Карбоновые полигоны (от англ. carbon – углерод) – это территории с уникальной экосистемой, созданные для реализации мер контроля климатических активных газов с участием университетов и научных организаций.
Карбоновые полигоны позволяют проводить ряд важнейших исследований в сфере экологии. Например:
- разработку и адаптацию наземных технологий полевого и лесного агрохимического контроля почв и респирации парниковых газов;
- разработку и адаптацию технологий дистанционного учета надземной и подземной фитомассы, ризосферы, агрохимического контроля почв и респирации парниковых газов;
- разработку и адаптацию математических моделей по первичной валовой продуктивности, первичной нетто-продуктивности, нетто-обмену CO2 между экосистемой и атмосферой, респирации и других параметров углеродного баланса экосистем на эталонных участках.
В феврале 2021 года Министерство науки и высшего образования Российской Федерации года запустило пилотный проект по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса.
В первый год реализации проекта карбоновые полигоны будут созданы в Чеченской Республике, Краснодарском крае, Калининградской, Новосибирской, Сахалинской, Свердловской и Тюменской областях. На территории карбоновых полигонов планируется осуществлять как научную, так и образовательную деятельность.
Реализация проекта по созданию карбоновых полигонов соответствует Национальному плану мероприятий адаптации к изменениям климата на период до 2022 года, утвержденному Правительством РФ в декабре 2019 года, и Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, принятой в декабре 2016 года.
Каждый полигон открывается при поддержке различных университетов и научных организаций, а вместе все они будут обладать собственной просветительской миссией.
Первый карбоновый полигон
В августе 2021 года состоялось официальное открытие первого в России карбонового полигона. Полигон Западно-Сибирского научно-образовательного центра расположен на биостанции «Озеро Кучак».
Полигон способен стать частью эколого-климатического трансекта через всю Россию с севера на юг. К нему могут добавиться исследовательские станции в Тобольске, в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах.
Оператором полигона стал Тюменский государственный университет (ТюмГУ), участие в исследованиях примут ученые из Института экологии и эволюции им. ак. А.Н. Северцова РАН и Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН. Поддержку проекту оказывает ПАО СИБУР — крупнейшая нефтегазохимическая компании России. Площадь тюменского полигона — 2,32 га, установленное на нем оборудование позволяет проводить мониторинг выброса парниковых газов на территории более 10,6 тыс. га.
Карбоновый полигон, расположенный в Тюменской области, подразумевает возможность создания нескольких участков. Сегодня дан старт работе первого участка с учетом уникальной особенности большой области – разнообразия экосистем от Карского моря до степей Казахстана. Он охватывает наиболее характерные для региона типы экосистем: леса, озера, болота и агроценозы. Здесь будет проводиться анализ территории для расчета биологической массы, видового состава растений и состояния почв. Ученые будут собирать информацию при помощи беспилотных систем и наземного оборудования.
Проводимые исследования помогут разработать комплекс научных и технологических решений для точного учета поглощения и выбросов парниковых газов. Исследователи смогут детально оценивать секвестрационный потенциал каждой экосистемы, разрабатывать наиболее эффективные для поглощения углекислого газа сочетания видов и сортов растений.
Второй карбоновый полигон
В Свердловской области на базе Коуровской астрономической обсерватории Уральского федерального университета (УрФУ) в октябре 2021 года открылся карбоновый полигон «Урал-Карбон».
Уральский карбоновый полигон включает в себя две площадки общей площадью больше 300 га. Основная площадка расположена на базе Коуровской обсерватории. Там создана необходимая для изучения вопросов углеродной нейтральности инфраструктура, установлено современное исследовательское оборудование, пульсационная и стационарная камерная системы для измерения потоков парниковых газов, созданы лаборатории и аудитории для занятий.
В Минобрнауки отметили, что объект уникален благодаря специфике территории региона: на Урале много таёжных лесов, резервирующих сток углерода из атмосферы, а также промышленных предприятий, заинтересованных в экологическом благополучии и скорейшем запуске карбоновых ферм.
Программа «Урал-Карбона» стала частью деятельности Уральского межрегионального научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня. К ней подключились участники НОЦ, учёные и специалисты УрФУ, уральских лесотехнического, горного и аграрного университетов, профильных институтов регионального отделения РАН, ботанического сада. Кроме того, проект поддерживают крупные промышленные предприятия Свердловской области.
Стоит отметить, что по запросу предприятий Свердловской области специалисты УрФУ также выращивают в ботанических садах Екатеринбурга растения для карбоновых ферм. Доступные в регионе территории будут засажены высокопродуктивными растениями для увеличения скорости связывания углекислого газа. Учёные предусмотрели и дальнейшую утилизацию таких растений – их можно использовать в качестве биотоплива, а также корма животным.