Смягчение последствий изменения климата
Смягче́ние после́дствий измене́ния кли́мата — комплекс мер, направленных на сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу. Основные меры по смягчению последствий изменения климата включают в себя энергосбережение и переход на использование чистых источников энергии вместо ископаемого топлива. Дополнительные стратегии по снижению воздействия климатических изменений включают в себя изменения в методах землепользования и удаление углекислого газа (CO2) из атмосферы[1][2][3].
Определения
Смягчение последствий изменения климата направлено на поддержание экосистем для сохранения человеческой цивилизации. Это требует радикального сокращения выбросов парниковых газов. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) определяет смягчение последствий изменения климата как «действия человека, направленные на сокращение выбросов парниковых газов или увеличение их поглощения»[4][5].
Существует четыре основных подхода[6]:
- развитие устойчивой энергетики и устойчивого транспорта;
- энергосбережение и повышение энергоэффективности;
- развитие устойчивого сельского хозяйства и внедрение «зелёных» технологий в промышленности;
- усиление поглотителей углерода и удаление углекислого газа из атмосферы.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата рассматривает удаление углекислого газа как «деятельность человека, направленную на удаление углекислого газа (CO2) из атмосферы и его долгосрочное хранение в геологических, наземных или океанических резервуарах, а также в продуктах». Такая деятельность включает как существующие, так и потенциальные меры по усилению биологических или геохимических поглотителей CO2, а также прямое улавливание углекислого газа из воздуха и его хранение. Однако при этом естественное поглощение CO2, не связанное непосредственно с деятельностью человека, не учитывается[4].
Тенденции и меры
Выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, способствуют усилению парникового эффекта, что, в свою очередь, ведёт к изменению климата. Основная доля выбросов приходится на углекислый газ, образующийся при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ[7]. Так, в результате деятельности человека содержание углекислого газа в атмосфере увеличилось примерно на 50 % по сравнению с доиндустриальным уровнем[8]. Основными источниками выбросов парниковых газов являются электроэнергетика и транспорт[9]. При этом наибольший вклад вносит угольная энергетика, на которую приходится 20 % всех выбросов. Вырубка лесов и другие изменения в землепользовании также приводят к увеличению выбросов углекислого газа и метана. Основные источники антропогенных выбросов метана включают сельское хозяйство, а также выбросы газа и неорганизованные выбросы в секторе ископаемого топлива[10].
Углекислый газ (CO2) является основным парниковым газом, который попадает в атмосферу в результате деятельности человека. Метан оказывает схожее краткосрочное воздействие. Окись азота (N2O) и фторированные газы (F-газы) играют незначительную роль. Сельское хозяйство и животноводство производят 5,8 % всех парниковых газов. Однако оценка может меняться в зависимости от периода времени, который используется для расчёта потенциала глобального потепления конкретного газа[11][12][13].
Выбросы парниковых газов измеряются в единицах, эквивалентных количеству углекислого газа. Учёные используют их потенциал глобального потепления и учитывают срок жизни газа в атмосфере. Существуют общепринятые методы оценки выбросов парниковых газов, которые преобразуют объёмы метана, закиси азота и других парниковых газов в эквиваленты углекислого газа. Короткоживущие загрязнители климата остаются в атмосфере от нескольких дней до 15 лет. К таким загрязнителям относятся метан, гидрофторуглероды (ГФУ), тропосферный озон и чёрный углерод[14].
Учёные всё чаще применяют спутники для отслеживания местоположения и измерения объёмов выбросов парниковых газов, а также оценки масштабов вырубки лесов. Ранее учёные в основном опирались на теоретические расчёты выбросов парниковых газов и информацию, предоставляемую государственными органами[15][16][17].
Низкоуглеродная энергия
Энергетическая система включает в себя процессы распределения и использования энергии. Она является основным источником выбросов углекислого газа (CO2) в атмосферу. Так, для ограничения глобального потепления значительно ниже 2 °C необходимо быстро и существенно сократить выбросы углекислого газа и других парниковых газов в энергетическом секторе. Рекомендации Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) включают в себя меры по снижению потребления ископаемого топлива, увеличению производства энергии из источников с низким и нулевым уровнем выбросов углерода, а также более активному использованию электроэнергии и альтернативных источников энергии[18][19].
Практически все рассматриваемые сценарии и стратегии по смягчению последствий изменения климата предполагают значительное увеличение использования возобновляемых источников энергии наряду с мерами по повышению энергоэффективности[21][22].
Солнечная и ветровая энергия
Ветер и солнце способны предоставить значительные объёмы энергии с низким содержанием углерода по экономически выгодным ценам. По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), эти два способа смягчения последствий имеют наибольшие перспективы для снижения выбросов до 2030 года при минимальных затратах[24][25].
Регионы, расположенные на высоких северных и южных широтах, обладают значительным потенциалом для выработки энергии ветра[27]. Морские ветряные электростанции, хотя и являются более дорогостоящими, обеспечивают более высокий уровень выработки энергии на единицу установленной мощности. В большинстве регионов производство энергии ветра достигает пика в зимний период, когда выработка фотоэлектрической энергии падает. В связи с этим сочетание ветровой и солнечной энергии позволяет создать более сбалансированные системы[28][29].
Другие возобновляемые источники энергии
Другие эффективные источники возобновляемой энергии включают гидроэнергетику, биоэнергетику и геотермальную энергетику.
- Гидроэлектроэнергия — электроэнергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями. Она является основным источником энергии в таких странах, как Бразилия, Норвегия и Китай. Однако данный вид энергии имеет определённые ограничения, связанные с географией и экологией[30].
- Биоэнергия — вид возобновляемой энергии, получаемый из биотоплива различных видов и используемый для производства электричества, тепла и в транспортной сфере. Одним из наиболее перспективных направлений является биогаз, который позволяет гибко регулировать производство электроэнергии[31][32][33].
- Геотермальная энергия — вид возобновляемой энергии, которая вырабатывается вследствие разницы температур, возникающей в результате процессов нагревания и радиоактивного распада в недрах Земли[34][35][36].
Атомная энергия
Атомная энергия может служить дополнением к возобновляемым источникам для производства электроэнергии. Однако стоит учитывать потенциальные риски для окружающей среды и безопасности. Например, сброс радиоактивной воды в близлежащие экосистемы может нанести вред окружающей среде. Также существует риск регулярного выброса радиоактивных газов[37][38][39].
Сокращение спроса
Снижение спроса на товары и услуги, которые способствуют выбросам парниковых газов, может существенно помочь в борьбе с изменением климата. Существует несколько способов достичь этой цели[40][41].
- Изменение поведения и культуры, например, сокращение потребление мяса.
- Улучшение инфраструктуры, например, создание качественной сети общественного транспорта.
- Изменение технологии конечного использования энергии.
Меры по снижению спроса на товары и услуги, которые помогают людям осознанно выбирать более экологичные решения, например, в сфере транспорта или питания, являются важными инструментами для уменьшения углеродного следа[42][43].
Государственная политика может как способствовать, так и препятствовать реализации мер по снижению спроса. Например, она может поддерживать идеи замкнутой экономики, способствующие смягчению последствий изменения климата[42][44][45].
Изменения в образе жизни
Меры по борьбе с изменением климата, которые можно предпринять на индивидуальном уровне, охватывают множество аспектов жизни. Они включают в себя выбор продуктов питания, способов передвижения, источников энергии в быту, товаров и услуг. Люди, стремящиеся снизить свой углеродный след, могут принять эффективные меры, такие как отказ от частых авиаперелётов и автомобилей с бензиновыми двигателями, переход на растительную диету, более длительное использование одежды и электроприборов, а также электрификация домов[46][47][48].
Улавливание и хранение углерода
Одной из ключевых мер по снижению негативных последствий изменения климата является «улавливание и хранение углерода»[24]. Данный процесс подразумевает управление природными системами, которые способны поглощать углекислый газ из атмосферы и хранить его в течение длительного времени. Учёные также называют этот процесс поглощением углерода. В рамках усилий по смягчению последствий изменения климата Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) определяет поглощение углерода как «любой процесс, деятельность или механизм, который удаляет парниковый газ, аэрозоль или предшественник парникового газа из атмосферы». Двумя наиболее важными поглотителями углерода являются растительный мир и Мировой океан[49].
Чтобы экосистемы могли более эффективно поглощать углерод, необходимо внести изменения в сельское и лесное хозяйство. Одним из таких изменений является предотвращение обезлесения и лесовосстановление[50].
Леса
Сохранение
Сдерживание обезлесения является эффективным способом сокращения выбросов парниковых газов. Около 95 % вырубки лесов происходит в тропических регионах, где одной из главных причин является расчистка земель для сельскохозяйственных нужд. Одним из подходов к сохранению лесов является передача прав на землю из государственной собственности коренным жителям[51][52][53][54].
Лесопосадка, лесовосстановление и предотвращение опустынивания
Лесопосадка представляет собой процесс высадки деревьев в районах, где ранее не было лесного покрова. Потенциально создание новых плантаций площадью до 4000 миллионов гектаров (Мга) (6300 x 6300 километров) может привести к накоплению более 900 гигатонн углерода (2300 гигатонн CO2) до 2100 года. Однако лесопосадка не может стать полноценной альтернативой активному сокращению выбросов, поскольку для достижения такого уровня накопления углерода плантации должны быть настолько большими, что это может привести к разрушению большинства природных экосистем или сокращению производства продовольствия[55][56][57][58].
Лесовосстановление представляет собой процесс восстановления лесных массивов на территориях, которые ранее были заняты лесами или где они были уничтожены. Этот процесс способен ежегодно предотвращать выброс не менее 1 миллиарда тонн углекислого газа (CO2), что соответствует стоимости от 5 до 15 долларов за тонну. Восстановление всех утраченных и деградированных лесов в мире может привести к улавливанию около 205 гигатонн углерода[59][60][61][62].
Посадка новых деревьев может быть дорогостоящим и рискованным вложением средств. Лесовосстановление имеет более высокий потенциал хранения углерода, чем лесопосадка. Поддержка естественного прорастания местных видов деревьев обходится дешевле, чем посадка новых; такие деревья имеют больше шансов выжить[63][65][66].
Водно-болотные угодья
Восстановление водно-болотных угодий является важной мерой по смягчению последствий изменения климата. Оно обладает умеренным или значительным потенциалом для снижения негативных последствий на небольших территориях, при этом не требуя значительных компромиссов и финансовых затрат. Водно-болотные угодья выполняют две ключевые функции, которые играют решающую роль в процессе изменения климата. Во-первых, они способны связывать углерод, превращая углекислый газ в твёрдый растительный материал в процессе фотосинтеза. Во-вторых, они обеспечивают хранение и регулирование воды, что имеет важное значение для поддержания водного баланса в экосистемах. В целом, водно-болотные угодья ежегодно накапливают около 45 миллионов тонн углерода, что делает их значимым инструментом в борьбе с глобальным потеплением[67][68][69].
Океан
Океан также обладает способностью улавливать и хранить углерод. В 2022 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) пришла к выводу, что существует лишь небольшой потенциал для реализации мер по смягчению последствий изменения климата, связанных с возможностями океана. Тем не менее они могут внести существенный вклад в борьбу с глобальным потеплением в долгосрочной перспективе и включают в себя такие методы, как внесение удобрений в океан, повышение его щёлочности и усиление выветривания[70]. Такие методы способны ежегодно удалять от 1 до 100 гигатонн CO2. Их стоимость варьируется от 40 до 500 долларов за тонну CO2[71][72].
Другие методы
Существуют также инженерные и технологические подходы к удалению углекислого газа из атмосферы.
Основным направлением является улавливание и хранение углерода (CCS). Данный процесс подразумевает отделение диоксида углерода от промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию от атмосферы[73].
Развитием этой идеи является биоэнергетика со связыванием и хранением углерода (BECCS), которая предполагает получение энергии за счёт сжигания биомассы, которая в процессе роста поглощает CO₂ из атмосферы. Однако её широкое внедрение ограничивается доступностью биомассы и потенциальным воздействием на биоразнообразие[74].
Также эффективным, но энергоёмким решением является прямое улавливание воздуха (DAC). Данный метод предполагает использование специальных установок, которые фильтруют атмосферный воздух, извлекая из него углекислый газ независимо от расположения источников выбросов. Полученный концентрированный CO₂ затем можно либо хранить, либо использовать в промышленных процессах, например, для производства синтетического топлива[75].
Другой перспективной технологией является производство и применение биоугля, который получают в результате пиролиза биомассы в условиях отсутствия кислорода. При внесении в почву биоуголь обеспечивает надёжное хранение углерода на протяжении сотен лет. Он не только способствует связыванию углерода, то есть его поглощения и хранения, но и улучшает свойства почвы[76][77][78].
Негативные побочные эффекты
Меры по смягчению последствий также могут иметь негативные побочные эффекты и риски. Так, в сельском и лесном хозяйстве они могут оказать воздействие на разнообразие видов и работу экосистем; в сфере возобновляемых источников энергии — усилить угрозы для охраняемых природных территорий[40]. Учёные проводят исследования, направленные на поиск методов переработки солнечных батарей и электронных отходов. Это позволит создать источник материалов, что снизит необходимость в их добыче[79][80][81].
Примечания
Литература
- Коданёва С. И. Смягчение последствий изменения климата: проблемы выработки эффективного механизма правового регулирования // Социальные и гуманитарные науки. Отечественная и зарубежная литература. Сер. 4, Государство и право: Реферативный журнал. — 2021. — № 3.
- Коданёва С.И. Потенциал цифровых технологий для смягчения последствий и адаптации к изменению климата // Россия и современный мир. — 2022. — № 1 (114).
- Веселова Д. Н. Политика России в сфере смягчения последствий изменения климата // Дискурс-Пи. — 2023. — № 2. — doi:10.17506/18179568_2023_20_2_86.
- Нариманов Б.А., Арзикулов Ф. Ф. Возобновляемые источники энергии, вопросы устойчивости и смягчения последствий изменения климата // Universum: технические науки. — 2020. — № 10—3 (79).