Nature: На арктической многолетней мерзлоте размещают «покрывала» из древесных материалов для снижения выбросов углерода
Стартап проверяет, может ли стабилизация участков многолетней мерзлоты, подверженных быстрому разрушению, предотвратить выбросы парниковых газов.
Канадский стартап разрабатывает способ предотвращения выбросов парниковых газов из многолетней мерзлоты путём стабилизации почвы с помощью теплоизоляционного «покрывала» из древесных материалов. Если этот метод окажется эффективным, он может стать первым инструментом, позволяющим непосредственно сдерживать выбросы парниковых газов, выделяющихся из многолетней мерзлоты по мере потепления в Арктике.
«Наша цель — обеспечить, чтобы углерод, содержащийся в почве, оставался надёжно изолированным», — говорит Кансу Кулха (Cansu Culha), соучредитель компании PermaC и исследователь природных рисков в Университете Британской Колумбии (Ванкувер, Канада).
Мёрзлые участки земной поверхности оттаивают по мере повышения температуры, вызванного антропогенными выбросами. Единственный надёжный способ замедлить это таяние в глобальном масштабе — радикально сократить выбросы от сжигания ископаемого топлива. Однако некоторые исследователи изучают методы непосредственного предотвращения таяния: от укладки светоотражающих матов на ледники до закачки воды на морской лёд для увеличения его толщины.
По словам исследователей, подход компании PermaC — первый известный им метод, направленный именно на предотвращение таяния многолетней мерзлоты и связанных с ним выбросов; по оценкам, объём этих выбросов сопоставим с показателями Японии.
Компания недавно завершила первые испытания своих теплоизоляционных покрывал на территории Северо-Западных территорий Канады — на участке многолетней мерзлоты, подверженном быстрой эрозии (такое явление называют «ретрогрессивным термокарстовым оползнем»). Подобные оползни возникают, когда холм многолетней мерзлоты оттаивает и обрушивается, позволяя эрозии разрушать значительные участки ландшафта. В результате более глубокие слои почвы подвергаются воздействию тепла, образуя очаги интенсивных выбросов CO2 и метана. Согласно одной из оценок, такие зоны быстрой эрозии могут увеличивать объём выбросов из многолетней мерзлоты на 40% по сравнению с показателями, рассчитанными в моделях, учитывающих лишь постепенное таяние.
Компания применяет метод стабилизации краёв термокарстовых провалов (оползней) с помощью слоя, состоящего из древесной стружки, грунта и семян местных растений, укрытого матом из кокосового волокна, напоминающим мешковину. Кулха говорит, что эта идея возникла у неё после того, как она узнала об опыте коренных народов Аляски, предотвращающих деградацию многолетней мерзлоты путём высадки деревьев по краям таких провалов. Подобные противоэрозионные покрытия уже используются в регионах с умеренным климатом, однако для теплоизоляции или стабилизации многолетней мерзлоты они до сих пор не применялись, отмечает она.
Компания PermaC пока не опубликовала результаты испытаний, проведённых в этом году. Тем не менее, покрытие, судя по всему, остановило эрозию: за время арктического лета край провала, не защищённый покрытием, отступил на 5 метров, тогда как на участке, укрытом матом, заметного отступления почвы зафиксировано не было, сообщает Кулха.
«Это весьма многообещающие результаты», — говорит Кристина Шедель (Christina Schaedel), специалист по многолетней мерзлоте из Центра климатических исследований Вудвелла (Фалмут, штат Массачусетс), консультирующая компанию. Впрочем, она добавляет, что эти данные получены на примере лишь одного провала и за один летний сезон.
«Зелёное» покрытие
Одной из сложностей является расчёт объёма выбросов CO2, предотвращаемых благодаря использованию таких покрытий. Измерение выбросов углекислого газа из термокарстовых провалов — непростая задача, которая до сих пор остаётся предметом активных научных исследований, отмечает Марк Лара (Mark Lara), биолог из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, изучающий ландшафты многолетней мерзлоты. «Безусловно, существуют провалы, из которых активно выделяется углерод», — говорит он. Однако, добавляет учёный, существует «множество нюансов, способных существенно повлиять на результаты». Например, объём выбросов из конкретного провала зависит от его геометрии, содержания углерода в почве и того, какая часть этого углерода в результате эрозии превращается в CO2 или метан.
На данный момент у Кулхи есть лишь предварительные оценки объёмов выбросов, которые можно предотвратить с помощью таких покрытий. Экстраполируя данные исследований скорости эрозии и содержания углерода в почве Арктики, она полагает, что использование покрытий на типичном участке оползания грунта, богатом углеродом, позволит предотвратить выброс около 2200 тонн CO2 в год. Если эти расчёты верны и покрытия удастся разместить на 20 000 подобных участков в Канаде и на Аляске (что составляет амбициозную цель компании на ближайшее десятилетие), то, по оценкам Кулхи, можно будет предотвращать выбросы примерно 40 миллионов тонн CO2 ежегодно — объём, сопоставимый с годовым уровнем выбросов Венгрии.
По словам Кулхи, компания разрабатывает детальную методику, позволяющую независимой стороне проверять данные о предотвращённых выбросах; это необходимо для продажи углеродных кредитов, соответствующих объёму выбросов, которых удалось избежать благодаря использованию покрытий. Такие кредиты можно будет приобретать для компенсации выбросов в других местах. Компания планирует начать выпуск кредитов уже в следующем году; на данный момент она привлекла от инвесторов 1,4 миллиона канадских долларов (1 миллион долларов США), сообщает Кулха.