Как деревья влияют на климат

Обновлено: 18.09.2024

В этом выпуске

Правда ли, что бумажные пакеты экологичнее пластиковых? Почему состояние лесов зависит от того, сколько мяса мы едим? Где найти место под парки в мегаполисах? И как восстановить деревья на планете?

В подкасте упоминались

Видеоблог Global Change для проекта Гёте-института KULTURCAFÉ

В этом подкасте и других материалах мы рассказываем, как сделать жизнь в большом городе приятнее, интереснее и экологичнее. Для этого мы постоянно ищем примеры новых инициатив и говорим с ведущими экспертами

Над подкастом работали:

Монтаж и музыка — Денис Остромухов, ведущая — Ангелина Давыдова, редактор — Виктория Взятышева, расшифровка и перевод — Олеся Бессмельцева и Екатерина Пелевина, озвучка — Владимир Онищенко

Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите появившуюся кнопку.

По оценкам ученых, у нас есть около десяти лет, чтобы резко сократить выбросы парниковых газов, если мы надеемся предотвратить глобальный климатический коллапс. Если ситуация кажется ужасной, то это потому, что так оно и есть. К счастью, однако, природа дала нам великого союзника в усилиях по замедлению изменения климата: леса.

В последние годы как ученые, так и эксперты в области климатической политики подтвердили, что сохранение и восстановление лесов, особенно тропических лесов, имеют важное значение для предотвращения наихудших последствий глобального потепления. Но как именно леса влияют на изменение климата? Как они охлаждают планету? И каков их истинный потенциал для решения проблемы естественного климата?

Стоит вернуться к уроку, который многие из нас усвоили в школе: деревья поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, превращая его в кислород, необходимый для жизни. На самом деле, нет лучшей технологии улавливания углерода, чем фотосинтез, который одновременно является высокоэффективным и естественным процессом.

В последние годы ученые и политики много трудились, чтобы максимально увеличить процент осведомленности населения планеты о том, как уничтожение лесов приводит к глобальному потеплению: когда дерево срубают, не только теряется его эффективный потенциал хранения углерода, но и весь углерод, который был сохранен в дереве, выбрасывается в атмосферу. Поэтому сохранение лесов в первозданном виде является непростой задачей в борьбе с изменением климата.

В то время как все леса обладают способностями к сохранению климата, тропические леса улавливают большее количество углекислого газа и испаряют больше воды. При этом они создают плотный (и очень красивый) облачный покров, который отражает солнечный свет обратно в космос. "Тропические леса подобны земному кондиционеру", - сказал Кен Калдейра из Вашингтонского Института Карнеги.

Исследование 2007 года, опубликованное в Трудах Национальной академии наук , показало, что вырубка лесов в тропиках гораздо более разрушительна для климата Земли, чем вырубка лесов в более высоких широтах. Это лишь одна из причин, почему альянс тропических лесов ведет борьбу с вырубкой тропических лесов уже более 30 лет, внедряя и продвигая устойчивые методы ведения сельского хозяйства и ответственного лесопользования.

В Амазонке дожди начинаются за два-три месяца до того, как сезонные ветра начинают приносить влажный воздух из океана. Но до недавнего времени исследователи не знали точно, откуда взялась эта ранняя влага. Ответ? Деревья! Ронг Фу, ученый-климатолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и ее коллеги смогли доказать, что транспирация — процесс, посредством которого растения и деревья выпускают водяной пар из пор на нижней стороне своих листьев — создает облака над Амазонкой. Когда эти облака выпускают дождь, они нагревают атмосферу, заставляя воздух подниматься и вызывая циркуляцию. Фу и ее коллеги считают, что эта циркуляция - это то, что двигает воздушные массы и меняет направление ветров, чтобы принести больше влаги из океана. Поэтому защита тропических лесов помогает бороться с изменением климата и предотвращает засуху.

Предотвращение потери лесов является лишь частью решения проблем с климатом. Разрастание лесов на самом деле может обеспечить значительные выгоды от охлаждения по сравнению с нашими тикающими климатическими часами. В недавнем исследовании , опубликованном в журнале Science , исследователи из ETH Zurich пришли к выводу, что планета может восстановить почти 2,5 миллиарда дополнительных акров леса, не сокращая наши города и фермы. Эти дополнительные деревья, говорится в докладе, могут хранить большую часть дополнительного углерода — 200 гигатонн углерода, если быть точными — произведенного промышленной деятельностью за последние 150 лет. Это две трети всех антропогенных выбросов углерода . Результаты исследования привели соавтора Томаса Кроутера к описанию глобального масштабного лесовосстановления как "высшего климатического решения“, которое является" более мощным, чем кто-либо ожидал". Другими словами, мы должны как защитить существующие леса, так и посадить как можно больше новых — и сделать это очень быстро.

Зачем деревьям углекислый газ?

Для роста дереву необходим углерод, и дерево поглощает его из воздуха в виде углекислого газа. От семечки до столетних деревьев лес при помощи солнечной энергии превращает углекислый газ и воду в питательные вещества, накапливает углерод, а в атмосферу отдаёт кислород. Лес растёт, мы дышим.

Если всё упростить, то в среднем для дерева, для жизни одного его кубического метра, нужна примерно тонна углекислого газа. А из одной тонны захваченного деревьями углекислого газа в результате фотосинтеза в атмосферу поступает 0,7 тонны кислорода.

Где в лесу углерод?

Чрезмерное накопление в атмосфере парниковых газов — в том числе углекислого — ведёт к изменению климата. Но благодаря способности к фотосинтезу лес захватывает и хранит углекислый газ. Так он смягчает и замедляет климатические изменения.

Молодой растущий лес быстро накапливает углерод в древесине, ветвях и корнях деревьев. Однако не стоит забывать, что фотосинтез происходит только на свету, и деревья сами выделяют углекислый газ при дыхании. Как и все зелёные растения.

Углерод выделяется при дыхании всех организмов, входящих в экосистему, когда разлагается мертвая древесина, органические вещества. В какой-то момент, если с лесом не происходит никаких катаклизмов, отпад старых деревьев в лесу уравновешивается приростом новых и количество связанного углерода в живых деревьях более или менее стабилизируется.


Молодой лес быстрее поглощает углерод, зато старый хранит большие запасы того углерода, что был поглощен в течение жизни всей лесной экосистемы. Даже в немолодом лесу связанный углерод в больших количествах сохраняется в погибших деревьях, в лесной подстилке и почве. В течение десятилетий и даже столетий леса способны не только хранить, но и продолжать перерабатывать углекислый газ из атмосферы. Эту динамичную систему крайне важно сохранить во что бы то ни стало.

Все леса такие?

Леса — важнейший для климата поглотитель и накопитель углерода. Все леса важны по-своему, а самые преданные борцы с изменением климата — это дикие леса, те, что пережили наших бабушек и дедушек в десятом поколении, и которые ещё не изрезаны дорогами, нефтепроводами, не вывернуты наружу при добыче ископаемых, не покрыты шахматкой сплошных вырубок и язвами пожаров. Благодаря системе естественных связей дикие леса устойчивы и способны существовать неограниченно долго.

Попробуйте такие консервы вскрыть — разрезать дорогами, начать рубить, добывать в них полезные ископаемые, — и оттуда вырвется огромное количество углерода.


Что мешает лесам защищать нас от климатической катастрофы?


Это ещё не всё. Во время вырубки техника нарушает лесную подстилку, перемешивает валежник и почву — так они стремительнее разлагаются и быстрее обычного возвращают углерод в атмосферу. Ещё быстрее это происходит, если место вырубки поджигают, чтобы его очистить.

Общая площадь сплошных вырубок в нашей стране составляет сейчас чуть больше миллиона гектаров в год, всех видов рубок — около двух миллионов. Пожары полностью уничтожают до 4 миллионов гектаров леса каждый год. Ежегодные потери диких лесов — 1,6 миллиона гектаров.


Изменение климата ускоряет многие процессы в лесных экосистемах, и фотосинтез, и выделение углекислого газа. Сильнее всего это ускорение происходит в лесах на вечной мерзлоте. Кроме того климатические изменения создают благоприятные условия для вредителей и болезней леса, которые ослабляют или убивают деревья, то есть снижают способность экосистемы связывать углекислый газ, но увеличивают его выделение.

Все эти три фактора во многих случаях действуют совместно — и это быстро превращает огромные лесные территории из поглотителя углекислого газа в его мощный источник. Превращают лес из друга во врага.

Значит, надо сажать больше лесов?


Увы, почти 90 процентов посадок гибнет. В огне, из-за отсутствия ухода за молодым лесом или от того, что при посадке были допущены ошибки. На месте погибших посадок что-то всё равно вырастет, но этот лес будет непригодным в хозяйственном отношении. А спрос на древесину никуда не исчезает. И когда за многие десятилетия хозяйственно ценных лесов становится все меньше, лесозаготовители идут во все более далекие и труднодоступные и дикие леса, либо всеми правдами и неправдами залезают в леса, близкие к людям и имеющие тот или иной защитный статус.

Как помочь лесам в борьбе с изменением климата?

Чтобы помочь лесам – особенно диким и труднодоступным – нужна нормальная система лесного хозяйства. Лесам нужна защита от пожаров и вырубок, а для этого сейчас нет ни людей, ни денег. И эту систему нужно менять.

Кроме того десятая часть лесов вырастает на землях, которые формально предназначены для сельского хозяйства. А неформально – сельским хозяйством, которое было бы эффективным и приносило прибыль, там заниматься невозможно. А вот выращивать леса – можно вполне. Но выращивать там лес нельзя, а если он вырос сам – нужно его уничтожить, иначе хозяина земли серьезно оштрафуют, а то и землю отберут.

Если бы можно было выращивать леса на сельскохозяйственных землях, это помогло бы удовлетворить спрос на древесину, а значит не было бы потребности вырубать старые дикие леса, и вот это очень бы помогло в борьбе с изменением климата.

Правительство разрешило было выращивать такие леса, но Минприроды собирается внести такие поправки, которые всё это разрешение сведёт на нет. И мы призываем этихпоправок не принимать. Вы тоже можете присоединиться к нам и подписать петицию.

Леса влияют на климат и сами находятся под воздействием изменений климата. Однако картина взаимодействия лесов и климата не столь проста и иногда обрастает слухами и суждениями, которые должны быть четко отделены от научного взгляда на проблему.

Круговорот CO2 в лесу

Любой лес — динамическая система, в которой постоянно происходят различные изменения. Деятельность человека — прежде всего, сведение лесов для сельского хозяйства, застройки и других целей, рубки леса для заготовки древесины, — а также увеличение числа антропогенных пожаров смещают сложившийся в лесах углеродный баланс. Единственная возможность повлиять на него кроется в управлении деятельностью людей.

Половина некогда существовавших на планете лесов полностью сведена человеком к началу XXI века. Из оставшейся половины лишь 22% находятся в относительно нетронутом состоянии.

70% сохранившихся на Земле неосвоенных лесов располагаются на территории трех стран: России, Канады и Бразилии. Реконструкция площади лесов показывает, что в начале голоцена (10 тысяч лет назад) площадь лесов в мире составляла почти 6 млрд га, или около 45% суши. Постепенно увеличивающаяся антропогенная деятельность привела к снижению площади до 4 млрд га, почти 2 млрд га леса исчезли. К началу XXI века скорость обезлесения достигла максимума (более 7 млн га в год), но сейчас стала сокращаться. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), если леса будут сокращаться с той же скоростью, через 800 лет их не станет.


Малонарушенные кедрово-широколиственные леса Дальнего Востока России сохраняют большие объемы органического углерода, его запас — более 200 тонн на гектар. Проведенный WWF анализ показал, что с 2000 по 2013 год Россия потеряла около 21 млн га малонарушенных лесов, то есть 1,6 млн в год, или 4,4 тысячи га в день. Основные факторы — антропогенные пожары, рубки, создание инфраструктуры, разведка, добыча и транспортировка полезных ископаемых. Утрата малонарушенных лесов связана в основном с фрагментацией в результате действия всех указанных факторов. Рубки, особенно сплошные, помимо изъятия древесной биомассы оказывают и другое воздействие на баланс углерода. Идет разложение порубочных остатков, а повреждение почвы приводит к вымыванию запасенного в ней углерода.

Как сказывается на лесах потепление климата?

Изменение климата в целом увеличивает частоту и масштабы опасных природных явлений, которые также разрушительно влияют на леса. В 1990–2000 годах в России ежегодно происходило 150–200 наносящих ущерб опасных гидрометеорологических явлений, теперь их число достигает 400. В 2018 году в России было зафиксировано на 15 % больше опасных природных явлений, чем в 2016 году. Росгидромет связывает это с глобальным изменением климата на территории страны.

Потепление климата в России происходит в 2,5 раза интенсивнее, чем в среднем на планете, за 1976–2016 годах оно составило 1,8 градуса Цельсия и продолжает расти.

По словам руководителя Росгидромета Максима Яковенко, в 2018 году зафиксировано свыше тысячи опасных явлений, из которых 465 нанесли значительный вред. Так потепление климата увеличивает вероятность возникновения пожароопасных ситуаций. Во-первых, становится более длинным пожароопасный сезон, то есть теплый период года, в течение которого возникают лесные пожары. Во-вторых, более теплая погода способствует быстрому высыханию подстилки и других лесных горючих материалов, что повышает вероятность возникновения лесных пожаров. В-третьих, климатические изменения увеличивают вероятность возникновения экстремальных погодных ситуаций, в том числе волн жары и длительных засух.

Спасут ли леса от изменения климата?

Для борьбы с климатическими аномалиями в XXI веке нужно резко снизить антропогенные выбросы парниковых газов, в том числе от сведения лесов, прежде всего, в тропических странах.

Леса планеты изымают из атмосферы треть углекислого газа, выбрасываемого при сжигании ископаемого топлива, при этом сведение лесов привносит до 15% общих антропогенных выбросов СО2.

Самые крупные деревья могут содержать до 15 тонн углерода (примерно 50 тонн СО2).

Сценарные оценки, сделанные WWF России и предусматривающие увеличение лесопользования, демонстрируют снижение стока углерода в лесах России. Даже при сохранении низкого уровня лесопользования поглощение CO2 будет падать, в то время как рост рубок неизбежно приведет к ускоренному падению.

Что делать для замедления потепления и сохранения лесов?

С точки зрения глобального баланса СО2 России важно не нарастить сток (это нереально), а по максимуму сохранить то, что есть, примерно 600 млн т СО2 в год, которые составляют лишь 1,2% глобальных антропогенных выбросов парниковых газов, но компенсируют более 20% от нынешних выбросов в секторах экономики страны.


Климатическая задача фактически идентична цели сохранения наиболее ценных лесов и экологически грамотного ведения лесного хозяйства. Таким образом, по мнению экспертов, нужно:

Подготовил Антон Чугунов

Источники фото: Pexels, Wikimedia Commons, Посади Лес

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Актуальность урока

Климат Земли менялся на протяжении тысяч и миллионов лет и будет продолжать менять­ся дальше естественным образом. К сожалению, полностью избежать проблем, вызываемых изменением климата, невозмож­но, но важно, понимая их происхождение, на всех уровнях заниматься мерами адаптации к ним и, одновременно с этим, сокращать количество выбросов, чтобы замедлить и умень­шить сами изменения.

Одним из важных регуляторов концентрации углекислого газа в атмосфере (наряду с океаном) — а значит нашим союзником в замедлении изменения климата — является лес.

Однако леса подвержены различным угрозам рубки, лесные пожары, вспышки вредителей, ветровалы, что приводит к гибели либо деградации лесов. Причем, чем сильнее теплеет климат, тем больше леса подвергаются негативным изменениям.

рассказать о том, как лес стоит на страже природы и людей, помогая приспосабливаться к опасным климатическим изменениям.

Задачи урока:

Рассказать учащимся о функциях леса и обсудить его климатообразующую роль.

Познакомить участников урока с сутью явления парникового эффекта, источниками выбросов углекислого газа.

Рассказать о способах решения проблемы изменения климата.

Выявить угрозы лесам, возникшие из-за изменения климата.

Учитель: Ребята, здравствуйте! Сегодня мы с вами поговорим о климате, о том, как он меняется, и что на это влияет.

А начнем мы наш разговор с хорошо знакомого вам вещества — углекислого газа — того самого газа, который делает воду газированной. Это бесцветный газ без вкуса и запаха, и он входит в состав атмосферы Земли.

Углекислый газ является парниковым газом. Это значит, что он участвует в парниковом эффекте нашей атмосферы.

Как вы понимаете, если количество углекислого газа возрастает, то значит вместе с этим происходит что?

Дети отвечают.

Учитель: Это значит, что и парниковый эффект будет усиливаться, и температура будет расти, и, как следствие, на нашей планете изменятся условия, ведь температура — очень важный фактор. Данные метеорологических наблюдений показывают, что за последние 100 лет средняя температура на планете выросла уже на 1 °С и продолжает расти. В чем опасность изменения климата?

Учитель: Вместе с ростом температуры все природные системы на планете выходят из равновесия. Ведь что-то тяжелое сложно сильно сдвинуть, но гораздо легче раскачать, вот так и с климатом Земли: теплеет не сильно, а вот колебания температуры становятся гораздо резче. Опасные метеорологические явления (волны жары и холода, наводнения, засухи, ураганы и т.д.) происходят всё чаще. Погода становится все переменчивей. Кроме того, тают ледники и многолетняя мерзлота, повышается уровень Мирового океана.

Что нас ждет в связи с этим?

Увеличение числа и силы стихийных бедствий — ураганов, штормовых ветров, метелей, очень высоких и очень низких температур, обледенения дорог и линий электропередач (ЛЭП) и многих других явлений. В частности, увеличится количество проливных дождей и сильных наводнений в средней полосе России, в горах будут чаще сходить сели и лавины, в южных областях будут мелеть и пересыхать реки, там нас ждет серьезный дефицит воды.

Изменения путей и сроков миграции птиц, сроков цветения растений.

Проникновение новых видов растений и животных на ранее не освоенные ими территории. В том числе будут шире распространяться опасные насекомые и клещи - возбудители болезней.

в будущем нас ждет сдвиг природных зон и затопление ряда прибрежных территорий.

Учитель: Вспоминая функции леса, люди обычно говорят о том, что лес является домом для разнообразных животных, в нем растут ягоды, грибы, лекарственные растения, которые использует человек. Деревья используются как сырье для производства мебели, бумаги, строительных материалов. Лес дает нам кислород. Правда, нужно знать, что кислород леса хоть и производят, но в глобальном масштабе — очень мало. Мы, как и всё живое, дышим кислородом, накопленным в атмосфере еще миллионы лет назад. Деревья прекрасно чистят воздух, особенно когда листья мокрые, именно поэтому нам так хорошо дышится в парке и так плохо на автостраде в сотнях метров от него.

Учитель: Однако у леса есть и еще одна функция — климатообразующая. Причем этих функций две — местная и глобальная. Давайте сначала посмотрим, как лес влияет на местный климат и другие природные условия и что будет, если лес вырубят.

Учитель: Исчезновение леса изменяет природную среду. Люди не могут не вырубать лес совсем, поскольку много разных предметов изготавливается из дерева. Важно понимать, почему начинаются негативные процессы, регулировать объем рубок и больше заниматься восстановлением леса.

Дети отвечают.

Учитель: Мы с вами доказали, как важен лес и как он защищает почву и реки, помогает поддерживать разнообразие животных и формировать благоприятный для жизни микроклимат.

Второй источник — когда деревья начинают разрушаться, гнить. В этом случае углекислый газ возвращается в атмосферу.

Учитель: Как вы видите, существует очень много источников поступления углекислого газа в атмосферу. Но его количество мало меняется, так как большая часть уходит на создание питательных веществ в растении и потом на долгие годы связывается в их теле. А затем на еще более продолжительный срок остается в почве. Выходит, что лес — это и правда настоящее хранилище углерода.

Учитель: Оказывается, деревья, живя повседневной жизнью на самом деле очень сильно влияют на природные процессы. Лес влияет на гидрологический (или водный) режим территории и испаряемость, делая климат более мягким и влажным. В лесу дольше задерживается влага, питая почву и водоемы. Деревья своими корнями подтягивают из глубины земли воду в поверхностные слои почвы. Деревья создают условия для произрастания других растений и жизни животных.

Лес не только сам влияет на климат, но и климат Земли влияет на лес. Необходимо совершать действия, которые помогут сохранить леса: вырубать разумно, оберегать от пожаров, мусора и вредителей.

Грамотное устойчивое лесопользование и лесовосстановление является одновременно и мерой адаптации к условиям меняющегося климата.

Читайте также: