливых регионов мира. Посадка этих видов (особенно хвойных, таких как атласский кедр, сосна Монтерей и ладанная сосна) требует механической обработки почвы, внесения удобрений, а иногда и обработки гербицидами.
Эти методы, заимствованные из сельского хозяйства, очевидно, наносят разрушительный ущерб экосистеме, окружающей среде и, в конечном итоге , климату, особенно учитывая использование тяжелой лесозаготовительной техники, которая выбрасывает большое количество CO₂ и других загрязняющих веществ, а также вызывает масштабный выброс углерода из почвы – гораздо больший, чем тот, который связан с самим отмиранием деревьев.
Очень хрупкие монокультуры
Что еще более серьезно, эти монокультуры гораздо более уязвимы к нашествиям вредителей, засухам и пожарам, которые вызывают внезапное высвобождение CO₂, накопленного в этой биомассе . Эта экологическая нелепость часто имеет и экономическую подоплеку, поскольку процент успеха таких плантаций часто низок, а повторяющиеся эпизоды засухи и жары уничтожают большое количество молодых растений, у которых не было времени развить достаточную корневую систему.
Кроме того, поскольку молодые плантации очень привлекательны для копытных, немногие выжившие с трудом спасаются от травоядных без дорогостоящих мер защиты. Это приводит к очень медленному восстановлению лесов, часто требуется более пятнадцати лет, чтобы они превратились из источника углерода в поглотитель углерода.
Таким образом, из порочного круга, где умирающие леса усугубляют парниковый эффект, а не уменьшают его, мы очень быстро переходим к нисходящей спирали, когда дело доходит до интенсификации лесопользования и искусственного озеленения лесов в попытке адаптировать производство прибыльной древесины в опасном, стремительном темпе, не делая шага назад от лесной экосистемы и ее климатических функций.
Использование древесины: определяющий фактор
Судьба древесины из лесов также вызывает вопросы. Из 57 миллионов кубометров древесины, заготавливаемой ежегодно в материковой Франции, 39 миллионов (68,4%) используются в качестве древесной энергии (для собственного потребления, на рынке или в качестве отходов предприятий первичной и вторичной переработки).
Таким образом, углерод, накопленный в этой древесине, будет немедленно высвобожден в атмосферу сразу после сжигания. Еще десять миллионов (17,5%) идет на нужды бумажной, картонной и древесно-стружечных предприятий и т. д., представляя собой краткосрочное и среднесрочное хранение углерода. В конечном итоге, доля заготовленной древесины, которая продолжает накапливать углерод в долгосрочной перспективе (древесина), относительно невелика (14%).
Вращения, которые ускоряются
Политика, направленная на сокращение объемов добычи полезных ископаемых, также способствовала сокращению циклов лесопосадок, утверждая, что молодые, растущие деревья поглощают больше CO₂. Это не совсем неверно, но скрывает тот факт, что омоложение также приводит к значительному истощению запасов углерода в старых насаждениях и в почвах, поврежденных вырубкой и повторной посадкой.
Более того, аргумент сторонников интенсивного лесопользования о том, что старый лес, деревья которого уже вышли из возраста эксплуатации, больше не будет поглощать углерод, а будет выделять столько же CO₂, сколько и поглощать, уже
в значительной степени опровергнут научными исследованиями .
Разумеется, тот факт, что основная часть запасов углерода находится в лесной почве, также замалчивается в рамках этой же логики, поскольку эксплуатация, посадка новых деревьев и уход за лесом приводят к ее эрозии.
Обманчивая польза быстрорастущих деревьев
Еще одно заблуждение заключается в том, что быстрорастущие виды деревьев гораздо эффективнее поглощают CO₂, чем медленнорастущие, что является вводящим в заблуждение предлогом для отказа от дубов, буков, пихт и других дикорастущих видов в наших лесах в пользу местных хвойных (таких как генетически «улучшенная» приморская сосна) или экзотических (таких как пихта Дугласа ) и хвойных лиственных деревьев (например, гибридных тополей, эвкалиптов или даже «волшебного» дерева Paulownia tomentosa ).
Действительно, объем древесины, накопленный этими деревьями всего за несколько лет, часто впечатляет, но это «мягкая» древесина, то есть древесина с очень низкой плотностью. Следовательно, при том же объеме древесины медленнорастущий вид накапливает гораздо больше углерода. Между количеством поглощенного углерода и скоростью роста дерева нет никакой корреляции, поскольку важна продолжительность жизни дерева .
Какие леса будут у нас завтра?
Какие выводы можно сделать из всех этих наблюдений? Речь, безусловно, не идет об оспаривании роли французских лесов как поглотителей углерода: она имеет решающее значение. Но для того, чтобы леса продолжали выполнять эту роль, необходимо срочно сохранять их (особенно старовозрастные и болотные леса), восстанавливать деградированные экосистемы (путем содействия естественному лесовосстановлению), поощрять циклическую экономику и повторное использование древесины, избегать «зеленого камуфляжа» путем улучшения сертификации на основе обновленных критериев, учитывающих научные данные, и внедрять комплексные оценки углеродного следа для всего лесного сектора. Лес — это сложная экосистема, которую нельзя свести только к деревьям.
Сегодня задача состоит в повышении устойчивости лесов к изменению климата, что требует разработки нового подхода к лесоинженерным работам. Как и любая инженерная деятельность, она должна основываться на прочных и современных научных принципах и требовать интеграции различных областей знаний.
В условиях такой сложности любое простое решение было бы заблуждением. Экологические аргументы о «борьбе с парниковым эффектом и изменением климата» больше не должны служить экологическим оправданием государственной политики, которая способствует жестокому возвращению к производственному и неустойчивому видению леса, служащему лишь интересам промышленных и экономических лобби в ущерб другим пользователям леса.
Напротив, они должны учитывать «экосистемные» и социальные аспекты леса, даже если институты не любят сложности, а государственная политика всегда строится на упрощении вопросов, которые они стремятся регулировать. Задача ученых состоит в том, чтобы внести свой вклад в дискуссии, касающиеся климатической и экономической политики управления лесами и лесной промышленности.
