Российский углеродный баланс
Покупка
Тематика:
Экология и экономика природопользования
Издательство:
Научный консультант
Автор:
Федоров Б. Г.
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 82
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-9909478-5-6
Артикул: 709996.01.99
В монографии рассматривается широкий круг вопросов, связанных с расчетом углеродного баланса мира и России как фундаментальной основы, определяющей кругооборот углерода в природе. Понятие углеродного баланса является центральным при оценке темпов изменения климата планеты и связанного с этим явлением глобального потепления. Подробно исследованы основные источники поступления углерода в атмосферу в результате антропогенной деятельности и землепользования, а также процессы накопления углерода в природе и естественных резервуарах: атмосфере, биоте и океанах. Особое внимание уделено формированию текущего углеродного баланса России, включая оценки поступления углерода в атмосферу с индустриальными выбросами (энергетика, цементная промышленность) и землепользования, а также поглощения углерода лесами и нелесными биотами. Сделан прогноз углеродного баланса России в XXI веке с учетом ожидаемых изменений в выбросах углерода и их поглощения. В результате этих исследований автор делает важный вывод, что территория Россия в течение всего текущего столетия будет характеризоваться значительным превышением поглощающей способности по сравнению с поступлением углерода от антропогенной деятельности. Это означает, что Россия поглощает значительные объемы «чужого» углерода из атмосферы, что должно учитываться в исследованиях по глобальному потеплению и международных переговорных процессах по сохранению климата планеты.Книга представляет интерес для научных работников и практиков, студентов, занимающихся проблемами глобального изменения климата.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 38.04.01: Экономика
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Б.Г. Федоров РОССИЙСКИЙ УГЛЕРОДНЫЙ БАЛАНС Монография Москва Издательство «Научный Консультант» 2024
УДК 559 ББК 26.23 Ф33 РЕЦЕНЗЕНТЫ: Б.Г. Федоров. Российский углеродный баланс: монография. – М.: «Научный консультант». – 2024. – 82 с. ISBN 978-5-9909478-5-6 В монографии рассматривается широкий круг вопросов, связанных с расчетом углеродного баланса мира и России как фундаментальной основы, определяющей кругооборот углерода в природе. Понятие углеродного баланса является центральным при оценке темпов изменения климата планеты и связанного с этим явлением глобального потепления. Подробно исследованы основные источники поступления углерода в атмосферу в результате антропогенной деятельности и землепользования, а также процессы накопления углерода в природе и естественных резервуарах: атмосфере, биоте и океа-нах. Особое внимание уделено формированию текущего углеродного балан-са России, включая оценки поступления углерода в атмосферу с индустри-альными выбросами (энергетика, цементная промышленность) и землеполь-зования, а также поглощения углерода лесами и нелесными биотами. Сделан прогноз углеродного баланса России в XXI веке с учетом ожидаемых изме-нений в выбросах углерода и их поглощения. В результате этих исследова-ний автор делает важный вывод, что территория Россия в течение всего те-кущего столетия будет характеризоваться значительным превышением по-глощающей способности по сравнению с поступлением углерода от антро-погенной деятельности. Это означает, что Россия поглощает значительные объемы «чужого» углерода из атмосферы, что должно учитываться в иссле-дованиях по глобальному потеплению и международных переговорных про-цессах по сохранению климата планеты. Книга представляет интерес для научных работников и практиков, студентов, занимающихся проблемами глобального изменения климата. . . УДК 559 ББК 26.23 ISBN 978-5-9909478-5-6 © Федоров Б.Г., 2016 © Оформление. Издательство «Научный консультант», 2024
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1. Методология составления глобального баланса углерода…… 1.1. Кругооборот углерода в природе…………………………. 1.2. Составляющие глобального баланса…………………….... 1.2.1. Доиндустриальный период………………………….. 1.2.2. Антропогенное воздействие на углеродный цикл.... 1.2.3. Баланс углерода базового 1990-го года……………. 1.2.4. Баланс 2005-2014 годов……………………………… 1.3. Накопление углерода в природе и емкость естественных резервуаров………………………………………………….. 1.3.1. Атмосфера …………………………………………… 1.3.2. Биота суши…………………………………………… 1.3.2. Биота суши…………………………………………… 1.3.3. Океан………………………………………………….. 1.4. Баланс выбросов и поглощений…………………………… 2. Расчет «официального» баланса углерода для России………… 2.1. Выбросы парниковых газов и углерода в атмосферу……… 2.2. Сопоставление выбросов и поглощений………………….. 3. Прогноз углеродного баланса России в 21 веке……………….. 3.1. Расчет ожидаемых выбросов углерода на территории России (энергетика)……………………………………………… 3.2. Поглощение и эмиссия углерода биотой России…………. 3.2.1. Леса…………………………………………………… 3.2.2. Нелесные биомы……………………………………… 3.3. Итоговый баланс……………………………………….. 4. Об исторической ответственности стран в климатических изменениях…………………………………………………………… Заключение…………………………………………………………… 3
Б.Г. Федоров Памяти тёти Тони ВВЕДЕНИЕ Известно, что атмосфера Земли является естественным парниковым одеялом и согревает земную поверхность. Без атмосферы средняя температура близ земной поверхности была бы около −18°С вместо ныне существующей +15°С (среднее значение за период 19501980 гг.). Так, в Москве в 1862 г. средняя годовая температура была +1,2°C. В последние десятилетия, особенно с 1970-х годов, климат Москвы становится теплее, растет среднегодовая температура воздуха. Средняя температура за десятилетие увеличивалась: 1969-1978 – +4,8°С, 1979-1988 – +5,0°С, 1989-1998 – +5,7°С, 1999-2008 – +6,3°С1. С началом индустриализации мирового хозяйства в атмосфере появился антропогенный углекислый газ как побочный продукт промышленных технологий, дополнительно согревающий Землю. Возник огромный энергетический поток, который вызывает ощутимые изменения в биосфере и в целом на Земле. Климатические исследования надежно установили тесную связь между глобальным потеплением и кумулятивными выбросами парниковых газов. Человечество, осваивая средства для своей жизнедеятельности, перегружает биосферу, которая формировалась миллиарды лет. Энергообмен между человеком и природой достиг такого масштаба, что возникла проблема безопасности воспроизводства жизни. В условиях возможного социоприродного апокалипсиса перед человечеством стоит задача – изменить отношение к природопользованию, рационально организовать международное сотрудничество в этой области. Возникло учение о ноосфере. Один из основателей этого учения – Пьер Тейяр де Шарден – под ноосферой понимал, в первую очередь, глобальное развитие «коллективного разума»2. В.И. Вернадский принял это понятие и писал: «Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние – ноосферу». Он считал, что коллективное мышление должно преобразо 1 Тренд среднегодовой температуры (Архив), см. МГУ + ТСХА + ВВЦ. 2 Тейяр де Шарден П. Феномен человека. – М. 1987. 4
вать биосферу, управлять будущим, улучшив условия для жизни человека на планете3. Одной из глобальных проблем, встающих сегодня перед всем человечеством, считается глобальное потепление климата: поглощение теплового излучения Земли парниковыми газами ведет к разогреву приземного слоя атмосферы и способствует глобальному потеплению. В 1988 году Всемирной метеорологической организацией и Программой ООН по окружающей среде была основана Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Принципы Шардена-Вернадского реализуются человечеством, поэтому и в дальнейшем должны быть методологической основой обеспечения пути практического созидания ноосферы. Проблемы глобального потепления решаются на мировом уровне с учетом интересов всех стран. На 21-ой Конференции Сторон по изменению климата принято Парижское соглашение4. Документ закрепляет основные принципы действий всех государств на период с 2020 года. В соглашении поставлена цель – сдержать потепление на уровне менее +2°С, а в идеале +1,5°С к 2050 году. Исходя из этого, все страны, включая Россию, должны разработать собственные долгосрочные стратегии «низкоуглеродного» развития, планы по адаптации к изменениям климата и реализовывать соответствующие меры. По новому соглашению, наименее развитые и уязвимые к изменениям климата страны получат серьезную финансовую помощь: в 2020 году финансовая поддержка этих государств составит 100 млрд. долл., а дальше будет только увеличиваться. В этих условиях стратегии развития стран предполагают участие в сдерживании выбросов парниковых газов при адаптации экономики к изменениям климата. Соглашение реализуется в разделении ответственности Сторон конвенции за потепление климата, а именно – сокращение выбросов, когда все страны считаются эмиттерами углекислого газа. Это положение является реализацией научно обоснованного глобального баланса углерода и перманентно закрепляется процедурой консенсуса на всех Конференциях ООН по климату. На основе подобной концепции Министерством природных ресурсов и экологии РФ разработана Климатическая доктрина Российской Федерации и распоряжением Президента утверждена 17 декабря 3 Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. – М.: Наука, 1991.-271 с. (Глава 1 §9). 4 Конференция по изменению климата в Париже 2015 года. 5
года. Правительству при проведении политики по вопросам, связанным с возможным глобальным и региональным изменением климата и его последствиями, предписано руководствоваться положениями Климатической доктрины. С этой целью предусматривается реализовать меры, обеспечивающие: • повышение энергетической эффективности во всех секторах экономики; • развитие использования возобновляемых и альтернативных источников энергии; • сокращение рыночных диспропорций, реализацию мер финансовой и налоговой политики, стимулирующих снижение антропогенных выбросов парниковых газов; • защиту и повышение качества поглотителей и накопителей парниковых газов, включая рациональное ведение лесного хозяйства, облесение и лесовозобновление на устойчивой основе5. Наиболее рациональным путем для России считается адаптация народного хозяйства к климатическим изменениям6. Смягчение ограничений экономического развития по эмиссии парниковых газов для России связано с расширением понятия национальной ответственности в проблеме борьбы с глобальным потеплением климата. Обязательства страны должны определяться не только из учета выбросов углекислых газов и их поглощения управляемыми лесами на ее территории (согласно Парижскому соглашению), но с полным учетом всех других поглотителей углекислого газа. В этой связи одной из острейших и дискуссионных является проблема составления национального научно-обоснованного баланса потоков углекислого газа. Поэтому особенно актуальны сведения как о глобальных и национальных источниках углекислого газа, так и о глобальных и национальных стратегических ресурсах – его поглотителях и накопителях. Ниже представлен разработанный автором национальный углеродный баланс, из которого следует, что Россия является неттопоглотителем, а не эмиттером углекислого газа. В связи с этим необходимо вначале провести широкое обсуждение национального углеродного баланса и только после этого намечать упреждающие меры 5 Климатическая доктрина Российской Федерации. Распоряжение Президента РФ от 17 декабря 2009 г. N 861-рп «О Климатической доктрине Российской Федерации». 6 Порфирьев Б. Н. Природа и экономика: риски взаимодействия: (эколого-экономические очерки); Под ред. В. В. Ивантера – М.: Анкил. 2011. 6
по «спасению» человечества и «дифференцировать ответственность» между странами. И если Россия намеревается принять участие в общей борьбе с потеплением климата, то она может делать это сугубо на добровольных началах, а не в жестких рамках международных обязательств. Автор признателен руководству Института народнохозяйственного прогнозирования РАН за многолетнюю поддержку в работе по проблеме составления Российского углеродного баланса. Структуризация и редактирование книги выполнены доктором экономических наук Синяком Ю.В. и кандидатом экономических наук Гольденберг И.А. При этом полностью сохранено содержание текста и авторский стиль. 7
1. МЕТОДОЛОГИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО БАЛАНСА УГЛЕРОДА В атмосфере Земли имеются газы, которые действуют как «парник», задерживая лучи Солнца, отражающиеся от поверхности Земли. Как отмечено выше, без этого на Земле было бы слишком холодно для поддержания жизни. С началом индустриальной эпохи в атмосферу стали поступать отходы хозяйственной деятельности человека – парниковые газы, главным образом СO2. Увеличение объемов парниковых газов вызывает дополнительное повышение температуры внутри «парникового одеяла». В результате сжигания угля, нефти и природного газа увеличивается концентрация этих газов в атмосфере. Другая причина роста объема парниковых газов – глобальная вырубка лесов, которая сокращает поглощение углекислого газа из атмосферы. Существует тесная корреляция между концентрацией парниковых газов в атмосфере и температурой приземного воздуха «парникового одеяла» (см. рис. 1.1). В течение более ста лет поступление парниковых газов в атмосферу происходило быстрее, чем их удаление из атмосферы естественными природными поглотителями. Рис. 1.1. Динамика концентрации СО2 атмосферы и глобальной температуры приземного воздуха. Источник: Почему нам нужны возобновляемые источники энергии? http://www.rea.org.ua/dieret/WHY/why.html 8
1.1. Кругооборот углерода в природе Круговорот атомов является одним из основных законов геохимии биосферы – законом биологического круговорота атомов. Живое вещество обеспечивает обмен атомов на Земле между органической и неорганической природой. Живое вещество занимает сравнительно очень малую толику массы земной коры. Но через тела биологических организмов в течение 13-ти лет проходит в десять раз больше углерода, чем его содержится в земной коре. Почти весь свободный кислород в биосфере образуется и поддерживается за счёт деятельности живых организмов. Глобальный углеродный баланс это баланс потоков углерода в процессе круговорота углерода между резервуарами суша↔атмосфера↔океан. Эта картина, в общем-то, достаточно простая. Еще в 1771 г. английский естествоиспытатель Джозеф Пристли (с 1780 г. – почетный член Петербургской Академии наук) в принципе разрешил основную проблему углеродного цикла: перемещения углерода из атмосферы через растения и животных обратно в атмосферу. Но составление углеродного баланса чрезвычайно сложно в количественных оценках естественных и антропогенных потоков углерода в природе. Различают быстрый и медленный углеродный цикл. Быстрый углеродный цикл происходит при миграции углерода в системе суша↔атмосфера↔океан. Время оборота определяется объемом резервуара и мощностью обменных потоков и происходит на протяжении нескольких лет для атмосферы и десятилетий – тысячелетий для растительности, почвы, океана. Медленный, осадочный углеродный цикл происходит при формировании запасов углерода. Миграция углерода происходит в процессе вулканических извержений, химической и эрозионной активности, осадконакопления. Процесс, связанный с накоплением углерода в горных породах, длится сотни миллионов лет. Методология и расчеты потоков глобального углеродного баланса изложены в коллективной статье (Le Quéré et al., 2015) – специалисты 58 научных учреждений составили глобальный углеродный баланс1. Глобальная антропогенная эмиссия углерода и его миграция в атмосфере, океане и суше находятся в равновесии: 1 C. Le Quéré et al.: Global carbon budget 2015. 9