Как российские пастбища могут спасти мир от глобального потепления

Углеродный след России

 

В вопросах сохранения климата принято уделять ведущую роль мировым лесам. Однако фактически лес не играет здесь положительной роли, скорее, наоборот: если посмотреть на спутниковые снимки планеты, лес выделяется темными пятнами – альбедо у него достаточно низкое, за счет чего лес сильно нагревает атмосферу, рассказал Сергей Зимов. Кроме того, по последним подсчетам Минприроды, отмечает учёный, если измерять в древесине, то все российские леса – это всего лишь чуть больше, чем 100 млрд м³, что составляет 25 гигатонн углерода. Мировой же антропогенный выброс углерода сегодня – 10 гигатонн. «Получается, что лес – не самый большой резервуар углерода, – рассуждает Зимов. – Гораздо больший резервуар углерода – это почва. В почвах России запасено уже 310 гигатонн углерода, и если изменить эту цифру хотя бы на 10%, это будет весьма заметным вкладом в глобальную атмосферу».

 

Вечная мерзлота – гиперисточник углерода на планете

 

Сегодня проблема парниковых газов стала глобальной. В этом вопросе, рассказывает Сергей Зимов, много значит вечная мерзлота: «Что же это такое? Столбы льда и столбы земли. Кое-где лёд в структурах занимает 90%. И тает всё это со скоростью 20 см в день: образуются овраги, растут озёра, разрушаются здания. Тает вечная мерзлота тает, превращая реки в грязевые потоки. Если, например, начнет таять вечная мерзлота Колымы, Колыма вся превратится в грязевый поток».

 

Главная беда, что вся наша вечная мерзлота – это в прошлом великие экосистемы мамонтовых почв и саванн, делится директор Северо-Восточной научной станции. Экосистема была крайне богатой – и соответственно, ее почвы перенасыщены органикой. Как только они начинают оттаивать, оттаивают и спящие в почве микроорганизмы, и начинают с большой скоростью поглощать органику и превращать ее в парниковые газы. «Объемы органики в нашей вечной мерзлоте огромны – значительно больше, чем в гиперпродуктивных тропических лесах, – говорит Сергей Зимов. – И если мерзлота начала таять, ее трудно остановить, а почему? Дело в том, что микробы окисляют органику, реакция проходит с выделением значительного количества тепла. И если оттаяло больше двух метров почвы, таяние уже не остановить – мерзлота начинает плавиться круглый год, даже зимой. Если же окисление органики происходит в условиях нехватки кислорода, то четверть высвобождаемого углерода превращается в метан. Метан же как парниковый газ в десятки раз сильней, чем CO₂. В 2015 году в Nature была опубликована статья английских экспертов, где сказано, что, если российская вечная мерзлота начнет таять, ущерб для мировой экономики составит 43 триллиона долларов. Именно поэтому сегодня о ней пишут все мировые СМИ, а политики молчат».

 

Вечные льды стремительно тают

 

Казалось бы, в регионах, где есть вечная мерзлота, настолько холодно, что таять она начнет очень и очень нескоро, рассуждает специалист. Да, за последние годы в России средняя температура воздуха выросла на 3,5°С. Но ведь температура мерзлоты зависит не только от воздуха, но и от снега – хорошего теплоизолятора, который не дает почве промерзать зимой. Последние же два года снега выпадало очень много, и в результате этого температура почв повысилась на 8°С. Именно из-за этого мерзлота начала таять. По словам Сергея Зимова, на Колыме, на большой территории самых углеродосодержащих регионов нашего северо-востока, летом оттаяло до двух метров почвы, а за следующую зиму почва промерзла только на 1,5 метра: некогда сплошная мерзлота превратилась в прерывистую, образовался талый слой. «Мерзлота начала таять даже в низовьях Колымы. Это революционное событие, на которое живо отреагировали серьезные зарубежные СМИ – а в России его оставили без внимания, – посетовал учёный. – В первую же осень, как показывает мониторинг углекислого газа, концентрация CO₂ скакнула вверх. Уже сейчас, в середине лета, под Уренгоем измеряли температуру вечной мерзлоты – а она оттаяла на глубину восьми метров. Нечего измерять. К счастью, на таких глубинах не хватает кислорода, поэтому почвы не могут выделить, по подсчетам, больше 10 гигатонн углерода. Это значит, что по CO₂ мы всего лишь можем повторить "антропогенную миссию": мерзлота будет выделять столько же углекислого газа, сколько все заводы и фабрики вместе. Однако в условиях нехватки кислорода, как уже было сказано, выделяется метан. Из болот, как показывает мониторинг, за последние годы эмиссия метана не увеличилась (а это главный источник этого газа на планете). Осенью же, когда преобладает дыхание мерзлоты, резко возросла эмиссия метана с глубоких горизонтов. В прошлом году из-за COVID-19 глобальная эмиссия газов сократилась на 8%: остановились многие заводы. Однако вместо этого произошла рекордная эмиссия метана за все время наблюдений – и главный источник ее был на нашем севере. Наша мерзлота стала определяющим фактором глобальной эмиссии парниковых газов».

 

Спасительные копытные

 

Как замедлить таяние мерзлоты? Сергей Зимов уверен: учитывая, что этот процесс во-многом начался из-за обильного снегового покрова, то если этот снег регулярно утаптывать, охладится и почва, и мерзлота. Вопрос состоит только в том, каким образом возможно утоптать снег в масштабах Сибири. Решение есть, считает директор научной станции, и оно довольно очевидно: на этой территории нужно многократно увеличить количество копытных животных: оленей, лосей, овцебыков, снежных баранов и якутских лошадей. Простая физика: почва пастбищ на 4°С холоднее по сравнению с контрольной температурой почв на лугах, где животных не выпасают, и это огромная разница. Играет роль и фактор альбедо: летом, осенью и зимой, если смотреть на тех же космических снимках, пастбище белёсое, альбедо у него значительно выше, чем у леса.

 

Чем же кормить эту многомиллионную армию травоядных на бедных ландшафтах Севера? «На остров Врангеля с холодным климатом и небогатой флорой когда-то, по рекомендации ботаника Бориса Городкова, завезли оленей и овцебыков, – рассказал Зимов. – И сегодня на этой территории их уже в 30 раз больше расчетного количества, а почвы острова уже совсем не бедны. Появился навоз, увеличилась скорость оборота биогенных веществ. Дело в том, что на Крайнем Севере возможен фотосинтез любой интенсивности, а вот разложение органики, напротив, идет очень низкими темпами, поэтому и минеральный состав почвы бедный. Без копытных животных экосистема здесь неустойчива: травы растут хорошо, а разлагаются плохо, в почву не возвращаются минеральные вещества, и почва обедняется. Эффект же пастбищных экосистем обеспечивает идеальные условия разложения органики круглый год. В желудочно-кишечном тракте животных постоянно держится температура около +36°С, и за день вся масса травы в нем перерабатывается и возвращается в почву; круговорот биогенных веществ ускоряется во много раз. Поэтому пастбищные экосистемы не зависят от климата, они поддерживают себя сами. Вот смотрите: на острове Врангеля появились копытные – и там, где они вытоптали мох, благодаря богатейшим азотом и другими веществами мамонтовых почв буйно разрослись злаковники».

 

С другой стороны, мерзлота при таянии высвобождает огромное количество органики. На ней разрастаются травы, образуют дернину и мешают распространяться грязевым потокам. Начнет таять мерзлота – появятся пастбища, и задача будет только в том, чтобы завезти животных. И если их завезти, то сохранится большая часть мерзлоты, уверен Сергей Зимов: «Пастбищная экосистема сильно активизирует наземный биокруговорот, но значительно охлаждает почву. Таким образом, пастбищная разница в 4°С дает нам замедление разложения органики на глубине и делает почвы сухими и холодными. Если почвы сухие, то растения вынуждены бороться за влагу, они пронизывают почвы корнями до самой мерзлоты, и при этом отмершие корни разлагаются сравнительно медленно. Такая экосистема легко накапливает 100 килограмм углерода на м² почвы. За такой же период леса накапливают 2 кг древесины». Древняя пастбищная экосистема, продолжает учёный, почти полностью выкачала из атмосферы углекислый газ – за этот ресурс между старыми медленно дышащими, с медленным обменом, голосеменными лесами и молодыми травяными (покрытосеменными) сообществами была сильнейшая конкуренция.

 

Откуда же взять такое количество животных? В принципе, кем заселять, есть, отмечает Зимов. На мясных рынках ежегодно забивают тысячи оленей, бизонов и лошадей. Часть из них можно выкупить и выпустить на вольное содержание. В первые годы, безусловно, новое сообщество будет необходимо охранять. Любое мараловодческое хозяйство, по словам учёного, это готовый плейстоценовый парк. Если перестать спиливать маралам рога, подселить лошадей и бизонов, немного хищников – экосистема будет восстановлена.

 

Зачем природе пастбищные экосистемы?

 

Сергей Зимов поделился: «Есть два закона В.И. Вернадского: первый закон – давление жизни. Суть его в том, что всё, что выросло, должно быть съедено. Если переводить на язык экономики, то бизнес должен захватить все рынки сбыта. Другой принцип – скорость оборота капитала: неважно, сколько в кармане денег, важно, как быстро они крутятся. Если капитал оборачивается пять раз за день, скоро вы станете миллионером. В старом еловом лесу потоки веществ очень медленные. Растения там смолистые, колючие, горькие, сухие – они неинтересны животным и с трудом разлагаются примитивной микрофлорой этой экосистемы. Двадцать миллионов лет назад произошла революция: появились злаки, первые растения, которые не тратят сил на защиту от травоядных, а только от насекомых. В результате эти растения обрели чудовищную скорость роста, они дают несколько урожаев в год – и кормят большую армию травоядных, которая, в свою очередь, расправляется с их главными конкурентами: вытаптывают и поедают древесную поросль, мхи и кустарники. 20 миллионов лет назад эти агрессивные пастбищные экосистемы захватили мир. Во всем мире в них одно и то же соотношение: травоядных в 10 раз меньше, чем травы (корове весом в полтонны требуется пять тонн сена), а хищников – 1% от веса травоядных. Хищники, волки и львы, в этой экосистеме не уничтожают жертв, они фактически содержат, пасут стада копытных». Необходимо понимать, что полноценные пастбищные земли не могут зарасти лесом, как поля, им просто не дадут этого сделать обитающие в них животные.

 

Пастбища порождают чернозёмы

 

52% мировых черноземов (а это эталон плодородия), как рассказал Сергей Зимов, находятся в России, и составляют они всего 0,7% территории страны – это самые доходные сельскохозяйственные земли. Это значит, что сегодня 90% территорий нашей страны используется очень слабо, и земледелие на них не приносит ощутимого дохода. При этом еще не так давно чернозёмовидные почвы занимали 70% наших площадей. Как так вышло? Дело в том, что черноземы появляются благодаря травам (в основном, злакам) и животным – и благодаря холодным почвам. В южных широтах чернозём невозможен: органика в почве там не запасается, она разлагается очень быстро. «Злаки, специализированные травоядные и чернозём появились одновременно, 20 млн лет назад, – комментирует специалист. – Возродив эти экосистемы, мы можем потенциально в десятки раз увеличить площадь наших пахотных земель в условиях меняющегося климата».

 

Возможно всё

 

«В 1947 году у голодной страны нашлись силы и средства – тогда были отправлено пять тысяч вагонов желудей и огромную территорию суховейных степей превратили в плодородные саванны. В этом году под Ростовом появился первый суховей: вырождаются лесополосы, их рубят и там, и в соседней Донецкой области, где идет война. Но ведь вы можем всю страну сделать условной саванной. Южную часть, где были голые степи, саванной уже сделали, так давайте же сделаем и северные территории моховых саванн злаковыми саваннами с плодородными почвами. Это должна быть большая, и возможно, международная, программа», – заканчивает свою лекцию Сергей Зимов.

 

Автор: Людмила Старостина