Что мы знаем о торфе и торфяниках? Пожалуй, большинство из нас сталкивались с этими словами, только покупая почвенные смеси для комнатных растений, в худшем случае – чувствовали последствия пожаров на торфяниках, когда в течение многих суток воздух был наполнен характерным едким дымом.
Однако в контексте изменений климата и сохранения биоразнообразия тема торфяников выглядит более масштабно, чем может казаться на первый взгляд.
В Украине наряду с термином «торфяники» (англ. peatlands) также употребляется название «болота» – это обводненные экосистемы, в которых происходят процессы накопления не разлагаемых растительных остатков, в результате чего образуется торф.
Торфяники покрывают лишь 3% площади суши планеты, одновременно удерживая в себе около 30% всего углерода, накопленного в почвах (550 гигатонн). Это количество углерода такое же, которое содержит биомасса всего живого нашей планеты и вдвое больше всей глобальной лесной биомассы, или 75% от общего количества углерода атмосферы.
Именно поэтому торфяники признаны самыми эффективными наземными экосистемами для хранения углерода – они накапливают и сохраняют атмосферный углерод тысячи лет. Способность торфяников поглощать углекислый газ из атмосферы и накапливать в себе углерод делает их важным элементом в поддержании глобального климатического равновесия.
Во время роста растения поглощают из атмосферы главный парниковый газ – двуокись углерода (СО2) и накапливают его в своей биомассе в виде органических веществ (которые составляют более 50% массы растительного организма), а поскольку благодаря обводнению в торфяниках создаются анаэробные условия (условия острой нехватки кислорода), в которых разложение отмерших частей растений протекает замедленно, большая их часть «консервируется» на длительный период – настолько длительный, насколько будут сохраняться условия увлажнения торфяника.
При осушении уровень воды в торфяниках искусственно снижается, и это запускает процесс разложения органической части торфа при участии кислорода. Аэробное разложение органической части торфа происходит в 50 раз быстрее, чем в анаэробных условиях торфяников. Вследствие этого торфяники перестают быть хранилищем СО2 и превращаются в мощный источник его выбросов в глобальном масштабе.
Торфяники образовались тысячи лет назад и те из них, которые в Украине не успели осушить или уничтожить торфоразработками, – до сих пор нарастают со скоростью около 0,5 – 1 мм в год. Это возможно именно благодаря тому, что они остаются обводненными.
Вездесущее осушение и добыча торфа в Украине
В Европе 90% торфяников осушено. В Украине масштабное строительство осушительных систем велось в период 1966-1985 годов.
Осушение заболоченных земель осуществляли с целью их использования в сельском хозяйстве, в том числе под вспашку. По данным Госводагенства, в 1990 году общая площадь осушенных земель была доведена до 3 млн. 70 тыс. га. Была построена сеть мелиорационных каналов, по которым вода сама по себе отводится с осушенных площадей в реки.
В наше время в Украине добыча торфа является распространенным явлением, большая часть добытого торфа идет на изготовление топливных брикетов, а также используется как субстрат и удобрение в сельском хозяйстве и цветоводстве.
До сих пор строят новые системы осушения под торфоразработки, при этом эффект осушения распространяется не только на саму площадь, где планируется добыча торфа, а и на прилегающие территории.
Существующая сеть старых мелиорационных каналов остается неизменной, а кое-где периодически она прочищается для поддержки в активно действующем состоянии. Эффект осушения от построенных десятилетия назад мелиорационных каналов действует до сих пор.
Как осушение и торфодобыча влияют на климат
На всей площади, где произошло осушение, вследствие чего, снижение уровня воды, анаэробный распад растительных остатков уступил место разложению при участии кислорода, соответственно прекратился процесс торфообразования.
При этом накопленный в торфе углерод начал стремительно возвращаться в атмосферу в виде СО2 – парникового газа, что влияет на климатические изменения. Проще говоря, такой процесс называется минерализацией, или деградацией торфяников.
По данным проекта «Национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов за 1990-2018 годы» (далее – «Национальный кадастр выбросов») выбросы парниковых газов в Украине в 2018 году составили 344,1 млн. т СО2-эквивалента с учетом сектора «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (LULUCF).
Если бы у нас была задача оценить, сколько в Украине составляет доля от выбросов СО2, вызванная осушением, добычей и сжиганием торфа, для этого необходимо было бы принимать во внимание площадь осушенных торфяников и способы землепользования на них, площадь на которой осуществляется добыча и количество торфа, добываемого, а также площади, охваченные торфяными пожарами.
Общая площадь осушаемых торфяных почв, в зоне действия государственных осушительных систем, принадлежащих к сфере управления Госводагенства, составляет 474,5 тыс. гектаров. Большинство торфяников в Украине относятся к низинному типу, наибольшие их площади сосредоточены на Полесье.
В проекте «Национального кадастра выбросов», выбросы именно от добычи торфа в 2018 году оценены в размере 0,3 мегатонн CO2-эквивалента. Площадь, на которой осуществлялась добыча торфа в 2018 году, по данным Госгеокадастра, занимала в стране около 8,9 тыс. га. Это данные только по действующим торфоразработкам, без учета уже выработанных и заброшенных торфяников, которых в Украине минимум в 4 раза больше.
Цифра в 300 000 тонн CO2-эквивалента «Национального кадастра выбросов», очевидно, не включает выбросов от минерализации торфяников, на которых было осуществлено осушение и использование в сельском хозяйстве. А также от пожаров на торфяниках, которые наиболее вероятно, оцененные в других категориях источников выбросов, однако выделить их отдельные значения из «Национального кадастра выбросов» не является возможным.
Научные данные по количеству эмиссий СО2 из осушенных торфяников существенно различаются. Так, в публикации Раковича В. А. (2005 г.) указано, что эмиссии СО2 из осушаемых низинных торфяников достигает 9,72 т/га в год, а из произведенных и разрабатываемых торфяников -13,8 т/га в год.
Тогда как в публикации «Peatland Restoration and Ecosystem Services. Science, Policy and Practice (2016 г.) приводят данные о 20 т/га в год для осушенного торфяника, который используется в сельском хозяйстве.
Добыча торфа для любых нужд ведет к потере 50 кг углерода из 1 м3 добытого торфа (Hillebrand 1993 г., Rodhe and Svensson, 1995 г.), или 20-35 т углерода на га в год на территории современных торфоразработок (Cleary et al. 2005 г.).
После добычи, торф полностью минерализуется путем окисления с выделением СО2. Это происходит сразу – в случае его использования в качестве топлива, или через несколько лет – в случае его использования в сельском хозяйстве.
Брошенные после добычи торфа разработки, что не были обводнены, остаются масштабными источниками выбросов СО2.
Из «Национального кадастра выбросов» следует, что максимальная площадь под торфоразработками в период с 1990 по 2018 год занимала 35 тыс. га (1994 год).
Неизвестно, какая часть из этой площади была обводнена после окончания добычи торфа, поэтому для расчета ориентировочного количества эмиссий СО2, что выделяется из производимых и разрабатываемых торфяников в Украине, мы используем эту площадь.
Расчет будем проводить исходя из «минимального» варианта – выделения из производимых и разрабатываемых торфяников 13,8 т/га в год СО2.
Следовательно количество выбросов СО2 в год от минерализации торфяников и торфоразработок составляет:
35 000 га х 13,8 т/га = 483 000 тонн.
Ориентировочное количество эмиссий СО2, выделяемого всеми осушенными торфяниками в Украине (без производимых и разрабатываемых):
439 500 га х 9,72 т/га = 4 271 940 тонн.
Конечно, такие расчеты не являются совершенными, и не отражают фактическое количество выбросов парниковых газов с торфяников, поскольку они не учитывают способ использования осушенных площадей, от которого существенно зависит количество выбросов.
Осушенный торфяник может использоваться как пастбище или сенокос, или под вспашку и выращивание сельскохозяйственных культур, и понятно, что во втором случае выбросы парниковых газов будут существенно больше.
Также от того, обводненные ли торфяники, на которых добыча уже завершилась и происходит ли в них процесс образования торфа – также зависит количество выбросов.
Приведенные расчеты, конечно, не является «истиной в последней инстанции», но вывод который можно сделать относительно всех приведенных оценок выбросов СО2 от минерализации торфяников такой – необходимо проверить исходные данные по площади осушенных торфяников в разрезе способов их использования и исследовать фактическое состояние выбросов ними при различных видах хозяйствования, который затем можно экстраполировать на большие площади в зависимости от способа использования.
Еще одна «ветка» для оценки выбросов СО2 торфяниками связана собственно с добычей торфа. Объемы добычи торфа известны. В 2019 году предприятиями государственного концерна «Укрторф», подчиненного «Минэкоэнерго», что объединяет в себе государственные предприятия, которые занимаются добычей и переработкой торфа (есть еще частные и коммунальные) было добыто 500 615 тонн торфа.
Из части торфа от этой общей массы было изготовлено 234699,2 тонн торфобрикетов, которые используются как топливо в коммунальной сфере и в быту гражданами.
Зная объем выбросов при сжигании 1 тонны торфобрикета, что составляет 1070 кг СО2 на тонну (согласно «Методики расчета выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов в воздух от использования топлива на бытовые нужды в домохозяйствах»), можем рассчитать:
Количество выбросов СО2 в год от сжигания изготовленных торфобрикетов:
234699,2 т х 1,070 т = 251 128,144 тонн
Другая часть добытого предприятиями «Укрторфа» торфа – 265 915,8 тонн – идет на использование в качестве субстратов и удобрений в сельском хозяйстве и цветоводстве.
В конечном итоге, этот торф также минерализуется с выбросом СО2.
В нашем расчете, для упрощения предполагаем, что эта часть добытого торфа также минерализуется полностью с выделением такого же количества СО2, как и при сжигании, за 1 год:
265 915,8 т х 1,070 т = 284 529,9 т.
Остается подсчитать выбросы, вызванные пожарами на торфяниках. Такие пожары способны генерировать до 2000 тонн CO2/га в регионах с умеренным климатом. (Согласно публикации «The Global Peatland CO2 Picture. Peatland status and emissions in all countries of the world», Hans Joosten, 2009 год).
В «Национальном кадастре выбросов» приведены площади поврежденных пожарами незалесненных торфяников с 2005 по 2018 годы.
В 2018 году эта площадь составляла — 271 га, а в «рекордном» 2015 году — 1167 га.
Подсчитаем количество выбросов СО2 от пожаров на торфяниках в 2018 году:
271 га х 2000 т СО2/га = 542 000 т
Подытожив наши неидеальные расчеты, получаем количество выбросов СО2, вызванных осушением торфяников, добычей торфа и пожарами на них, за год:
483 000 т (с поверхности добычи) + 4 271 940 т (с поверхности осушенных) + 251 128 т (от сжигания торфобрикетов) + 284 529,9 (минерализация добытого торфа) + 542 000 т (от пожара) = 5 290 597 тонн.
Более 5 мегатонн, что значительно больше количества выбросов СО2 Трипольской ТЭС за двухлетний период.
Конечно, в этих расчетах мы не учитываем выбросы от сжигания топлива машинами работающими на торфодобыче, заводами по изготовлению торфобрикетов и выбросы от транспортировки торфа с месторождения до заводов по переработке, конечных потребителей и дистрибуторов.
В глобальном масштабе выбросы углекислого газа от осушения, пожаров и эксплуатации торфа составляют менее 3 000 млн. тонн в год, что эквивалентно более 10% от общего количества глобальных выбросов от сжигания ископаемого топлива.
Сравнивая полученную нами в расчетах цифру с суммарным количеством выбросов СО2 в Украине по 2018 году, видим, что выбросы, вызванные осушением и добычей торфа, составят около 1,5% от общего количества.
Из этого можно было бы сделать вывод, что выбросы незначительны, и поэтому ими можно пренебречь и в будущем, продолжая те практики хозяйствования, которые велись и до сих пор.
Однако ситуация не выглядит столь оптимистичной при более детальном рассмотрении. В настоящее время торфяники представляют собой неосознанную возможность для экономически эффективных мер для смягчения и адаптации к климатическим изменениям.
Продолжение сжигания, деградация, осушение и эксплуатация торфяников является «бомбой замедленного действия» – огромным количеством накопленного углерода, что готов выброситься в атмосферу.
Более важным является не количество выбросов СО2, осуществляемое осушенными торфяниками и вследствие добычи торфа сейчас ежегодно, а то количество, которое потенциально способно вызвать осушенные торфяники при их деградации.
Геологические запасы торфа в Украине составляют 2,17 млрд. т, суммарная площадь торфяных месторождений достигает 1 млн. га, а в границах промышленной глубины – 642 тыс. га.
По оценкам, содержащимся в «The Global Peatland CO2 Picture. Peatland status and emissions in all countries of the world» (Hans Joosten, 2009 г.), общее количество СО2, что может выбрасываться в атмосферу при деградации всех торфяников мира – это 1 468 124 мегатонн. Для Украины этот показатель составляет 2502 мегатонн.
Поделив это количество СО2 на уровень суммарных выбросов по 2018 году, получается что это как суммарные выбросы СО2 Украины за 7 лет.
Торфяники и водные ресурсы
Торф в естественном состоянии в отличие от других видов твердых горючих ископаемых сильно обводненный. Одна часть сухой массы торфа способна удерживать до 15-25 частей воды. Об этом особенно важно помнить сегодня – когда засуха и недостаток воды становятся все более распространенными явлениями.
Наиболее парадоксально, что в подавляющем большинстве направлений использования торфа, особенно на топливо, основу технологии составляют процессы, связанные с удалением значительного количества воды на разных стадиях производства, то есть вода вместо ценного ресурса превращается в отходы.
При осушении торфяника теряется его роль как природного фильтра и накопителя воды – он очищает и накапливает воду как губка при паводках и значительных осадках – и медленно «отдает» ее в грунтовые воды и русла рек, пополняя запасы воды, пригодной к потреблению.
Реки, сохранившиеся в естественном или близком к естественному состоянию, с прибрежными заболоченными территориями, имеют высокую способность к самоочищению.
Однако, если болота, что создают буферные зоны между рекой и сельскохозяйственными угодьями уничтожаются, биогенные элементы – азот и фосфор, происходящие из удобрений, смываются вместе с дождями непосредственно в реки. Как следствие, в воде размножаются сине-зеленые водоросли, и наблюдается «цветение воды».
Проблема осушения торфяников также тесно связана с проблемой исчезновения малых и снижением водности средних и крупных рек.
Поскольку большинство равнинных рек берут начало именно в крупных болотных массивах, которые ныне осушенные, рекам просто негде взять воду, чтобы обеспечить нормальный сток. Особенно в условиях, когда уровень зарегулированности этих рек превышает все возможные нормы, а уровень поступления воды с паводковыми водами и осадками снижается каждый год, в том числе, из-за глобальных изменений климата.
Таким образом, обращение с торфяниками не может рассматриваться отдельно от их водосборной площади речного бассейна – ведь они связаны экологическими и гидрологическими связями с окружающими территориями.
Торфяники и пожары
Как известно, в Украине чрезвычайно распространена порочная практика поджогов сухой растительности, от чего в сухую погоду страдают также и торфяники. Едкий дым от торфяных пожаров распространяется с ветром на большие расстояния, долгое время «задымляя» целые города и села.
Торфяные пожары приводят к прямой потере торфа и болотной растительности, и к огромным объемам выбросов CO2. При этом понятно, что торфяник в обводненном состоянии не может гореть.
Осушенные торфяники при пожаре горят во всех направлениях, могут прогорать вглубь на несколько метров, а потушить такие пожары очень трудно и это требует огромного количества воды для тушения 1 м2 пожара на торфянике нужно около 1 т воды.
И, о, ирония, – сначала мы осушили торфяники, а теперь для тушения пожаров на них часто не хватает воды в местных водных объектах вследствие их обмеления! Причем стоит заметить, что осушенный торфяник может загореться не только от поджога, но и самовозгореться в жаркую погоду.
Пожары на торфяниках тушат от нескольких дней до нескольких недель, и конечно, это связано с привлечением большого количества людей и пожарных машин, а значит – с большими средствами.
В свете изменений климата сохранение торфяников приобретает особый смысл – ведь летняя жара по прогнозам ученых будут только усиливаться, провоцируя все больше торфяных пожаров и сокращение запасов воды в реках.
Торфяники и сохранение биоразнообразия
Торфяники являются специфическими экосистемами, которым присущи особый растительный и животный мир. Добыча торфа связана со снятием верхнего слоя торфяника вместе со всей растительностью, выкапыванием дренажных каналов для отвода воды и использованием разнообразных машин для измельчения, сушки и уборки торфа.
Уничтожение растительности напрямую влияет на биоразнообразие, в то время как осушение и добыча торфа приводит к изменению гидрологических условий, что влияет на него опосредованно – уничтожая места обитания.
Во флоре Украины целый ряд видов растений растет только на торфяниках. Из-за масштабного осушения торфяников и изменений условий существования, в Красную книгу Украины занесено более 70 видов растений, в том числе 5 видов из Резолюции 6 Бернской конвенции.
Среди них насекомоядные растения – росянки длиннолистая и средняя, альдрованда пузырчатая, пухирники Брема, средний и малый, толстянки двухцветная и обычная, а также – сенокосцы болотные, сибирские ирисы, шейхцерия болотная, клюква мелкоплодная, 10 видов осок, 18 видов орхидных, 3 вида ив.
Торфяники представлены в Украине десятью типами жилищ из резолюции 4 Бернской конвенции.
Подобная ситуация и с животными, места обитания которых связаны с торфяниками. Много видов птиц в чрезвычайно освоенном сельским хозяйством ландшафте Украины находят приют именно на болотах.
В случае земноводных понятно, что болота – это место их размножения и обитания. Размножаясь, они дают пищу многочисленным видам птиц, в частности нашим любимым аистам.
Вследствие сокращения площадей торфяников с естественным гидрологическим режимом, редкими стали птица Камышевка Прудка, бабочки желтые Торфяник и Порок Геро, и многие другие виды животных.
Все это наводит на мысль о том, что все торфяники, которые остались в естественном состоянии, должны быть отнесены к территориям природно-заповедного фонда, а те мелиоративные, на которых остались природные экосистемы – должны быть восстановлены и обводненные.
Есть ли альтернатива торфу?
Добыча и использование торфа происходит за счет уничтожения живых, активно аккумулирующих углерод экосистем. Медленная скорость восстановления торфа означает, что его следует рассматривать как не восполняемый ресурс, то есть с климатической точки зрения торф является «ископаемым топливом», а не «биотопливом». Ископаемое топливо при отсутствии эксплуатации остается долговременным хранилищем углерода, не высвобождая его в атмосферу.
Сжигая торф, органический материал, который иначе продолжал бы сохранять углерод тысячи и тысячи лет, окисляется. Сжигая биотопливо (как древесина и солома), окисляющийся органический материал, он, так или иначе, был бы окисленным путем разложения после отмирания растений.
В случае сжигания биомассы, человек потребляет энергию, тогда как в случае естественного разложения, микроорганизмы потребляют энергию, высвобождаемую при окислении. В обоих случаях в атмосферу выделяется одинаковое количество СО2, только разными путями.
Альтернатив торфу как топливу существует много. И здесь, прежде всего, стоит обратить внимание на огромное количество соломы и других пожнивных остатков, которые так часто и массово сжигаются на полях, нанося вред плодородию почвы.
Топливные брикеты или пеллеты на основе соломы – хорошая альтернатива вместо использования топливных торфобрикетов.
К тому же, подавляющее большинство торфяников Украины расположено в лесистой местности.
Вследствие массового усыхания хвойных монокультур в Украине имеется значительный избыток низкокачественной сосновой древесины.
Поэтому ситуация, когда коммунальные учреждения закупают торфяные брикеты и везут их за десятки километров, в то время как на соседнем складе лесхоза гниет тысячи кубометров дров – абсурдна.
По использованию торфа в сельском хозяйстве и цветоводстве в качестве удобрения и субстрата – здесь также существуют альтернативы. Рядом фирм производятся почвенные смеси без содержания торфа – на основе компоста, древесных или кокосовых волокон. На украинском рынке также присутствуют такие альтернативы.
В некоторых странах, в частности в Великобритании, вред, который наносит добыча торфа, стимулирует потребителей все больше отказываться от покупки почвенных смесей на основе торфа.
Вместо использования торфа в сельском хозяйстве так же стоит использовать компосты, и поддерживать плодородие почвы посредством выращивания сидеральных культур и благодаря соломе и другим растительным остаткам, которые остаются на поле после сбора урожая.
Все в руках «Минэкоэнерго»
Обводнение осушенных торфяников является эффективным способом сохранения биоразнообразия, водных ресурсов и восстановления их способности к накоплению углерода из атмосферы, а также прекращения ими выбрасывать СО2 вследствие минерализации. Засуха прогрессирует, и сохранение торфяников как накопителей воды — жизненно необходимо.
Несмотря на ценность торфяников и бессмысленность использования торфа при наличии ничем не худших альтернатив, «Минэкоэнерго» в 2019 году заключением по оценке воздействия на окружающую среду позволило планируемую деятельность по добыче торфа на площади 1848,2 га на месторождении «Гвоздь» в Овручском районе Житомирской области.
В 2020 году «Минэкоэнерго» также дало «добро» на разработку почти 6 тыс. га торфяников в Волынской области. Что интересно, что в одном отчете с ОВД по добыче торфа не были оценены выбросы СО2, связанные с окислением (минерализации) торфа, не было должным образом оценено влияние торфодобычи на биоразнообразие и водные ресурсы.
Согласно закону «Об оценке влияния на окружающую среду», такие воздействия должны быть оценены как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Учитывая попытку «Минэкоэнерго» внедрять политику по охране климата, остается надеяться на сворачивание торфодобывающей отрасли. Ведь можно сказать, что настоящая цена торфа измеряется не в денежном эквиваленте, а в количестве тонн углерода и воды, которую он до сих пор накапливает в себе, и от количества видов животных и растений, что до сих пор выживают благодаря существованию торфяников.
От действий «Минэкоэнерго» зависит, будут ли торфяники оставаться хранилищем углерода, или будут становиться все большим источником выбросов парниковых газов.
Автор: Екатерина Борисенко, эколог
Источник: Украинская правда. Жизнь
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.