menu

<<Назад | Оглавление | Вперед>>


6.
Гори, гори, гори, гори:
сжигание 8,6 миллиардов тонн
сухой биомассы и роль животноводства

Каждый год люди сжигают огромное количество биомассы. Оценки варьируются от 7 до 12 млрд тонн биомассы в пересчете на сухое вещество или от 3,5 до 6 млрд тонн в пересчете на органический углерод.

По одной из самых авторитетных оценок на эту тему общий объем может составлять около 8,6 млрд тонн сухого вещества. Распределение этой цифры выглядит следующим образом:

• сжигание саванны и лугов — 3 160 млн тонн;
• сжигание тропических лесов — 1 330 млн тонн;
• сжигание лесов внетропических зон — 640 млн тонн;
• древесное топливо и биотопливо — 2 701 млн тонн;
• производство и сжигание древесного угля — 196 млн тонн;
• сжигание сельскохозяйственных отходов — 540 млн тонн.

Согласно другой оценке, сжигание биомассы (без учета использования древесного топлива и биотоплива) может составлять 3,5–3,9 млрд тонн сухого вещества в год, из которых 1,0–1,4 млрд тонн будет связано с переложным (подсечно-огневым) земледелием и 2,5 млрд тонн — с лесными пожарами и сжиганием пастбищных угодий и послеуборочных растительных отходов.

Это означает, что по крайней мере теоретически мы могли бы сократить антропогенные выбросы углерода как минимум на 1,7 млрд тонн, а возможно и на 4,5 млрд тонн — от 20% до 50% от общего объема — за счет отказа от сжигания биомассы, не связанной с производством энергии, и использования сэкономленной биомассы для замены ископаемого топлива.

При неконтролируемом сжигании биомассы происходит огромное количество других выбросов помимо углекислого газа, которые также способствуют глобальному потеплению: сажи, угарного газа, свободного водорода, озона, закиси азота и метана.

Метан, закись азота и озон являются сильными парниковыми газами. Угарный газ (CO) и водород (H₂) не являются парниковыми газами (их молекулы имеют только два атома и поэтому не могут колебаться так, чтобы эффективно нагревать воздух), но они оказывают сильное косвенное воздействие на глобальное потепление. Угарный газ конкурирует за одни и те же гидроксильные радикалы с метаном и другими загрязнителями воздуха и тем самым увеличивает продолжительность существования и потенциал глобального потепления местных выбросов метана. Свободный водород производит в стратосфере воду и кристаллы льда, то есть высокие перистые облака, имеющие сильное, хоть и непрямое, влияние на глобальное потепление нашей планеты.

Поскольку поверхность частиц сажи абсолютно черная, они могут нагревать планету даже в воздухе, поглощая солнечное излучение. Когда частицы сажи падают на снег или лед, они снижают отражательную способность последних. Лед и снег очень хорошо отражают солнечное излучение обратно в космос, прежде чем оно превратится в тепло. Их альбедо или отражательная способности равняется 70–90%. Альбедо белого свежевыпавшего снега иногда может достигать 98%. Даже небольшое количество сажи на снегу может снизить его альбедо на 1% — а чем больше темного вещества накапливается на поверхности льда или снега, тем больше солнечного излучения оно поглощает и тем меньше отражается обратно в космос. Если вы видели весенний снег, вы могли заметить это явление. Каждый темный лист, иголка или пылинка въелись глубже в снег, потому что настолько нагрелись на солнце, что снег вокруг них растаял или испарился. Точно так же участки покрытого сажей снега тают с гораздо большей скоростью.

Если сложить все эти факторы вместе, согласно последней оценке, сажа может нагревать планету на 1,1 Вт на 1 м². Это делает сажу вторым по значимости фактором глобального потепления после углекислого газа (дополнительный углекислый газ сейчас нагревает планету с эффективностью 1,6 Вт на 1 м²).

Согласно наиболее точным на данный момент оценкам, 60% мировых выбросов сажи или черного углерода происходит от сжигания биомассы, 42% — от сжигания лесов, саванн и пастбищ и 18% — от сжигания биомассы в жилых помещениях по устаревшим методам, но и другие выбросы парниковых газов из этих источников также относительно значительны.

При сжигании биомассы, вероятно, производится около 690 млн тонн угарного газа в год, а также 39 млн тонн метана, 15 млн тонн свободного водорода, 1,3 млн тонн закиси азота и 20,7 млн тонн различных оксидов азота (некоторые из которых будут преобразован в озон).

Согласно исследованию, проведенному в штате Андхра-Прадеш (Индия), при переложном земледелии за один цикл сжигания потреблялось около 18 тонн от общего запаса углерода в 40 тонн на 1 га, включая верхний слой почвы, подстилку, корни, деревья и другую растительность. из этого углерода 1,3–1,8% сгорело до метана и 1,6–1,7% — до окиси углерода, кроме того, образовалось небольшое количество закиси азота. Другими словами, за один цикл сжигания образовалось 234–324 кг метана, 288–306 кг окиси углерода и 9–306 кг закиси азота на 1 га, плюс озон, сажа и свободный водород. Выбросы озона особенно трудно измерить, потому что они создаются с задержкой из различных оксидов азота, образующихся при горении.

Переложное земледелие и многократное выжигание пастбищ также влияют на надземные и подземные хранилища углерода. в тропических и субтропических регионах (за пределами гиперзасушливых регионов, таких как самые сухие районы Сахары) на 1 га приходится всего лишь 40 тонн углерода, включая углерод в почве. Первобытные леса в тропиках хранят сотни тонн углерода на 1 га только в деревьях, а часто почти столько же или даже больше в лесной подстилке и верхнем слое почвы.

Особенно важно избегать многократного выжигания деревьев, другой растительности и почвы на склонах холмов. Как индийские, так и европейские народные движения справедливо критикуют правительства и инженеров за попытки решить проблемы водоснабжения сельского хозяйства, городов, промышленности и производства энергии всего тремя различными методами: строительством большего количества крупных плотин, строительством еще большего количества крупных плотин и строительством еще большего числа крупных плотин.

Было бы намного лучше запасать дождевую воду в лесных почвах и защищать горные ледники, потому что большие плотины вытесняют миллионы людей, производят большие выбросы метана, вредят биоразнообразию и приводят к затоплению дельт рек и плодородных речных долин, задерживая переносимые речными водами наносы. Но, если горные ледники и лесные почвы не будут защищены, строительства более крупных плотин не избежать.

Гималайские ледники тают, потому что на лед с дождем выпадает большое количество сажи и пыли. Сажа и пыль делают лед темнее, и на солнце он превращается в жидкую воду или сразу испаряется в воздухе в виде водяного пара. Накопление парниковых газов в атмосфере еще не сильно повлияло на гималайские ледники, потому что средняя глобальная температура повысилась только на 1,0 °C, и потому что наиболее значительное потепление произошло в полярных районах, тропики же нагрелись намного меньше. Этого недостаточно, чтобы сильно повлиять на горные ледники, так как температура понижается в среднем на 0,5 °C на каждые дополнительные 100 м высоты. Таким образом, гималайские ледники невозможно спасти без значительного сокращения выбросов сажи во всех секторах, усугубляющих эту проблему. Например, весной на Тибетском нагорье тепловое воздействие сажи на лед и снег составляет около 20 Вт на 1 м².

Многократное выжигание также сводит к минимуму количество органических веществ в верхнем слое почвы. Чем больше лесная почва содержит органической материи и корней, тем больше она может накапливать воды. И, действительно, разница довольно существенная. в Индии было подсчитано, что густой лес с почвой, богатой органическими веществами, может хранить от 600 000 до 700 000 тонн дождевой воды на 1 га, но если лес уничтожен, эта емкость снижается до менее чем одной десятой и почва теряет большую часть своего органического содержимого.

Значительная часть запасов грунтовых вод Индии уже серьезно загрязнена, и многие водоносные горизонты обмелели из-за чрезмерного использования грунтовых вод. После того, как земля оседает над чрезмерно эксплуатируемым водоносным горизонтом, ущерб становится непоправимым: этот водоносный горизонт никогда не будет содержать столько же воды, как раньше.

Если мы будем также плохо обращаться с лесами на склонах холмов и потеряем большую часть льда в Гималаях, вследствие чего в сухой сезон потоки самых важных рек Азии, включая Гангу, Инд, Брахмапутру, Хуанхэ, Янцзы и Меконг, значительно уменьшатся, то у нас останется единственный вариант — хранить еще больше воды в огромных плотинах. Но если это сделать, то скорость опускания дельт крупных рек увеличится, и это усугубит проблемы, вызванные повышением уровня моря, ураганами и тайфунами.

Огромное количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздух при сжигании биомассы, также наносит вред здоровью людей.

Загрязнение воздуха быстро становится основной причиной смерти на нашей планете. ВОЗ теперь заявляет, что от загрязнения воздуха ежегодно умирает около 7 млн человек, но реальная цифра вполне может быть в 2 раза выше. Евросоюз располагает самой лучшей статистикой в области здравоохранения. Согласно обширным исследованиям, проведенным в странах ЕС, похоже, что при численности населении Евросоюза в 500 млн человек ежегодная смертность от загрязнения воздуха составляет от 350 000 до 500 000 человек. Поскольку большинство людей, проживающих в Азии, в настоящее время подвергаются воздействию загрязняющих веществ, превышающему показатели в странах ЕС в несколько раз — или несколько десятков раз, — трудно поверить, что ситуация в ЕС может представлять собой средний мировой показатель.

В настоящее время подсчитано, что в сильно загрязненных районах Индии из-за плохого воздуха люди живут в среднем на два года меньше. Однако, как я уже сказал, эта цифра может быть заниженной. Так, например, лишь довольно небольшая часть смертей от сердечно-сосудистых заболеваний объясняется загрязнением воздуха. Эпидемия сердечно-сосудистых заболеваний (инсульты и инфаркты) в Индии вызвана сложной комбинацией различных факторов, включая повышенное потребление простых углеводов, насыщенных жиров (включая пальмовое масло) и трансжиров (насыщенных жиров из растительного масла), низкое потребление (моно)ненасыщенных жиров с высоким содержанием липопротеинов высокой плотности, отсутствие физической активности среди представителей среднего и высшего классов, а также воздействие загрязненного воздуха и курения. Относительный вклад каждого из этих факторов все еще плохо изучен, но уже кажется очевидным, что роль мелких частиц из воздуха, блокирующих артерии, и других загрязнений воздуха, поддерживающих постоянный низкий уровень воспаления в организме, гораздо важнее, чем считалось раньше.

Более того, вышеупомянутая статистика не учитывает влияние пониженного ультрафиолетового излучения. Людям с темной кожей требуется большее количество интенсивного УФ-В излучения (Ультрафиолет В) для выработки достаточного количества витамина D, чем людям со светлой кожей. Темная кожа — это, по сути, УФ-В фильтр, который защищает производство фолиевой кислоты от интенсивного тропического солнечного света. Точно так же цель северной, очень светлой или розовой кожи — обеспечить максимальное производство витамина D в условиях, когда его недостаток в зимнее время является наиболее важной проблемой для здоровья человека.

Определенные формы загрязнения воздуха (особенно озон) чрезвычайно эффективны в блокировании УФ-В излучения. Согласно последним исследованиям, 80% взрослого населения Индии страдают от дефицита витамина D. Это должно вызывать беспокойство, потому что 18 различных типов рака связаны с дефицитом витамина D. Смертность от рака в самых северных штатах континентальной части США раньше была в 2,5 раза выше, чем смертность от рака в южных штатах, почти наверняка потому, что люди на севере не получали достаточно солнечного света и витамина D зимой. Сейчас люди так часто переезжают из штата в штат, что картина уже не такая четкая, как раньше, но все еще отчетливо видно: чем дальше на север, тем выше уровень смертности от рака. Нехватка витамина D, вероятно, не является основной причиной рака, но снижает способность человеческого организма бороться с раком, потому что витамин D — это своего рода супергормон, который регулирует работу примерно 2 000 генов человека.

В любом случае, мы должны помнить, что наблюдаемая в настоящее время смертность от загрязненного воздуха в значительной степени относится к гораздо более низкому уровню загрязнения, который существовал десятилетия назад. Если к проблеме не отнестись серьезно, средняя продолжительность жизни среди нынешних молодых людей будет намного ниже.

Как упоминалось в третьей главе, наиболее тревожным аспектом ситуации является то, что огромные облака загрязнителей воздуха, производимые Индией (Южная Азия), Китаем и Юго-Восточной Азией (особенно Индонезией), сливаются вместе, образуя огромное море загрязнения, покрывающее большую часть Азии, где проживает более 4 млрд человек, и оно вскоре может превзойти воспроизводство гидроксильных радикалов, самой важной службы очистки атмосферы.

Но как и почему ситуация стала такой скверной?

Мы всегда загрязняли воздух, сжигая древесину и другую биомассу. С тех пор мы добавили к этому много дополнительных загрязнений, сжигая уголь и нефть с помощью транспорта, тепловых электростанций и заводов. Но также мы сжигаем больше биомассы, чем когда-либо прежде. Сейчас население планеты больше, чем раньше, леса используются более интенсивно, а поля производят во много раз больше продуктов питания благодаря селекции растений, орошению и химическим удобрениям.

Чтобы предотвратить миллиард или несколько миллиардов преждевременных смертей в течение следующих ста лет, мы должны более серьезно отнестись к проблеме загрязнения воздуха и сократить вредные выбросы. Это также необходимо для того, чтобы остановить глобальное потепление, повышение уровня моря и таяние гималайских ледников.

Чтобы уменьшить загрязнение воздуха, мы должны сократить выбросы, исходящие от современных отраслей, включая фабрики, предприятия по производству энергии, транспорт и шахты. Однако, например, в Индии, воздух в которой в настоящее время официально является самым загрязненным в мире, большая часть опасных для здоровья выбросов происходит из «традиционного сектора», то есть традиционных отраслей промышленности и сжигания биомассы. Многие традиционные отрасли промышленности сильно загрязняют окружающую среду, например, бесчисленные небольшие кирпичные фабрики в Южной Азии производят черный как смоль дым с высоким содержанием сажи.

Но вернемся к нашей основной теме! Какой процент всех этих выбросов углекислого газа, угарного газа, свободного водорода, сажи, озона, закиси азота и метана, образующихся при сжигании биомассы, следует отнести на счет мяса и других продуктов животного происхождения?

Большая доля выжигания саванн и лугов напрямую связана с производством мяса, потому что эти земли в основном используются в качестве пастбищ. Это составит — согласно разбивке, которую мы использовали выше — 37% мирового сжигания биомассы, или примерно 3 160 млн тонн из 8 600 млн тонн.

Большинство выжиганий тропических и внетропических лесов также следует отнести на счет производства мяса. Большую часть сжигаемых тропических лесов сжигают, чтобы превратить их в пастбища или сельскохозяйственные угодья для выращивания сои или других кормов для животных. Кроме того, фермеры, занимающиеся подсечно-огневым земледелием и до сих пор каждый год сжигающие огромные площади леса, обычно сначала используют выжженный лес для земледелия в течение 1–2 лет, а затем используют его в качестве пастбища в течение более длительного периода времени, часто до тех пор, пока не будет так много сорняков, которые животные не едят, что лес придется снова сжечь. Таким образом, можно утверждать, что большая часть из еще 25% сжигаемой биомассы — 2 000 млн тонн из 8 600 млн —также относится к производству мяса (и молока).

Часть выбросов от сжигания сельскохозяйственных отходов также следует отнести к производству мяса, молока и других продуктов животного происхождения, поскольку определенный процент этих растительных остатков приходится на производство кормов. С другой стороны, выбросы от сжигания древесного топлива и древесного угля нельзя отнести к животноводству, за исключением гастрономических культур, в которых приготовление мяса требует значительно больше древесного топлива, чем приготовление эквивалентного количества (с точки зрения питательности) наиболее распространенных местных вегетарианских блюд. Я недостаточно об этом знаю, но, возможно, стоит изучить этот вопрос.

Вероятно, следует добавить, что сжигание лесов и пастбищных угодий для расчистки под выгоны скота или для обеспечения следующего цикла подсечно-огневого земледелия также связано с вопросами, касающимися прав животных и защиты животных. Многократное и абсолютно ненужное сжигание тысяч миллионов гектаров угодий и лесов также ежегодно уничтожает, помимо всей древесной биомассы, миллиарды птиц, грызунов и других животных.


<<Назад | Оглавление | Вперед>>