От сторонников теории антропогенного глобального потепления мы много знаем об ужасах, которые ожидают планету, если не снизить содержание в атмосфере углекислого газа. Помимо необходимости сокращать выбросы углекислоты, делается акцент на сохранении лесов, так как именно они играют особую роль в поглощении и переработке CO2.
Но тут допускается явная ошибка.
Леса - не "лёгкие"
Вопреки распространенному мнению, леса никоим образом не являются "лёгкими планеты" и в борьбе с избытком в атмосфере углекислого газа - абстрагируясь от вопроса, есть ли он, этот избыток, вообще, и так ли он опасен* - помогут примерно никак. Лес представляет собой сбалансированную экосистему: сколько углекислого газа поглощается из атмосферы в процессе фотосинтеза, столько его и выделяется в процессе дыхания животными, грибами и бактериями. Оно и понятно: фотосинтез создаёт биомассу, дыхание - разрушает.
В процессе фотосинтеза идёт реакция:
n CO2 + n H2O = (CH2O)n + n O2
где (CH2O)n - усреднённая формула биомассы (глюкоза - C6H12O6 и т.п.).
Процесс окисления органики - обратная реакция:
(CH2O)n + n O2 = n CO2 + n H2O
То есть, благодаря существованию лесов, из внешней среды в каждый конкретный момент времени изъято весьма небольшое количество углекислого газа - то, углерод которого вошёл в состав биомассы зелёных растений. Несмотря на то, что они составляют собой основную часть живой материи, это во много раз меньше, чем масса углерода углекислоты, содержащейся в атмосфере и гидросфере Земли.
Масса всего живого в мире - около 2.5 трлн тонн. В атмосфере содержится около 3 трлн тонн углекислоты, в океане же - примерно ещё в 60 раз больше. И без пересчёта в чистый углерод очевидно, что даже двукратное увеличение биомассы на планете "не сделает погоды".
Когда-то давным-давно - это нужно признать - леса действительно играли ключевую роль в углеродно-кислородном балансе. Но было то ещё в каменноугольном периоде.
На тот момент сухопутная жизнь появилась относительно недавно. Несмотря на то, что растения - гигантские папоротникообразные, позже голосеменные - были основой экологической пирамиды ("продуцентами"), полноценных растительноядных форм у позвоночных ещё не возникло.
Переваривать растительную биомассу на самом деле довольно-таки сложно - нужен целый комплект бактерий-симбионтов. Поэтому растениями питались, в основном, насекомые и другие беспозвоночные, раньше вышедшие на сушу. Причём поедали они по большей части генеративные органы растений, а не зелёную лиственную массу. А уж беспозвоночными питались все остальные.
Также частично бактерии и грибы перерабатывали мёртвые растения, а уж ими - по цепочке - питались всё более крупные организмы. То есть, выражаясь экологическими терминами, пастбищные пищевые цепочки были развиты слабо, и основой экосистемы были детритные цепи.
Но в целом переработка растительной биомассы была весьма неэффективна. В значительной степени та в итоге просто уходила в почву, особенно там, где были распространены болота. Так, собственно, и возникли каменноугольные залежи.
Позже появились нормальные растительноядные животные - ящеры, потом млекопитающие. Ситуация изменилась навсегда: теперь лес стал сбалансированной экосистемой, биомасса растений со времён мезозоя полностью перерабатывается.
Где же на самом деле у Земли "лёгкие"?
Но мы же понимаем, что любая экосистема, которая будет иметь положительный баланс по углероду, а именно это необходимо для того, чтобы изымать "лишний" углерод из атмосферы Земли, будет иметь и положительный баланс по кислороду и наоборот. То есть сбалансированной она быть как раз не должна. Грубо говоря, если мы атмосферный углекислый газ - CO2 - поглощаем и выделяем вместо него в атмосферу кислород - O2, то попутно нужно куда-то деть углерод - C.
Таким образом, совершенно необходимо, чтобы часть биомассы выводилась из круговорота необратимо. Только в этом случае экосистема будет эффективно изымать углекислый газ из атмосферы и окажется полезной для её, атмосферы, что называется, "декарбонизации".
В частности, эффективной экосистемой такого типа являются болота-торфяники (именно они, а не леса, истинные "лёгкие планеты"). Часть их биомассы тонет и ложится в грунт до того, как будет окислена в процессе переваривания, гниения или горения. Биомасса же, уходящая в почву, со временем превращается в торф, а позже - в уголь и природный газ. Возможно, также и в нефть: на эту тему существует разные теории.
Метки: #углекислый газ , #выбросы углекислого газа , #глобальное потепление , #изменение климата , #декарбонизация , #углекислота , #болота , #история жизни на земле , #парниковый эффект , #климатические изменения
Также некоторое количество биомассы тонет в морях, но всё-таки там, в осадке на океанском дне, захоранивается далеко не такой большой процент углерода - даже на дне морей есть кислород. Ну и какое-то количество углекислого газа превращается в карбонаты кальция и магния в составе раковин и скелетов морских организмов, которые выпадают в осадок и постепенно формируют известняковые осадочные породы. Но этот процесс идёт совсем медленно.
Как можно изъять углекислый газ из атмосферы?
Так вот если мы действительно хотим изъять из атмосферы некоторое количество углекислого газа, то леса сами по себе нам не помогут никак. Тем не менее, воспользоваться ими в интересах декарбонизации можно. Их для этого нужно вырубать.
Действительно: древесина деревьев, которые будут срублены, тем самым не будет переработана-окислена животными, бактериями и грибами леса, в котором росли эти деревья. Если каким-то образом избежать её сгорания или биологический переработки, то какое-то количество углерода действительно будет изъято из атмосферы.
То есть, если нужно выстроить систему изъятия из атмосферы CO2, следовало бы поступить примерно следующим образом:
1. Посадить быстрорастущие деревья - ну, вообще растения.
2. Собрать/срубить их, после чего захоронить в глубине земной коры.
Можно древесину топить в болотах. В морях лучше не надо: всё равно в итоге сгниёт. Можно, скажем, сгружать в бывшие угольные месторождения (в любые подземные полости), а их заливать водой или ещё как-то изолировать дерево от доступа воздуха.
Со временем, конечно, древесина всё равно будет распадаться, превращаясь в аналог торфа. Но тут уже ничего не поделаешь: придётся обеспечить хорошую изоляцию.
Но можно сделать проще. В лесах существует естественный экологический цикл. "Старые" участки леса часто выгорают - становятся жертвами пожаров. Просто потому, что там достаточно много сухостоя. Если мы будем вырубать часть леса - ту, которая всё равно скоро сгорит - и потом её описанным путём утилизировать, специально ничего уже сажать будет не нужно!
Древесину, кстати, можно закапывать не сразу, а после использования. То есть мы делаем что-либо из дерева, какие-то вещи. Они служат некий срок - а уж потом, когда они выходят из строя, мы их утилизируем-закапываем. Главное, чтобы дерево не сгорало и не гнило, всё остальное не имеет значения.
Ну вот примерно так. Кажется, план вполне работоспособный (вопрос целесообразности мы сейчас не обсуждаем). Но что-то мне подсказывает, что борцам за экологию он всё равно не понравится...
Сноски:
Связь потепления с накоплением углекислого газа в атмосфере в индустриальный период совершенно не доказана. Пока что ничего не свидетельствует о том, что происходит что-либо, выходящее за рамки естественного 1200-летнего климатического цикла похолоданий и потеплений. Очередное потепление началось ещё в доиндустриальный период и должно достичь максимума примерно в середине XXII века.
См. также