Неужели природный поглотитель углерода
не работает?
Внезапный коллапс поглотителей углерода не был учтен в
климатических моделях и может быстро ускорить глобальное потепление
Это начинается каждый
день с наступлением темноты. С наступлением темноты миллиарды зоопланктонов,
ракообразных и других морских организмов поднимаются на поверхность океана,
чтобы питаться микроскопическими водорослями, и возвращаются в глубины с
восходом солнца. Последствия (отходы) этого неистовства – крупнейшей
миграции живых существ на Земле – оседают на дно океана, ежегодно удаляя из
атмосферы миллионы тонн углерода.
Это один из тысяч природных процессов,
которые регулируют климат Земли. В совокупности океаны, леса, почвы и другие
естественные поглотители углерода поглощают около половины всех выбросов
человека.
Но по мере того, как Земля нагревается, ученые все больше
беспокоятся о том, что эти важнейшие процессы нарушаются.
В 2023 году,
самом жарком за всю историю наблюдений (предварительные данные международной группы
исследователей)
показывают, что количество углерода, поглощаемого сушей, временно сократилось.
Конечным результатом стало то, что леса, растения и почва – как чистая категория
– практически не поглощают углерод.
На море тоже есть тревожные признаки.
Ледники Гренландии и арктические ледяные щиты тают быстрее, чем ожидалось, что
нарушает течение Гольфстрим и замедляет скорость поглощения углерода океанами.
Что касается зоопланктона, питающегося водорослями, то таяние морского льда
позволяет ему получать больше солнечного света - этот сдвиг, по мнению ученых,
может дольше удерживать их на глубине, нарушая вертикальную миграцию, которая
накапливает углерод на дне океана.
Ни одна из этих моделей не учитывала
также такие
потери, как лесные пожары в Канаде в прошлом году, которые составили шесть
месяцев выбросов ископаемого топлива в США
“Мы видим сбои в устойчивости
систем Земли. Мы наблюдаем огромные сбои на суше – наземные экосистемы теряют свои запасы
углерода и способность поглощать его, но океаны также демонстрируют признаки
нестабильности”, - заявил Йохан Рокстрем, директор Потсдамского института
исследований воздействия на климат, выступая на Неделе климата в Нью-Йорке в
сентябре.
“Природа до сих пор уравновешивала наши злоупотребления. Этому
приходит конец”, - сказал он.
Снижение в 2023 году уровня поглощения
углерода на суше могло
быть временным: без засухи или лесных пожаров земля снова могла
бы поглощать углерод. Но это демонстрирует хрупкость этих экосистем,
что может иметь серьезные последствия для климатического
кризиса.
Достижение чистого нулевого уровня невозможно без участия
природы. В отсутствие технологий, способных удалять атмосферный углерод в
больших масштабах, обширные леса, луга, торфяники и океаны Земли являются
единственным способом поглощения антропогенного углеродного загрязнения, которое
в 2023 году достигло рекордных 37,4 млрд тонн.
По меньшей мере, 118 стран
полагаются на сушу для достижения национальных климатических целей. Но повышение
температуры, усиление экстремальных погодных явлений и засух приводят к тому,
что экосистемы оказываются на неизведанной территории.
Быстрый коллапс
поглощения суши, наблюдаемый в 2023 году, не был учтен в большинстве
климатических моделей. Если так будет продолжаться и дальше, это повышает
вероятность быстрого глобального потепления, превышающего предсказанное этими
моделями.
‘Нас усыпили – мы не видим кризиса’
В течение последних 12
000 лет климат Земли сохранялся в хрупком равновесии. Стабильные погодные
условия позволили развить современное сельское хозяйство, которое в настоящее
время поддерживает численность населения, превышающую 8 миллиардов
человек.
С ростом антропогенных выбросов количество поглощаемого природой
углекислого газа также увеличилось: более высокое содержание углекислого газа
может означать, что растения растут быстрее, накапливая больше углерода. Но этот
баланс начинает нарушаться из-за повышения температуры.
“Эта планета,
испытывающая стресс, молча помогает нам и позволяет скрыть наши долги благодаря
биоразнообразию”, - говорит Рокстрем. “Мы погружены в зону комфорта и не
замечаем кризиса”.
Только один крупный тропический лес – бассейн реки Конго –
мощный поглотителем углерода, который поглощает больше, чем выбрасывает в
атмосферу. Из-за погодных условий, связанных с Эль-Ниньо, вырубкой лесов и
глобальным потеплением, бассейн Амазонки переживает рекордную засуху, уровень
воды в реках находится на рекордно низком уровне. В последние годы развитие
сельского хозяйства превратило влажные тропические леса в Юго-Восточной Азии в
чистый источник выбросов.
Ожидается, что выбросы из почвы, которая
является вторым по величине хранилищем активного углерода после океанов,
увеличатся на целых 40% к концу столетия, если они будут продолжаться такими же
темпами, поскольку почвы становятся более сухими, а микробы быстрее разрушают
их.
Тим Лентон, профессор наук об изменении климата и земной системе в
Эксетерском университете, говорит: “Мы наблюдаем в биосфере некоторые
неожиданные реакции, которые отличаются от прогнозируемых, точно так же, как и в
климате.
“Вы должны задаться вопросом: в какой степени мы можем
полагаться на них в качестве поглотителей или накопителей углерода?” он
говорит.
В опубликованном в июле документе было установлено, что,
хотя общее количество углерода, поглощаемого лесами в период с 1990 по 2019 год,
было стабильным, оно существенно варьировалось в зависимости от региона. В
бореальных лесах, которые простираются на территории России, Скандинавии, Канады
и Аляски и в которых содержится около трети всего углерода, обнаруживаемого на
суше, количество поглощаемого ими углерода резко сократилось более чем на треть
из–за климатического кризиса, связанного с нашествием жуков, пожарами и
вырубками леса.
Европа была лидером в области сохранения природы. Теперь
ее отступление может угрожать глобальному прогрессу
В сочетании со
снижающейся устойчивостью Амазонки и засухой в некоторых районах тропиков жаркие
условия в северных лесах привели к тому, что в 2023 году произошел обвал
поглощения, что привело к резкому увеличению содержания углерода в
атмосфере.
“В 2023 году накопление CO2 в атмосфере будет очень высоким, и
это приведет к очень низкому поглощению его земной биосферой”, - говорит Филипп
Сиаис, исследователь французской лаборатории наук о климате и окружающей среде,
который был автором последней статьи.
“В северном полушарии, где
поглощается более половины всего CO2, мы наблюдаем тенденцию к снижению
поглощения в течение восьми лет”, - говорит он. “Нет веских оснований полагать,
что этот показатель восстановится”.
Океаны – крупнейший в природе
поглотитель CO2 – за последние десятилетия поглотили 90% потепления, вызванного
ископаемым топливом, что привело к повышению температуры моря. Исследования
также выявили признаки того, что это ослабляет поглощение углерода
океаном.
"Ни одна из моделей не учитывала этого’
По словам
исследователей, поток углерода через сушу и океан остается одной из наименее
изученных областей науки о климате. В то время как антропогенные выбросы все
проще поддаются измерению, само количество и сложность процессов в мире природы
означают, что в нашем понимании существуют серьезные пробелы.
Спутниковые
технологии улучшили мониторинг лесов, торфяников, вечной мерзлоты и океанических
циклов, но оценки и прогнозы, содержащиеся в международных отчетах, часто
содержат большие погрешности. Это затрудняет прогнозирование того, как поведут
себя природные поглотители углерода в мире в будущем, и означает, что многие
модели не учитывают внезапное разрушение множества экосистем.
“В целом,
модели согласуются с тем, что в будущем в результате изменения климата будет
уменьшаться поглощение как на суше, так и в океана. Но остается вопрос о том,
как быстро это произойдет. Модели, обычно показывают, что это происходит
довольно медленно в течение следующих 100 лет или около того”, - говорит
профессор Эндрю Уотсон, руководитель группы морских и атмосферных исследований
Эксетерского университета.
“Это может произойти намного быстрее”, -
говорит он. “Ученые-климатологи обеспокоены изменением климата не из-за того,
что есть в моделях, а из-за осознания того, что в моделях отсутствуют
определенные моменты”.
Многие из новейших системных моделей Земли,
используемых учеными, учитывают некоторые последствия глобального потепления для
природы, включая такие воздействия, как отмирание Амазонки или замедление
океанских течений. Но события, которые стали основными источниками выбросов в
последние годы, не были учтены, говорят ученые.
“Ни одна из этих моделей
не учитывала такие потери, как экстремальные факторы, которые наблюдались, такие
как лесные пожары в Канаде в прошлом году они были равны 6 месяцам выбросов
ископаемого топлива в США. За два года до этого мы написали статью, в которой
обнаружили, что Сибирь также потеряла такое же количество углерода”, - говорит
Чаис.
“Еще один процесс, который отсутствует в климатических моделях, -
это основной факт, что деревья погибают от засухи. Это наблюдается, и ни одна из
моделей не учитывает вызванную засухой смертность в своем представлении о
просадке почвы”, - говорит он. “Тот факт, что в моделях отсутствуют эти факторы,
вероятно, делает их слишком оптимистичными”.
"Что произойдет, если
естественные поглотители перестанут работать?"
Последствия для климатических
целей очевидны. Даже незначительное ослабление способности природы поглощать
углерод будет означать, что миру придется значительно сократить выбросы
парниковых газов, чтобы достичь чистого нуля. Ослабление процессов поглощения
сушей, которое до сих пор носило региональный характер, также приводит к тому,
что сводит на нет прогресс стран в области декарбонизации и достижения
климатических целей, что является проблемой для многих
стран.
Исследование, проведенное в этом году, показало, что в Австралии
огромные потери углерода в почве из–за экстремальной жары и засухи на обширных
внутренних территориях, известных как пастбищные угодья, вероятно, сделают
климатическую цель недостижимой, если выбросы продолжат расти. В Европе во
Франции, Германии, Чешской Республике и Швеции наблюдалось значительное снижение
количества углерода, поглощаемого землей, что было вызвано связанными с
изменением климата вспышками короеда, засухой и повышенной гибелью
деревьев.
Финляндия, которая поставила перед собой самую амбициозную цель
по достижению углеродной нейтральности в развитом мире, в последние годы
столкнулась с тем, что ее некогда огромное поглощение теряется, а это означает,
что, несмотря на сокращение выбросов во всех отраслях промышленности на 43%,
общий объем выбросов в стране остался неизменным.
Пока что эти изменения
носят региональный характер. В некоторых странах, таких как Китай и США, такого
спада пока не наблюдается.
“Вопрос о естественных поглотителях никогда
по-настоящему не рассматривался в политических и правительственных кругах.
Предполагалось, что естественные поглотители всегда будут с нами. Правда в том,
что мы на самом деле не понимаем их и думаем, что они всегда будут с нами. Что
произойдет, если естественные поглотители, на которые они раньше полагались,
перестанут работать из-за изменения климата?” говорит Уотсон.
В последние
годы было опубликовано несколько оценок того, как мир мог бы увеличить
количество углерода, поглощаемого его лесами и природными экосистемами. Но
многие исследователи говорят, что реальная проблема заключается в защите
поглотителей и накопителей углерода, которые у нас уже есть, путем прекращения
вырубки лесов, сокращения выбросов и обеспечения того, чтобы они были как можно
более полезными для здоровья.
“Мы не должны полагаться на естественные
леса, что они справятся с этой задачей. Нам действительно необходимо решить
серьезную проблему: выбросы ископаемого топлива во всех секторах”, - говорит
профессор Пьер Фридлингштейн из Эксетерского университета, который руководит
ежегодными расчетами глобального углеродного бюджета.
“Мы не можем просто
предполагать, что у нас есть леса, которые удалят некоторое количество CO2,
потому что в долгосрочной перспективе это не сработает”.
Best
regards,