Декарбонизация - это тренд XXI века, связанный с глобальным изменением климата. Климатическая повестка, отрегулированная Киотским протоколом и Парижским соглашением, вынуждает мировую экономику работать над уменьшением выбросов углекислого газа в окружающую среду, что должно привести к снижению так называемого «экологического следа». В 2023 году Евросоюз готовится ввести «углеродный налог», что грозит производителям и странам-экспортерам большими расходами.

На этом фоне в мире формируется новый рынок - аграрии и владельцы крупных земельных участков могут продавать «грязным» предприятиям карбоновые (эмиссионные) квоты. Такие сделки уже проходят во многих странах, в том числе и в России. Стоимость углеродной (карбоновой) единицы на европейском рынке, к примеру, на начальном этапе уже превышала 30 евро.

Формирование этого рынка будет стимулировать поглощение углерода естественным путем за счет лесных или сельскохозяйственных угодий и тем самым замедлит изменения климата и позволит вернуть углерод в почву.

Для того чтобы систематизировать складывающийся рынок, необходимо проделать большой объем научной работы на карбоновых полигонах. Результатом должно стать определение объема карбоновых единиц, абсорбируемого той или иной экосистемой.

СПРАВКА

Карбоновый полигон - это территория, на которой учеными проводятся исследования по объемам депонирования климатически активных газов. В рамках этих изысканий проводятся агрохимические исследования почв, разработка и адаптация технологий измерения надземной и подземной фитомассы, а также математических моделей по расчету углеродного баланса экосистем на эталонных участках.

Пилотный проект по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов был запущен Министерством науки и высшего образования РФ в феврале 2021 года. В ближайшие годы в стране планируется создать не менее 80 карбоновых полигонов и ферм. На первом этапе было определено семь пилотных регионов, в число которых Самарская область не вошла. Однако ученые региона и представители агробизнеса с этим не согласились и самостоятельно создали в регионе свой полигон.

Аграрный карбоновый полигон на территории Самарской области был организован по инициативе председателя некоммерческого партнерства «Национальное движение сберегающего земледелия» (НДСЗ) Людмилы Орловой. Первые исследования были проведены в 2021-2022 гг. на территории Похвистневского района на площади 4629 га на полях ООО «Орловка-АИЦ», реализующего практику ресурсосберегающего земледелия. А в 2022 году по инициативе врио ректора Самарского государственного аграрного университета Сергея Машкова начались исследования на опытных полях земельных угодий вуза площадью 1824 га, включающих пашни, пастбища, сенокосы, залежные земли, участки с древесно-кустарниковой растительностью и водные объекты.

Таким образом, в формате карбонового полигона задействованы сразу две площадки для исследований, охватывающие две агроклиматические зоны региона: северную и центральную.

Карбоновый полигон в Самарской области в первую очередь специализирован под оценку эффективности поглощения углерода при применении технологий почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия (прямой посев, биоразнообразие, управление растительными остатками). Ученые исследуют высокотехнологичные биологические методы эффективного управления углеродным циклом с целью увеличения депонирования почвой органического углерода. Здесь исследуются новейшие методы удаленного зондирования с помощью БПЛА для измерения запасов почвенного углерода, а также разрабатывается математическая модель оценки динамики секвестрации парниковых выбросов и соответствующее программное обеспечение.

Самарский карбоновый полигон участвует в разработке национального MRV-протокола, где MRV - monitoring (измерение), reporting (отчетность), verification (верификация), который позволит просчитывать объемы секвестрации парниковых выбросов.

Таким образом, исследования, которые проводятся на полигоне, готовят почву для создания карбоновых ферм - сельхозугодий или плантаций специально высаженных растений, созданных для поглощения парниковых газов. Большинство таких ферм основывается на лесных насаждениях, однако в Самарской области изучаются возможности агротехнологий, при которых на участках не останавливается хозяйственная деятельность.

Исследования проводятся совместно учеными Самарского государственного аграрного университета, Самарского университета имени С.П. Королева, Агрофизического научно-исследовательского института (г. Санкт-Петербург) и Самарского государственного медицинского университета. Проект курирует научно-образовательный центр «Инженерия будущего».

На первом, текущем, этапе исследований проводится сбор фондовых данных почвенного обследования, анализ собранного материала, полевые работы с закладкой почвенных разрезов и отбором образцов, лабораторные исследования.

Сейчас собран фондовый материал по почвенному обследованию, куда включены данные за 1974 г. и 2002 г. (исследования как раз проводились на тех же угодьях, где сейчас формируется карбоновый полигон агроуниверситета), проведено обследование почв в 2021 и 2022 годах. Эти сведения позволили провести ретроспективный анализ состояния почв.

На текущем этапе одной из основных задач является получение актуальных данных о потоках парниковых газов и факторах, определяющих динамику накопления почвенного углерода. Данные инструментальных измерений позволят как получить коэффициенты выбросов для реализации методик Межправительственной группы экспертов по изменению климата, так и построить и (или) уточнить соответствующие математические модели. Этот массив данных сформирует научную базу для расчета эффекта проектов карбонового земледелия.

Инициативный самарский карбоновый полигон привлек внимание профессионального сообщества. Так, он удостоен золотой медали Поволжской XXIV агропромышленной выставки-2022 и диплома победителя национального конкурса профессионального проектного управления в сфере устойчивого развития GPM AWARDS RUSSIA-2022. Заявка проекта прошла первый этап отбора на включение в Федеральную научно-техническую программу развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы.

Наталья Троц, доктор наук, декан агрономического факультета СамГАУ:

«За последние два столетия глобальные потери органического углерода из почв составили около 8% только в результате переустройства земель и неэффективных методов. Для более быстрой и эффективной адаптации агротехнологий почв важно объединение знаний и усилий как сельхозпроизводителей, так и научного сообщества для построения национальной системы мониторинга, и учета углерода и парниковых газов с учетом российской специфики.

Известно, что применение различных практик агротехнологий влияет на содержание почвенного углерода и кумулятивную эмиссию парниковых газов, что отражается на увеличении запасов почвенного углерода и расчете углеродных кредитов.

Предварительные результаты наших исследований демонстрируют тенденцию к увеличению депонирования углерода в почве и снижению выбросов углекислого газа при применении почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия по сравнению со вспашкой».