По данным ООН, примерно шесть процентов суши занимают болота. В России ими покрыто около пятой части территории страны — и это несмотря на то, что раньше их осушали ради добычи торфа. Сегодня отношения к болотам полностью изменилось: ученые хотят больше узнать об их роли в экологии. На помощь им приходит энергетика.
Настоящие легкие планеты
Леса называют легкими планеты: мы привыкли считать, что они главный поставщик кислорода в атмосферу. На самом деле за здоровое дыхание Земли по большей части отвечают болота.
— Баланс кислорода в лесах почти нейтрален: они выделяют его столько же, сколько затем потребляют. В болотах органика разлагается медленно и не полностью, образуя торф. Поэтому кислород, который в лесах расходуется микроорганизмами при разложении отмерших растений, в болотах высвобождается и вносит положительный вклад в атмосферу. Получается, что среди наземных экосистем легкие планеты — это именно болота, — объясняет старший научный сотрудник Югорского государственного университета Илья Филиппов.
Чем толще слой торфа в болоте, тем больше органики оно законсервировало и тем больше выделило кислорода.
Круговорот углерода в болотах тоже происходит иначе. В лесу он замкнутый: поглощается и выделяется в атмосферу одинаковое количество углекислого газа. В болотах же часть углерода не высвобождается (поскольку биомасса не разлагается до конца), а сохраняется в виде торфа и накапливается — иногда в течение сотен тысячелетий. Благодаря этому торфяники аккумулируют 500 гигатонн углерода — вдвое больше, чем все леса на планете.
Зачем нужны болота
Еще в древности люди поняли, что торф можно использовать как топливо. Долгое время он считался самым ценным компонентом болот. Ради добычи торфа их активно осушали — пока не выяснилось, что они тесно связаны с другими экосистемами.
Болота собирают излишки дождевой и талой воды, а затем питают реки и поддерживают уровень грунтовых вод, при этом играя роль природных фильтров. Это естественные резервуары, которые хранят больше пресной воды, чем все реки мира. Не только пресной, но и чистой: если в озерах вода обновляется каждые 17 лет, то в болотах — каждые 5 лет.
Торф хранит не только углерод, но и тепло — вот почему болота никогда не замерзают полностью. Теплом они делятся с соседними территориями. Поэтому зимы для обитателей болотистой местности становятся чуть мягче, а вегетационный период, во время которого растения цветут и активно развиваются, — чуть дольше.
Природная летопись
Болота накапливают торфяные отложения тысячелетиями. Исследуя их, ученые узнают, какие организмы здесь жили когда-то, какие происходили процессы и как менялись условия среды. Записи этой «летописи» помогают прогнозировать климатические изменения.
Когда понижается уровень грунтовых вод в результате каких-то работ (например, расширения площади сельхозугодий), торф быстро разрушается, углерод высвобождается, и болото становится источником парниковых газов. Если все болота разом исчезнут, это будет проблема глобального уровня. Вот почему столь велик мировой интерес к болотам России, которые занимают более 20% площади нашей страны. Без их учета любые модели изменения климата неполноценны.
Илья Филиппов
Старший научный сотрудник Югорского государственного университета
Если торф — страницы летописи, то изучение флоры и фауны болот — словно перепись населения. На болотах обитает около 40% всех видов, в том числе редких: это растения, насекомые, земноводные и другие животные. Например, около салымского нефтепромысла произрастают 18 краснокнижных видов растений.
Передвижные лаборатории ученых едут между югорскими болотами в районе Салымских месторождений во время экспедиции
Передвижные лаборатории ученых едут между югорскими болотами в районе Салымских месторождений во время экспедиции
Вид с высоты на Васюганские болота в Западной Сибири — одни из самых крупных в мире
Вид с высоты на Васюганские болота в Западной Сибири — одни из самых крупных в мире
Ученые подсчитали: если обеспечить защитой всего 10% территории, можно сохранить 80% биоразнообразия. Для этого нужно точно знать, где и кто обитает. Чтобы выяснить это, экологи регулярно ведут полевые исследования и изучают местность по снимкам из космоса.
Два сокровища Западной Сибири
Одни из самых обширных болот мира расположены в Западной Сибири — там, где находятся крупные месторождения углеводородов и где добывают 70% российской нефти. Чтобы использовать это богатство с умом, исследователи всесторонне изучают сибирские экосистемы. Так, совместные экспедиции проводят экологи Салымских месторождений и ученые Югорского государственного университета.
Разные типы болот ведут себя по-разному. У каждого свои обитатели, свои типы устойчивости и уязвимости. Нужно это учитывать, чтобы деятельность человека не мешала природе. В одних случаях экосистему лучше не трогать (например, папоротниковые болота, которых на Земле почти не осталось, — они слишком хрупки), в других — достаточно немного скорректировать маршрут строящейся дороги.
Елена Лапшина
Профессор Югорского государственного университета
С начала 1990-х югорские ученые наблюдают за скоростью накопления и выделения парниковых газов болотами. Специалисты фиксируют данные в разное время года и при разной погоде.
Первый стационарный комплекс для мониторинга потоков парниковых газов появился в 2007 году под Ханты-Мансийском — это была лишь одна точка, которая позволяла изучать один тип болот. Однако со временем стало ясно, что нужна целая сеть полигонов для наблюдения.
Дмитрий Степаненко
Начальник управления экологической безопасности «Салым Петролеум девелопмент»
Сейчас ученые Югорского государственного университета, правительство ХМАО и экологи Салымских месторождений создают региональную систему мониторинга парниковых газов. На станциях устанавливают датчики, анализаторы и другое оборудование, которое помогает отследить, как движутся потоки углекислого газа и метана, а также оценить, сколько парниковых газов поглощают болота и как эта цифра зависит от изменения климата и деятельности человека.
Всего в сети будет пять станций. Три уже работают, причем одна из них, открывшаяся недавно на Салымских месторождениях, стала первой станцией мониторинга парниковых газов на российских нефтегазовых промыслах.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».