Модный углерод: как плуг угрожает цивилизации?

Прежде, чем обсудить модный тренд «декарбонизации» в сельском хозяйстве, где не всё так однозначно, давайте кратко ознакомимся с базовыми понятиями о цикле углерода. Если не интересно — переходите сразу ко второй части.

Углерод (С) — основа жизни на Земле. Совсем не кислород, как думают многие! Мы сделаны из углерода, мы едим углерод, и вся наша цивилизация, всё вокруг построено на углероде. Нам нужен углерод, но эта потребность также вплетена в одну из самых серьезных проблем, стоящих перед нами сегодня: глобальное изменение климата. Зависят ли эти изменения от деятельности человека? Это очень интересный вопрос, но о нём чуть позже.

Углеродный цикл на планете делится на медленный и быстрый.

Медленный углеродный цикл — круговорот С в био-, гидро-, лито- и атмосфере, который занимает в среднем 100…200 млн лет, в котором участвуют 10…100 миллионов метрических тонн С ежегодно. Для сравнения, выбросы углерода человеком в атмосферу составляют порядка 10¹⁰ тонн в год, тогда как быстрый углеродный цикл перемещает в 100…1000 раз больше (что означает, что вклад человека в этот процесс в 10…100 раз меньше). Хотя инсинуации на сей счёт развиваются как предтеча «углеродного налога» на неугодных…

Быстрый углеродный цикл — это фиксация атмосферного CO₂. Растения и фитопланктон морей и океанов являются основными компонентами быстрого цикла, поглощая CO₂ из воздуха с использованием энергии Солнца:

CO₂​​​​​​​ + Н₂О + энергия = СН₂О + O₂

Таким образом, С прочно фиксируется растениями с помощью Солнца и переводится в органическую форму. В этом случае (спойлер) не стоит ли связывать изменение климата не с деятельностью человека (хотя загрязнять воздух дымом ТЭЦ и выхлопами авто, конечно же, плохо), а с солнечной активностью?

Для возвращения углерода из растений обратно в атмосферу (большой цикл) должны произойти четыре вещи, но все они связаны с одной и той же химической реакцией:

1. Растения расщепляют углеводы, чтобы получить энергию, необходимую им для роста.
2. Животные (включая людей) едят растения (или животных) и также расщепляют углеводы для получения энергии.
3. Растения и планктон погибают и разлагаются в конце вегетационного периода.
4. Огонь уничтожает лес.

В каждом случае O₂ соединяется с углеводами:

СН₂О + O₂ = CO₂​​​​​​​ + Н₂О + энергия

Во всех процессах CO₂, выделяющийся в результате реакции, обычно попадает в атмосферу. Предлагаю для удачной «декарбонизации» запретить всем есть, умирать и разлагаться! Не согласны?

Далее. Быстрый углеродный цикл настолько тесно связан с жизнью растений, что вегетационный период можно даже «увидеть» по тому, как колеблется CO₂​​​​​​​ в атмосфере. Зимой в Северном полушарии, когда растет мало растений, а многие разлагаются, концентрация CO₂ в атмосфере повышается. Весной, когда растения снова начинают расти, концентрация падает: как будто Земля дышит.

«Волны» быстрого цикла видны в смене времен года. Поскольку большие массивы суши Северного полушария зеленеют весной и летом, они «вытягивают» С из атмосферы. Пик этого цикла приходится на август, когда из атмосферы забирается около 2 частей углекислого газа на миллион (2 ppm = 2 мг/л). Осенью и зимой, когда растительность в Северном полушарии большей частью отмирает, разложение и дыхание возвращают CO₂ в атмосферу. В Южном полушарии проходят обратные процессы (без учёта активности фитопланктона).

 CO₂ и метан играют огромную роль в жизни планеты, являясь парниковыми газами, которые поглощают широкий спектр энергии, включая инфракрасный спектр (тепло), излучаемую Землей, а затем «отзеркаливают» ее назад. Без парниковых газов Земля бы замерзла полностью при температуре -18 °С, но при значительном увеличении концентрации парниковых газов Земля будет похожа на Венеру, где атмосфера «теплицы» поддерживает температуру около 400°С!

Считается, что в настоящее время выделяется больше CO₂, чем может естественным образом поглотить растительность Земли и океаны. Якобы, избыток CO₂​​​​​​​ образовал в нашей атмосфере защитное покрытие, задерживающее солнечное тепло и изменяющее наш климат, о чем свидетельствуют изменения в океанских течениях и температуре воздуха. Якобы, характер выпадения осадков меняется, и ледники тают. Но виноваты ли мы с вами и должны ли за это платить?

Я лично против, хотя моё приложение для авиаперелётов уже подсчитало — я только на авиаперелётах «виновен» в выбросе 3 тонн CO₂ и могу компенсировать это, заплатив $13,65 какому-то фонду… Сбер также считает оплату бензина и поездки на такси с карты и тоже выставляет (пока необязательные) счета на CO₂, видимо, готовя к неизбежному… Спасибо хоть, что они про «могу» компенсировать, а не «должен», но тут лаг может быть минимальным…

Короче: когда вам говорят про экологию, декарбонизацию и CO₂ — помните, это всегда про деньги. Большие деньги. И кто-то должен заплатить. И вряд ли вам.

Считается, что сельское хозяйство — это ЕДИНСТВЕННЫЙ сектор, который способен превратиться из чистого источника выбросов CO₂ в чистый улавливатель CO₂ — другой области, управляемой человеком, с таким потенциалом, не существует.

Обычные методы ведения сельского хозяйства, включая использование техники, обработку почвы, выпас скота, использование удобрений, пестицидов и гербицидов, приводят к значительному выделению CO₂. Альтернативно, углерод может храниться в почве в течение длительного времени (от десятилетий до столетий и более) с якобы пользой в процессе, называемом связыванием углерода в почве (какая для нас в этом польза?). Углеродное земледелие предполагает внедрение методов, которые повышают скорость поглощения CO₂ из атмосферы и превращения его в органическое вещество почвы. Вот это «альтернативно» и смущает: старательно навязываемое углеродное земледелие больше похоже на безальтернативное предложение яростно поставить клеймо «недемократических ценностей» на интенсивном (существующем сейчас) сельском хозяйстве и вернуть вас к сохе, даже без возможности перехода к подсечно-огневому земледелию. Направление, надеюсь, понятно?

При этом новомодные принципы ESG (окружающая среда, социальная направленность, прозрачность в управлении) могут привести к следующей ситуации: вам откажут в участии в тендере на продажу зерна, потому что вы углерод не сохраняли в процессе производства этого зерна. Вы не в тренде. Или закупочную цену снизят на сумму Х именно для вас как применение опосредованного налога на декарбонизацию, и никто не станет на вашу сторону. Или вы применяли аммиачную селитру при производстве этого зерна. Думаете, это фантастика? К сожалению, это всё похоже на реальность уже ближайших двух-трёх лет.

Вот вам суперцитата из материалов Института карбонового цикла, США:

Я-то не против солнечной энергии, но завёрнуто слишком заумно и выводы странные. Регенеративное сельское хозяйство? Или дегенеративное? Тут можно бы и поспорить….

Вы знаете, что они называют «здоровьем почвы»? А вот: «Способность почвы получать, накапливать и высвобождать энергию». Значит, углерод проходит цикл минимум за 10 млн лет, а тут я должен его консервировать с умным лицом. За год. В банки, что ли?) Вы понимаете, что биологический подход уже никому не интересен, они просто считают, кто, сколько и за что им ещё должен?

Вот ещё пара цитат:

Отучали: не получилось…

Умные люди ловят волну и строят ещё одну финансовую пирамиду…

Общественное давление, хайп и желание быть тренде новых решений в массовом сумасшествии, называемом мною синдромом Греты, действительно толкает кучу денег в сферу «экологии» (не забывайте, денег в мире очень много, и они хотят увеличиваться в размерах). И этот самозарождаемый снежный ком сам себя гальванизирует и вызывает даже доверие в агросреде.

Хотя на мой взгляд — это всё PR-пустота и мыльный хайповый пузырь. Это рынок акций, основанный ни на чём (я не прав, правильнее было бы — основанный на воздухе и солнечном свете). Не удивлюсь, если этой темой скоро займётся Илон Маск, вызвав истерику на биржах.

Вот ещё порция агропафоса:

Как вам? Плуг-де угрожает цивилизации! Как считали — это не спрашивайте.))

Уже почувствовали свою вину за тающие ледники в Антарктиде (которые на деле не тают пока никак, несмотря на все истерики «зелёных»)? Уже хочется донатить или прямо платить за грехи свои тяжкие?

Если вы со мной не согласны, просто подождите. Я, конечно, немного утрирую, но совсем чуть-чуть: тут один шаг остался до введения налога на воздух. А потом налог на дождь…

Если думать головой, то любой умный человек понимает, что всё происходящее на планете — это система замкнутого цикла, в которой ничего не берётся ниоткуда и не исчезает никуда. Так что эти истерические крики понятно откуда и понятно зачем — но опять про деньги, не про планету.

Методы, считающиеся «углеродно-позитивными» — сокращение интенсивности обработки почвы или переход на полный ноль, мульчирование и использование покровных культур (занятый пар, считайте), выращиваемых не для сбора урожая, а для уменьшения эрозии и обогащения почвы органикой.

Я абсолютно «ЗА» эти и подобные методы и способы там, где и когда они необходимы для ведения устойчивого сельского хозяйства, но не там, где и когда это неприемлемо с экономической точки зрения и уж точно не для того, чтобы «накапливать» углерод! Да, пыльные бури, эрозия почв, неумение пользоваться удобрениями и средствами защиты растений — всё это есть, и с этим надо бороться и учиться находить выходы, но не называйте это «накоплением» углерода: это тупо подмена понятий.

Кто-то обещает платить фермерам за сокращение выбросов углерода? Как посчитать это сокращение? Да никто не заморачивается, потому как нет такой объективной методики. Есть компьютерные модели, и даже никто не поедет к вам в поля — они на удалёнке оценят ваш уровень «декарбонизации». Не верите? Ваше право. Просто заплатите, и они удалённо выдадут вам какой-то документ. Уже про деньги, правда?

Дальше тоже про деньги: вы можете продать ваши так называемые «карбоновые кредиты» (запомните это слово, что-то типа «ваучер» из приватизации 1993 года. Обещание прибыли и её факт в реальных деньгах сильно растянуты во времени и аналогичны ваучерам, если вы понимаете, о чём я).

Карбоновые кредиты — это бонусы за использование принципов углеродного земледелия, рассчитываемые на каждый гектар и представляющие собой некоего вида электронные деньги, ценные бумаги, которые можно продавать через специализированные компании на таких же специализированных биржах. При этом принципы блокчейн будут точно следить за тем, что вы сокращаете (или совсем не применяете) химические средства защиты или удобрения. Применяете? Никаких вам кредитов.

При этом уверен, что те, кто реально занимаются сельским хозяйством, не собираются перестать пахать и вносить минеральные удобрения только для того, чтобы через 10 лет можно было продать карбоновые кредиты за $100/га… Такое себе…

В 2006 году почвовед Министерства сельского хозяйства США Джон Бейкер проанализировал исследования, в ходе которых было измерено влияние нулевой обработки почвы на накопление С отбором образцов с глубины 1 метр. Углерод действительно накапливался в слое 0…30 см (обрабатываемый слой), но примерно равное количество углерода исчезало в слоях ниже. Бейкер и его коллеги сообщили, что отсутствие обработки почвы, по-видимому, изменило вертикальное его распределение, а не общее количество поглощенного углерода. Так что это еще вопрос…

В ходе 10-летнего эксперимента, в ходе которого брались пробы до 1 м, почвоведы из Университета штата Айова обнаружили, что многолетние растения и покровные культуры активизировали почвенные микроорганизмы, которые высвобождали большую часть отложившегося углерода обратно в атмосферу.

Исследователи Калифорнийского университета в Дэвисе в ходе 19-летнего исследования, которое проводилось с образцами почвы на глубину до 2 метров, обнаружили, что один только отказ от обработки почвы не добавлял углерода, если только не вносили навоз.

Инструменты, которые считают «накопление углерода», базируются в основном на компьютерных моделях, которые США используют для ежегодного представления в ООН отчетов о выбросах парниковых газов, связанных с сельским хозяйством. Многие говорят, что эти модели, подтвержденные данными, собранными с более чем 100 исследовательских площадок, являются одними из лучших попыток смоделировать сложную химию и биологию почвы (запомните — только смоделировать, а не подсчитать).

Но даже 100 участков охватывают лишь крошечную выборку из 300 000 известных типов почв и тысячи решений, которые фермер мог бы принять за весь период вегетации, а эти «модели», по сути, учитывают только местные изменения углерода в верхних 30 см почвы.

К тому же, у любой почвы есть свой предел накопления углерода, после которого микробиологическая деятельность будет вызывать выделение CO₂ как норму для биогеоценоза: не приводите углерод только к математике и компьютерным моделям!

Каменный уголь — лучшее средство консервации углерода. А в любой почве есть микроорганизмы, которые выделяют CO₂. Вы хотите превратить почву в уголь или уничтожить микроорганизмы? Какая цель такой «декарбонизации»?

Вы же не запираете углерод в сейф, когда просто перестанете пахать? Что за наивность? Углерод меняет формы под действием микроорганизмов, и будет лежать без движения (в неактивном состоянии) только если станет нефтью, газом или углём. Во всех остальных случаях его участие в природном круговороте — его естественная задача и смысл — стать питанием для микроорганизмов и далее по цепочке, а «снизить» его мобильность — это наивность космического масштаба и такой же глупости. Если вы верите в подобную декарбонизацию — начните с себя, внесите личный вклад — снизьте выделение CO₂ при дыхании. Расскажите об этом опыте.

Использованы материалы Института Земли НАСА и Института Цикла Углерода.