Сколько углекислого газа поглощает одно дерево в год

Обновлено: 18.09.2024

Лидерами стали осина и береза, на третьем месте — дуб. Следом за ними расположились хвойные породы

Специалисты Рослесинфорга сформировали рейтинг пород деревьев, которые лучше всего поглощают углерод. Первое место заняла осина, второе — береза, а на третьем оказался дуб. Их доля в лесах России составляет около 30%, сообщили в пресс-службе ведомства.

Наиболее интенсивными поглотителями оказались лиственные древесные породы: осина — до 3,6 т СО2 в год/га; береза — до 3,3 т СО2 в год/га и дуб — до 3,2 т СО2 в год/га. За ними расположились хвойные древесные породы: сосна – до 2,4 тонн СО2 в год/га; ель и пихта – до 2 тонн СО2 в год/га; кедр – до 1,8 тонн СО2 в год/га; лиственница – до 1,8 тонн СО2 в год/га.

В Рослесинфорге отметили, что для повышения поглощающей способности лесов при проведении мероприятий по лесовосстановлению и лесоразведению необходимо использовать быстрорастущие породы деревьев, создавая смешанные леса с преобладанием лиственных пород. При этом нужно соблюдать баланс между хозяйственно-ценными породами и породами, нейтрализующими парниковый эффект.

Согласно государственной инвентаризации лесов, общие запасы древесины равны 112 млрд кубометров. Ежегодно леса России поглощают до 1,6 млрд тонн СО2. Больше всего накопили углерода сибирские леса — там хранится порядка 13,8 млрд тонн. На втором месте российская часть Дальнего Востока — 10,8 млрд тонн, а на третьем — Северо-Западный федеральный округ, где скопилось около 5,8 млрд тонн.

На самом деле, главным производителем кислорода является океан , а именно: фитопланктон .

Его настолько много, что он одаривает нашу планету до 40% от всего объема производимого кислорода, что по примерным расчетам является 58 млрд тонн в год.

Действительно, дерево идет позади после фитопланктона, торфяных болот по участию в благотворительном снабжении кислорода. Но оно также значительно важно для городского населения, для точек, удаленных от океана на значительные расстояния, для лесной и почвенной экосистемы, ведь объем вырабатываемого кислорода весьма ощутимый, особенно в условиях душного города, забитого выхлопными газами.

Углеродную нейтральность России обеспечивают леса. Это должно позволить избежать трансграничного налога в рамках углеродного регулирования со стороны Евросоюза. Специалисты Рослесинфорга подсчитали специально для "Российской газеты" возможность поглощения СО₂ лесами России и себестоимость этого процесса. По их данным, поглощение наших лесов примерно равно эмиссии СО₂ в год, а себестоимость "природной утилизации" одной тонны углерода составляет чуть больше 200 рублей.

Обложить импортную продукцию, при выпуске которой возникает "углеродный след", специальным платежом власти ЕС планируют с 2023 года. По оценкам экспертов, отечественная промышленность может терять на этом акцизе от 6 до 50 млрд евро в год. Перед правительством поставлена задача свести потери страны от углеродного регулирования к минимуму. Одно из направлений такой работы - убедить Запад, что российские леса поглощают намного больше углекислого газа, чем его образуется в процессе деятельности промышленности, транспорта и ЖКХ.

По данным аналитического центра при правительстве России, за год наша страна эмитирует больше 1,5 млрд тонн углекислого газа. За это же время леса России поглощают 395 млн тонн углерода, то есть 1,5 млрд тонн СО₂, подсчитали эксперты Рослесинфорга. То есть сколько страна выделила, столько и переработала.

"Для того, чтобы поглотить 1 тонну углерода, нужны 2,5 га леса, - уточнили в Рослесинфорге. - С учетом стоимости аренды участка и ухода за ним, себестоимость поглощения 1 тонны углерода составляет 207 рублей".

Исследования на карбоновых полигонах, которые включают в себя не только лесные земли, но и луга, болота и прочие виды рельефа, дали более оптимистичные данные. Там ученые обнаружили поглощение до 7 тонн углерода одним гектаром поверхности. Эксперименты продолжаются и, возможно, доказать заведомую углеродную нейтральность России все-таки получится.

"Мне ближе показатели Рослесинфорга, методики расчетов данных карбоновых полигонов не очень понятны, - признал глава Российского экологического общества Рашид Исмаилов. - Углеродная нейтральность в России возможна, но с условием комплексного подхода. Нужно сокращать эмиссию - здесь у нашей экономики есть значительный потенциал. Лес - основной ресурс для поглощения - и карбоновые полигоны сами не справятся с такими объемами углекислого газа".

Увеличить интенсивность поглощения углекислого газа можно, замещая взрослые леса молодыми деревьями. Исследования показали, что такие насаждения лучше улавливают СО₂ из атмосферы. Наиболее "прожорливые" породы деревьев - дуб, лиственница, сосна и ель. Однако при расчете себестоимости поглощения углерода из воздуха расходы на посадку новых деревьев не учитывались - только уход за уже растущими в естественной среде.

В рамках "углеродного" эксперимента на Сахалине, - на острове пытаются добиться углеродной нейтральности, для достижения этой цели проводят измерения выделения и поглощения СО₂, готовят к пилотному развертыванию систему торговли углеродными единицами, - специалисты Рослесинфорга выяснили, что 1 га молодого леса лиственницы способен "переварить" до 3,7 тонн СО₂. Правда, расходы на его выращивание до десятилетнего возраста составят 200 тысяч рублей.

"У нас существует научная дискуссия относительно расчетных методов, определяющих поглотительную способность лесов, - добавил Рашид Исмаилов. - И здесь нужна единая и желательно признаваемая за рубежом, позиция "как считать". Потому что без международного признания этой методики наше поглощение может быть просто не учтено".

Нефтяные компании, например BP и Shell, делают ставку на рост цен на углеродные кредиты как источник дохода в будущем по мере того, как их прибыль от ископаемого топлива падает, обращает внимание Рейтер.

В прошлом году BP вложила $5 млн в Finite Carbon, которая связывает владельцев лесных хозяйств с компаниями, стремящимися компенсировать выбросы, вызывающие потепление климата, за счет посадки деревьев. Калифорнийская фирма, по словам ее исполнительного директора Шона Карни (Sean Carney), рассчитывает принести землевладельцам $1 млрд в течение следующих 10 лет. Более того, по мнению Карни, поскольку в прошлом году компании и страны поспешили дать новые обещания в области борьбы с глобальным потеплением, этот прогноз может быть даже слишком консервативным.

Амбиции vs амуниции

Амбиции мейджеров по доходам перевешивают текущие инвестиции, отмечает Рейтер.

Цели в области изменения климата, согласованные в Париже в 2016 году, стимулируют работу компаний на рынке компенсации выбросов углеродов. Хотя рынок еще нельзя признать зрелым, он быстро растет, поскольку компании и страны стремятся добровольно (или не очень) соответствовать требованиям устойчивого развития.

Европейские нефтяные компании заявляют, что инвестирование в проекты с целью увеличения объемов углеродных кредитов — это просто хороший бизнес, предлагающий новые источники доходов в то время, когда цены на нефть рухнули, а энтузиазм к открытиям улетучивается.

Хотя в Европейском Союзе, Калифорнии и Австралии некоторые отрасли охвачены закрепленными в законах схемами торговли выбросами углерода, в большей части мира нет таких поддерживаемых государством рынков. Поэтому пока у большинства эмитентов имеется лишь несколько добровольных рынков компенсации выбросов углерода, запущенных за последние 15 лет.

Ожидается, что по мере увеличения числа обращений за углеродными кредитами их цена будет расти. Бюджеты Shell, например, основаны на цене углерода в $85 или около 70 евро за тонну к 2050 году, что более чем вдвое превышает текущую цену в ЕС — чуть менее 30 евро.

Хотя каждый добровольный рынок имеет свои собственные правила входа, они, как правило, работают путем сертификации кредитов для проектов по сокращению выбросов углерода, которые сохраняют леса и водно-болотные угодья, или помогают заменить дровяные или угольные печи на печи, использующие более чистое топливо.

Торговцы воздухом

По данным Ecosystem Marketplace, основного агрегатора этих данных, в прошлом году весь рынок добровольных компенсаций за выбросы углерода стоил около $300 млн, а компенсационные выплаты составили около 104 млн т эквивалента диоксида углерода (CO2-эквивалента).

Однако этот объем невелик по сравнению с 33 млрд т CO2-эквивалента, выброшенных в 2019 году только энергетическим сектором, из которых 2,1 млрд т приходятся на продукцию, произведенную крупными европейскими энергетическими компаниями (расчеты Международного энергетического агентства и Рейтер).

В ноябрьском отчете целевой группы инвесторов и эмитентов во главе с бывшим управляющим Банка Англии Марком Карни говорится, что добровольный рынок должен вырасти в 15 раз, чтобы достичь цели по предотвращению катастрофического изменения климата. Крупные нефтяные компании играют в этом растущую роль, стремясь утвердиться в новом мировом порядке с нейтральным выбросом углерода.

В августе ван Берген купил фирму Select Carbon, которая помогает фермерам в Австралии изменять назначение использования принадлежащих им земель и сертифицирует зеленые кредиты, выделяемые в рамках управляемой государством схемы или продажи на вторичном рынке.

Инвестиции BP в Finite Carbon были направлены на программное обеспечение, которое позволяет землевладельцам монетизировать посадку новых деревьев или сохранение существующих лесных массивов. Это ПО, использующее машинное обучение, дистанционное зондирование и цифровые платежи, предназначено для землевладельцев с земельными участками размером всего 40 акров, слишком маленькими для участия во многих углеродных рынках.

По оценкам британского банка Barclays, такие природные компенсации могут сократить выбросы на 12 млрд т в год при затратах эмитентов от $120 млрд до $360 млрд. Однако, пишет Рейтер, необходим глобальный стандарт оценки воздействия проектов на выбросы углерода и единый подход к ценообразованию кредитов.

По расчетам, которые, по словам Федуна, проводились еще в начале 2000-х годов, поглощающая способность российских лесов — около 0,5 млрд т CO2 в год. Хотя эта оценка сегодня вызывает большие сомнения, заявил Федун, так как поглощающие способности лесов европейских государств, находящихся в той же климатической зоне, в четыре раза выше.

Темный лес

Очевидно, что для окончательного становления рынка углеродных кредитов осталось утвердить на международном уровне цифры поглощения СО2 разными видами растительности. А вот в этом месте рынок могут подкарауливать проблемы, превращающие задачу в неразрешимую.

Уже из слов Леонида Федуна возникает вопрос: каким образом европейские леса поглощают в четыре раза больше СО2, чем российские? Кто измерял и как? Обратимся к официальным цифрам.

В Канаде были опубликованы результаты фундаментального исследования выбросов СО2 канадских лесов за 1990–2017 гг.

Если до 2002 года выбросы канадскими лесами СО2-эквивалента были то положительными, то отрицательными, то, начиная с 2002 года леса постоянно выбрасывают больше СО2, чем поглощают. В 2017 году чистый выброс составил около 237 млн т CO2-эквивалента.

Леса России вряд ли принципиально отличаются от лесов Канады, и точно так же могут выбрасывать больше СО2, чем поглощать.

Попытки расчета поглощения СО2 лесами и вообще растительным миром обречены на провал. Невозможно рассчитать поглощение СО2 одним деревом (дерево — это то, что выше 5 метров) или кустарником. Две сотни собравшихся бюрократов, конечно, могут директивно назначить цифры поглощения СО2 для всех видов деревьев и кустарников на планете в зависимости от условий произрастания, средней температуры воздуха и состава почвы… или все-таки остерегутся во избежание обвинений в идиотизме? (Кстати, деревьев на земле более трех триллионов.)

Российским нефтяникам не стоит надеяться на получение углеродных сертификатов за сибирские леса. Все кончится прямым налогом на выбросы углерода при производственных процессах. Точнее, закончится первый этап. На втором этапе производители стали, бетона и нефти потребуют расчета и учета выбросов для каждого производственного процесса, используемого при строительстве и эксплуатации ВИЭ, а их десятки тысяч. В смелых мечтах можно представить налог на каждого человека за выдыхание СО2.

Дополним изложенное такими данными. Альбедо (коэффициент отражения солнечного света) широколиственного леса заметно ниже, чем у степи, тундры, лугов. У хвойного леса эта разница составляет уже десятки процентов. Есть оценки, по которым альбедо лесов на Аляске может быть 7,1%, а тундры — 19,9%. Из космоса легко видеть: там, где растут деревья, планета намного темнее, чем в районах степей, саванн и тем более пустынь.

Если отражающая способность ландшафта снижается на один процент, то он получает от солнца примерно на 40 кВтч в год больше энергии. Высадка 20 млн деревьев (инициатива TeamTrees) приведет к увеличению поглощения солнечного излучения поверхностью земли на 40 трлн киловатт-часов. Это вдвое больше всей электроэнергии, потребляемой человечеством за год.

Таким образом, лучший способ борьбы с глобальным потеплением — вырубать леса. По одной из гипотез, оледенения на земле были связаны именно с сокращением лесов, что привело к уменьшению поступление в атмосферу главного парникового газа — водяного пара.

Поскольку стопроцентного усвоения СО2 быть не может, то растения должны пропустить через себя гораздо больше воздуха. В теплице должен гулять ветер, а в лесу настоящий ураган. Чего мы не наблюдаем.

В гипотезе, что углерод, необходимый для образования тканей растений, поглощается листьями растений из углекислого газа в воздухе, и в этих же листьях превращается в глюкозу, отсутствует главное: как углерод доставляется к корням, к клубнеплодам, когда поток воды внутри растения и минеральных веществ вместе с ней движутся от корней к листьям? Механизма переноса углеродных соединений от листьев к корням не существует.

Биологи могут подсчитать объем органики, образующийся в экосистеме. Но подсчитать, какая часть этой органики образовалась из СО2, присутствующего в воздухе в количестве 0,04%, —– невозможно. Инвестировать в биржи торговли квотами за счет посадки деревьев, естественно, можно, но надо понимать, что это не имеющая устойчивого будущего кратковременная спекуляция.

Что мы знаем об углекислом газе CO2?

Растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ.

Люди и животные вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Это поддерживает постоянное количество кислорода и углекислого газа в воздухе.

Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

В воздухе всегда содержится небольшое количество углекислого газа, около 1 литра в 2560 литрах воздуха. Т.е. концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,038 %.

Как видно на диаграмме сверху концентрация углекислого газа на Земле растёт (обращаю ваше внимание, что это измерения не в городе, а на Горе Мауна Лоа в Гаваи) – доля углекислого газа в атмосфере с 1960г по 2010г год выросла с 0,0315% до 0,0385%. Т.е. стабильно растёт на +0,007% за 50 лет. В городе концентрация углекислого газа еще выше.

Концентрация углекислого газа в автмосфере:

в доиндустриальную эпоху — 1750 г :
280 ppm (частиц на миллион) суммарная масса — 2200 триллионов кг
в настоящее время — 2008 г :
385 ppm, суммарная масса — 3000 триллионов кг

Деятельность, сопровождаемая выбросами CO2 (некоторые бытовые примеры):

Езда на автомобиле (20 км) — 5 кг CO2
Просмотр телевизора в течение часа – 0.1 кг CO2
Приготовление пищи в микроволновой печи (5 мин) – 0,043 кг CO2

Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода.

В целом, химический баланс фотосинтеза может быть представлен в виде простого уравнения:

Первым обнаружил, что растения выделяют кислород, английский химик и философ Джозеф Пристли около 1770 г. Вскоре было установлено, что для этого необходим свет и что кислород выделяют только зеленые части растений. Затем исследователи нашли, что для питания растений требуется диоксид углерода (углекислый газ СO2) и вода, из которых создается большая часть массы растений. В 1817 французские химики Пьер Жозеф Пелатье (1788–1842) и Жозеф Бьенеме Каванту (1795–1877) выделили зеленый пигмент хлорофилл.

К середине 19 в. было установлено, что фотосинтез является процессом, как бы обратным дыхательному. В основе фотосинтеза лежит превращение электромагнитной энергии света в химическую энергию.

Фотосинтез, являющийся одним из самых распространенных процессов на Земле, обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов и обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете.

Экологическая арифметика

В течение одного года обычное дерево выделяет объем кислорода, необходимый для семьи из 3 человек. А автомобиль поглащает это же количество кислорода при сжигании 1 бака бензина 50 л.

1 дерево в среднем в течение 1 года поглащает 120 кг СO2, и примерно столько же выделяет кислорода
1 автомобиль поглащает этот же объем кислорода (120 кг) примерно при сжигании около 50 литров бензина, и вырабатывает различные выхлопные газы (их состав указан в таблице)

Состав выхлопных газов:

* Токсичные компоненты ** Канцерогены

за год в 1 автомобиль заправляют 1500 литров бензина (при пробеге 15000 км и расходе 10л/100км). Это значит, что необходимо 1500 л/50л в баке = 30 деревьев, которые выработают поглощенный объем кислорода.
1 автоцентр в Москве продает порядка 2000 автомобилей в год (размер одного паркинга). Т.е. 30 деревьев умножить на 2000 автомобилей в год получается = 60 000 деревьев на 1 автоцентр.
Начнём с малого: 2000 деревьев (1 дерево за 1 автомобиль) — это много или мало? На одном футбольном поле можно посадить не более 400 деревьев (20шт х 20шт через 5 метров — рекомендуемое расстояние). Получается что 2000 деревьев займут территорию — 5 футбольных полей!
Сколько по вашему стоит посадить 1 дерево? — можно отписываться в комментариях.

Наиболее активными поставщиками кислорода являются тополя. 1 га таких деревьев выделяет в атмосферу кислорода в 40 раз больше, чем 1 га еловых насаждений.

Пути снижения выбросов и токсичности

Колоссальное влияние на количество выбросов (не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе (значительная часть выбросов происходит в пробках и на светофорах). При удачной организации возможно применение менее мощных двигателей, при невысоких (экономичных) промежуточных скоростях.
Существенно снизить содержание углеводородов в отходящих газах, более чем в 2 раза, возможно применением в качестве топлива попутных нефтяных (пропан, бутан), или природного газов, при том, что главный недостаток природного газа — низкий запас хода, для города не столь значим.
Кроме состава топлива, на токсичность влияет состояние и настройка двигателя (особенно дизельного — выбросы сажи могут увеличиваться до 20 раз и карбюраторного — до 1,5—2 раз изменяются выбросы окислов азота).
Значительно снижены выбросы (снижен расход топлива) в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием стабильной стехиометрической смесью неэтилированного бензина с установкой катализатора, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, применением гибридного привода. Однако подобные конструкции сильно удорожают автомобили.
Испытания SAE показали, что эффективный способ снижения выбросов окислов азота (до 90 %) и в целом токсичных газов — впрыск в камеру сгорания воды.
Предусмотрены нормативы на выпускаемые автомобили. В России и европейских странах приняты стандарты ЕВРО, задающие как токсичность, так и количественные показатели (см. таблицу выше)
В некоторых регионах вводятся ограничения на движение большегрузного автотранспорта (например в г.Москва).
Подписание Киотского протокола
Различные экологические акции, например: Посади дерево — подари Земле кислород!

Что нужно знать про Киотский протокол?

По состоянию на 26 марта 2009 Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов). Заметным исключением из этого списка являются США. Первый период осуществления протокола начался 1 января 2008 году и продлится пять лет до 31 декабря 2012 года, после чего, как ожидается, на смену ему придёт новое соглашение.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

Деревья — искусственные, кислород — настоящий

Ученые из Колумбийского университета Нью-Йорка совместно с французской дизайнерской студией Influx Studio разработали искусственные деревья. По большому счету, это машина, стилизованная под драцену, с широкими ветвями и зонтообразной кроной. Ветки используются для того, чтобы поддерживать солнечные панели, которые питают деревья энергией.

Искусственные деревья внешне будут похожи на огромные фонари, которые переливаются в темноте различными цветами. Механические драцены будут не только приносить практическую пользу, но и станут украшением современного мегаполиса.

Кроме превращения углекислого газа в кислород, искусственные деревья могут служить дополнительным источником энергии. Помимо солнечных панелей, она будет вырабатываться путем превращения механической энергии от качелей, установленных у основания.

Вопрос: Неужели такие деревья делать эффективнее, чем сажать настоящие?

Источники:

P.S. В качестве заключения рекомендую еще одну статью в журнале Эксперт на эту же тему. Интересно, сколько стоит посадить 12 га леса?

Купил машину — посади 12 га леса

В повседневной жизни мы часто встречаемся с проблемами нехватки воды или продовольствия. Они причиняют нам определенные неудобства. Есть, однако, вещи, дефицит которых накапливается незаметно, но в ближайшем будущем рискует стать серьезной проблемой для обеспечения жизнедеятельности человечества.

Читайте также: