Пора делать что-то в Арктике! Участники консорциума «РИТМ углерода» обсудили мониторинг пулов углерода и парниковых газов и выяснили, зачем популяризировать науку

Углекислый газ, метан, закись азота, гексафторид серы, фторуглероды и некоторые другие вещества обладают не только химической активностью, но и активностью климатической. Они пропускают солнечное излучение к поверхности Земли, но не дают теплу уходить в космос. Так возникает всем известный парниковый эффект, который приводит не только к потеплению, но и другим глобальным изменениям климата. Чтобы разобраться в механизме и степени их воздействия на климат, разработать действенные меры для адаптации к изменениям, а также выяснить, можно ли «отыграть назад» часть негативных эффектов, нужна прежде всего обширная система сбора данных.

Шесть научных консорциумов создают в России единую национальную систему сбора, анализа и оценки данных о концентрации и потоках в атмосфере климатически активных веществ. Консорциум «РИТМ углерода» отвечает за запасы и потоки углерода в различных экосистемах. Две из 21 исследовательской организации консорциума относятся к Кольскому научному центру РАН. Это Институт проблем промышленной экологии Севера и Полярно-альпийский ботанический сад им. Н.А. Аврорина. С 18 по 21 июня они провели в Апатитах всероссийскую конференцию с полевым семинаром «Мониторинг пулов углерода и потоков парниковых газов в наземных экосистемах России».

Обсудить единые методики мониторинга и частные случаи их внедрения, интерпретацию данных и популяризацию результатов среди жителей России, поделиться опытом создания новых и модернизации старых мониторинговых площадок, лично познакомиться с миром техногенной пустоши и горной тундры, задаться вопросом «Кому нужна единая система мониторинга климатически активных веществ и надо ли рассказывать о ней широким слоям населения?» в конференц-зале КНЦ РАН собрались исследователи из 14 научных организаций и вузов.

Весь первый день конференции посвятили пленарным докладам, раскрывающим суть проекта. О том, что такое мониторинг, для чего он необходим и почему неверна его оценка как «постоянного измерения каких-то показателей», рассказал заместитель генерального директора Кольского научного центра РАН по научной работе, директор ПАБСИ КНЦ РАН Евгений Боровичев. Евгений Александрович отметил: мониторинг окружающей среды – это не однонаправленное действие, а триединая система, помогающая понять, что в природе изменяется и в какой степени, почему эти изменения происходят, а также сделать вывод, какие управленческие решения необходимо принимать. Не должно быть мониторинга ради самого мониторинга, – подчеркнул он. Так, например, по результатам проведенного в 2021 и 2022 году исследования экосистем в районе крупнейшего в мире месторождения металлов платиновой группы Федорова тундра были разработаны рекомендации по минимизации вреда, «рецепты» восстановления экосистем, скорректировано расположение будущего горнодобывающего предприятия.

Ключевым для понимания причин и принципов создания в России единой системы мониторинга потоков и пулов углерода стал доклад руководителя головной организации консорциума «РИТМ углерода», Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН Натальи Лукиной. Она напомнила, что в мировой научной среде сейчас господствует гипотеза об антропогенной причине глобальных изменений климата: рост среднегодовых температур вызван накоплением в атмосфере парниковых газов. Бороться с этим можно двумя способами – снижать выбросы или повышать поглощение парниковых газов экосистемами. И несмотря на то, что «РИТМ углерода» в первую очередь занимается изучением способности экосистем к поглощению парниковых газов, первый аспект проблемы его ученые тоже изучают в достаточной степени пристально. Наталья Васильевна ознакомила слушателей с математическими моделями, которые используют исследователи, рассказала, как создавали проект сети наземных мониторинговых площадок и обновляли уже существующие площадки под его цели проекта, сколько новых площадок еще предстоит создать, чтобы единая мониторинговая система была полностью развернута, о разработке единых методик мониторинга для всех участников, а также коротко изложила основные научные результаты наблюдений. Не «утонуть» в потоке получаемых данных и быстро их анализировать помогает высокопроизводительная аналитическая среда «Углерод-Э», а для практического применения полученных результатов создана автоматизированная информационная инфраструктура.

Сотрудники лаборатории наземных экосистем ИППЭС КНЦ РАН в рамках работы консорциума изучают «поведение» углерода в северотаежных лесах Мурманской области. Заведующая лабораторией Татьяна Сухарева представила основные результаты этой работы. В нашем регионе существуют как «фоновые», не затронутые человеческой деятельностью леса, так и техногенные пустоши, возникшие в результате этой самой человеческой деятельности, и ученые имеют редкую возможность почти в режиме реального времени сравнить множество показателей от температуры и содержания тяжелых металлов в почвах до видового состава произрастающих на разных участках растений и поведения почвенной биоты. Конечно, сравнивать эти показатели можно только при грамотной организации мониторинговых площадок и единой методике измерений. Полевые работы не прекращаются ни зимой, ни летом. Исследователи собирают опавшую хвою и листья, отбирают пробы воды и снега, ведут наблюдения за животными. Результаты, которые они получают, полезны не только для фундаментальной науки – для планирования природовосстановительных мероприятий ими пользуются горные предприятия, например, Кольская горно-металлургическая компания.

Республика Карелия – регион очень «лесной». Не случайно уже почти 70 лет в Карельском научном центре РАН существует Институт леса – еще один участник консорциума «РИТМ углерода». О том, по каким законам формируются основные пулы углерода в карельских лесах, рассказал директор Института леса КарНЦ РАН Александр Крышень. Александр Михайлович объяснил, как влияют на накопление углерода климат и возраст лесного сообщества, а также экологические условия. Так, например, при продвижении на север, с одной стороны, снижается плодородность почвы (что приводит к уменьшению массы накопленного углерода в сообществе), а с другой, над разнотравьем в напочвенном покрове леса начинают преобладать кустарнички, накапливающие намного больший объем углерода. Ученый отметил, что с появлением все новых данных о круговороте углерода в лесных сообществах появляются не только ответы, но и новые вопросы. Как показала практика, ранее существующие модели расчета серьезно недооценивают накопление углерода в северных лесах, недостаточно изучены механизмы взаимосвязи разных компонентов экосистем. Был выявлен новый фактор, который тоже может влиять на накопление углерода – работа экстрактивных веществ подверженных стрессу деревьев. Не до конца изучены и накопительные способности почв. Так что, впереди у карельских лесоведов еще очень много работы – и интересных задач.

Можно ли объяснить, чем именно занимаются ученые, человеку, никогда не сталкивавшемуся с научной работой? Как заинтересовать наукой ребенка – и надо ли это делать? Как помогают в распространении знания о климатически активных веществах детские раскраски и настольные игры? На эти вопросы постаралась ответить глава направления «Научные коммуникации» консорциума «РИТМ углерода», руководитель группы коммуникаций факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ Надежда Пупышева. Надежда Васильевна дала участникам конференции возможность подумать, чем отличаются механизмы научной коммуникации в России и в других странах, и предложила несколько способов борьбы с недопониманием и недооценкой работы ученых со стороны общества. Показала она и насколько действенны некоторые нестандартные и «несерьезные» просветительские методики: превращение познания в игру, сотрудничество с музыкантами, и как важна «традиционная», планомерная работа со средствами массовой информации. Всем этим методам можно – и нужно! – учить, превращая стихийных коммуникаторов-самоучек в людей, которые владеют не только практикой, но и теорией. В некоторых вузах уже действуют образовательные курсы и программы повышения квалификации для научных коммуникаторов, и Надежда Пупышева призвала участников консорциума не лениться и освоить новые навыки, что называется, с академической основательностью.

Старший научный сотрудник лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики КНЦ РАН Марина Слуковская обратилась к теме потоков и запасов углерода в почвах, которые подвержены тяжелому антропогенному влиянию, а также в искусственно созданных почвах. Марина Вячеславовна с коллегами из Кольского научного центра РАН, Российского института дружбы народов, Института географии РАН и Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН решает вопрос восстановления разрушенных в результате горнопромышленной деятельности почв. На техногенной пустоши в окрестностях Мончегорска и на фоновых территориях в Апатитах и возле города несколько лет проходит эксперимент: специально созданные на основе отходов слюдяного производства почвенные конструкции засевают смесью семян, а затем исследуют активность микроорганизмов, эмиссию углекислого газа, всхожесть семян и скорость роста растений.

В 2024 году успешно завершился первый этап реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения по созданию единой системы мониторинга климатически активных веществ – была создана российская сеть мониторинга эмиссии углекислого газа из почв. Что это значит, рассказала Ирина Курганова, главный научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН.

Завершил пленарную программу доклад старшего научного сотрудника Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН Леонида Голубятникова о мониторинге на труднодоступных территориях. Леонид Леонидович объяснил, как помогают спутниковые данные в изучении тундровой зоны Западной Сибири. Сопоставляя снимки из космоса с данными полевых исследований, ученые провели картирование тундр. Площадь болот, полученная в результате этой работы, оказалась существенно больше по сравнению с данными составленных еще в 1970-е годы карт поверхности.

В зале и виртуальной комнате конференции собрались ученые «в теме», однако даже среди единомышленников порой возникали споры, некоторые доклады встречали неожиданными вопросами, спорили об интерпретации результатов. Ведущий круглого стола «Популяризация результатов проекта «Ритм углерода»: просто о сложном» Евгений Боровичев предложил специалистам продолжить эти споры и выяснить, насколько важно донести научное знание до людей, не связанных с наукой. А возможно, это и не требуется?

Все участники дискуссии постарались честно ответить на вопрос, должен ли ученый заниматься популяризацией науки, и если должен, то зачем. Такой беглый мониторинг мнений показал весьма интересные результаты. Для одних исследователей популяризация – это нечто само собой разумеющееся, а другим она кажется необходимой только в том случае, если ее требуют условия гранта или государственного задания. Сошлись участники в одном: нельзя требовать от просветителей количественного результата, поскольку в погоне за «правильной цифрой» смысл любых, даже самых креативных и передовых мероприятий подменяется галочкой в отчете.

– Ученые должны стараться объяснить сложное понятно и увлекательно, ломать барьеры между наукой и обществом. И этому можно и нужно учиться, – рассказывает Евгений Боровичев. – Популяризация и междисциплинарное сотрудничество – ключ к дальнейшему развитию. Это как две стороны одной монеты. Когда наука говорит на понятном языке и при этом не теряет содержания, выигрывают все. И мы видим в консорциуме «РИТМ углерода» один из путей развития!

Два дня, наполненных докладами и дискуссиями, продолжились полевыми экскурсиями на мониторинговые площади в районе Мончегорска и Кировска. Участники из других регионов высоко оценили методологический подход ученых Кольского научного центра РАН.

В группе КНЦ РАН «ВКонтакте» шла прямая трансляция всех заседаний. Доклады можно посмотреть и сейчас в записи: первый день, второй день.