arrow http://www.bioticregulation.ru/life/carbon_r.php

ПОЖИРАТЕЛИ УГЛЕРОДА

Известия Наука, № 4 (82), 24 января 2003 г.

С тех пор как заводы и фабрики стали коптить небо, ученые не успевают подсчитывать количество углерода в атмосфере, представленного в виде углекислого газа. Точно сказать, сколько там этого газа, откуда он поступает и куда потом девается, никто не мог - всякий раз цифры получались разные, пока за проблему не взялись В.Г. Горшков и А.М. Макарьева из Петербургского института ядерной физики при поддержке РФФИ. Удалось составить глобальный баланс углерода, где важную роль играет фитопланктон в океане.

Много углерода поступает в атмосферу с распаханных человеком земель, с территорий, где вырублены леса, а также при сжигании ископаемого топлива. Все эти безобразия творятся главным образом в Северном полушарии. По расчетам, в нашем воздухе должно быть намного больше углерода, чем в Южном полушарии, но действительность иная. Куда же девается "лишний" углерод из Северного полушария? Предполагают даже, что на планете еще остались белые пятна — участки, которые усиленно поглощают углерод, но где именно они находятся, никто не знает. Ученые из Санкт-Петербурга считают эту гипотезу надуманной и предлагают учесть вклад живых организмов в океане, поскольку эта экосистема менее всего нарушена человеком. Они нашли, что океан поглощает почти весь углерод, который выделяется при сжигании топлива. Слой океана у самой поверхности, где обитают клетки фитопланктона, толщиной всего 50 микрометров, может поглотить довольно много углекислоты.


Наш комментарий к статье "Пожиратели углерода"

В статье представлено изложение результатов, опубликованных в журнале Геохимия (Горшков, Макарьева, 2002).

До начала индустриальной эры количество углекислого газа в атмосфере оставалось неизменным в течении многих тысячелетий. В настоящее время за счет масштабного сжигания ископаемого топлива современным человечеством в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа.

Этот факт позволяет осуществить проверку основного положения концепции биотической регуляции: не нарушенные человеком экосистемы противодействуют разрушению оптимальной окружающей среды, а нарушенные — лишены такой способности. В глобальном масштабе ненарушенной экосистемой является океан, так как человек потребляет лишь малую долю продукции океана. Напротив, экосистемы суши в целом могут рассматриваться как нарушенные, так как большая их часть затронута хозяйственной деятельностью человека (поля, пастбища, эксплуатируемые леса и проч.).

Концепция биотической регуляции предсказывает, что в ненарушенных экосистемах при появлении возмущения ("загрязнения"), как в случае избыточного углекислого газа в атмосфере, должны начаться процессы, компенсирующие такое возмущение и возвращающие окружающую среду в нормальное состояние. Разрушенные экосистемы не могут оказывать такого воздействия.

В обсуждаемой статье (Горшков, Макарьева, 2002) на основе анализа различных данных показано, что именно эта ситуация и наблюдается. Экосистемы океана поглощают значительную часть избыточного атмосферного углерода. Однако сила деструктивного воздействия (скорость сжигания ископаемого топлива цивилизацией) превосходит мощность экосистем океана по регуляции окружающей среды. Говоря простыми словами, человек производит загрязнения быстрее, чем оставшаяся ненарушенной природа может убрать.

В статье также показано, что нарушенные, активно эксплуатируемые человеком экосистемы (экосистемы суши) не оказывают стабилизирующего воздействия на окружающую среду. Аналогично, сломанный пылесос не поможет хозяйке в домашней уборке. Напротив, в ходе разрушения эксплуатируемых экосистем (полей, пастбищ), с их поверхности в атмосферу выделяется значительное количество углерода. Этот процесс выражается, например, в стремительном обеднении (эрозии) почв.

Оценивая мощность стабилизирующего воздействия ненарушенных экосистем и дестабилизирующего воздействия нарушенных экосистем, можно подсчитать, какая площадь Земли должна быть занята ненарушенными экосистемами для того, чтобы остановить накопление углекислого газа в атмосфере, не снижая скорости сжигания ископаемого топлива. Оказывается, что этого можно достичь путем прекращения эксплуатации лесов, которая в настоящее время дает вклад не более 1% в валовой мировой продукт. Таким образом, остановки накопления углекислого газа в атмосфере можно достичь без подрыва основ мировой экономики.

В заключение отметим, что углерод, поглощаемый экосистемами океана через поверхность раздела океан-атмосфера, не накапливается в 50-микрометровом слое у поверхности раздела, как это можно предположить из статьи "Пожиратели углерода", а постепенно распространяется по всей глубине океана. Свойства 50-микрометрового слоя определяют лишь скорость проникновения углерода из атмосферы в океан.

А.М. Макарьева, В.Г. Горшков