«Забытые» парниковые газы угрожают климатическим целям

Избыточное использование азотных удобрений в развивающихся странах способствует увеличению выбросов оксида азота, газа с сильным парниковым эффектом. Keystone / Hotli Simanjuntak

Углекислый газ – отнюдь не единственный, кто может способствовать глобальному потеплению. 

Углекислый газ – самый, пожалуй, известный парниковый газ. Но он отнюдь не единственный, кто, такова версия, может способствовать глобальному потеплению. Не менее вредоносными в этом смысле могут быть метан и закись азота. Какова эволюция объемов выбросов этих парниковых газов в Швейцарии и во всем мире? И какие уже есть решения этой проблемы?

В соответствии с историческим Парижским соглашением, подписанным в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата, страны-участницы, включая Швейцарию, согласились сформулировать и реализовать страновые меры по снижению темпов выбросов парниковых газов, основной, как считается, причины глобальных изменений климата. В прессе речь идет все время об углекислоте, но есть тут так называемые «забытые» парниковые газы. 

Накапливаясь в атмосфере, они могут дополнительно поставить под угрозу реализацию целей Парижского соглашения по климату, подписанного в исторический день 12 декабря 2015 года. В соответствии с этим документом, ратифицированным Швейцарией в июне 2017 года, мировое сообщество обязалось сделать все, чтобы удержать рост глобальной средней температуры воздуха по сравнению с доиндустриальным периодом на уровне «гораздо ниже 2°C».

Основные усилия, предпринимаемые с этой целью странами мира, концентрируются прежде всего на сокращении объемов выбрасываемого в атмосферу углекислого газа (CO2). Меры тут предпринимаются самые разные, от введения налогов на выбросы углерода и вплоть до мер, ограничивающих использование ископаемых видов топлива. Однако мало кто осознает, что параллельно в атмосфере накапливаются и другие газы. 

По мнению экспертов, эти вносят не менее значительный вклад в глобальное потепление, но, как правило, они по большей части «игнорируются» авторами существующих или планируемых национальных программ экологического оздоровления климата. Как показали недавно результаты международного исследования, проведенного с участием экспертов Бернского университета, в настоящее время существует риск того, что увеличение выбросов «забытых газов» может поставить под угрозу достижение целей, намеченных в Парижском соглашении. 

«Выбросы углекислого газа (CO2) всегда и совершенно обоснованно были в центре внимания ученых, ведь на их долю приходится 65% всего того феномена, который мы называем глобальным потеплением. Газ CO2 дольше всего сохраняется в атмосфере, и поэтому такое внимание к нему было совершенно справедливо», — сказал в интервью порталу Швейцарского международного радио SWI swissinfo.ch Пеп Канаделл (Pep Canadell), глава международной неправительственной организации Global Carbon Project. «Однако, поскольку теперь мы договорились перейти к чистым нулевым выбросам <...> нам необходимо, наконец, обратить внимание и на других газах».

Согласно аналитическому отчёту, опубликованному незадолго до пятой годовщины заключения Парижского соглашения, сейчас его положения реализуются слишком медленно для того, чтобы уже к 2030 году сократить выбросы вдвое, а к 2050 году вообще достичь климатической нейтральности. По некоторым данным достижения климатических целей, закрепленных в этом документе, к середине века квота возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии должна быть увеличена в пять раз, вырубка лесов прекращена полностью, а выбросы от сельскохозяйственного производства сокращены на 40%.

Реально ли это? Многие говорят, что нет. Прогноз НКО Climate Action Tracker («Контроль действий в области изменения климата») более оптимистичен. Основываясь на климатической политике, заявленной такими крупными державами, как Китай и Япония, а также новым президентом США Джо Байденом, ожидается, что средняя мировая температура к 2100 году вырастет только на 2,1°C, что более или менее соответствует цели, поставленной на Парижской конференции. 

«Веселящий газ» — это не смешно

Парниковые газы в атмосфере задерживают солнечное излучение, отражённое от поверхности Земли. Парниковый эффект — естественное и очень важное явление, без него жизнь на Земле была бы невозможна, а средняя температура воздуха была бы −18°C, а не + 15°C. Не забудем также, что уже на высоте 10 км температура воздуха падает до минус 50 градусов, а в космосе царит температура, близкая к абсолютному нулю (минус 273 градуса по Цельсию).  

Парниковые газы являются, по сути, тем одеялом, в который закутывается Земля, чтобы не превратиться в ледяную безжизненную пустыню. Иное дело, что такие газы могут иметь природное или же антропогенное происхождение, и как раз второй аспект оказывается плотно встроен в сложные социально-политические и экологически-экономические аспекты, превращая проблему парниковых газов в сложную гибридную проблему на стыке физической природы, экономики и социума.

Основными парниковыми газами, присутствующими в атмосфере, являются водяной пар (H2O), углекислый газ (CO2), оксид азота или «веселящий газ» (N2O), метан (CH4), гексафторид серы (SF6) и галогенорганические соединения (например, хлорфторуглероды или CFC). Несмотря на то, что метан и оксид азота присутствуют в атмосфере в гораздо меньшей концентрации, чем CO2, эти парниковые газы потенциально могут оказать гораздо большее влияние на глобальное потепление, чем простой углекислый газ или водяной пар. 

До 40% метана выбрасывается в атмосферу в ходе естественных процессов разложения органических материалов в среде, где отсутствует кислород. Оставшиеся 60% метана имеют антропогенный характер, будучи побочным продуктом сельского хозяйства (в частности, животноводства), переработки отходов и деятельности угольной и нефтяной отраслей. По мнению швейцарского отделения Всемирного фонда дикой природы, «метановые выбросы, генерируемые швейцарскими молочными коровами, и образующиеся при производстве кормов для них, способствуют глобальному потеплению и, таким образом, угрожают самому нашему существованию».

Оксид азота (N2O), известный также как «веселящий газ», выделяется преимущественно в процессе интенсивного сельскохозяйственного производства (при использовании удобрений), при сжигании ископаемых видов топлива и в результате промышленных производственных процессов. Состав и структура выбросов парниковых газов варьируется от страны к стране. Больше всего метана и оксида азота производит такая промышленно неразвитая страна, как Бразилия, с её огромной животноводческой отраслью и значительными площадями возделываемых земельных угодий. 

По данным швейцарского федерального НИИ проблем сельского хозяйства Agroscope в Швейцарии на сельское хозяйство приходятся 80% выбросов оксида азота и 83% выбросов метана. Неудивительно, что, как и в случае с углекислым газом, концентрация метана и оксида азота в атмосфере продолжает увеличиваться. По сравнению с доиндустриальной эпохой она выросла на 260% и 23% соответственно. Основная причина роста доли оксида азота в атмосфере — глобальный рост спроса на продукты питания и корма для животных. Точнее, эта тенденция приводить ко более все активному использованию азотных удобрений и развитию животноводства. 

Парниковые газы являются тем одеялом, в который закутывается Земля, чтобы не превратиться в ледяную безжизненную пустыню

Таково мнение Фортуната Джооса (Fortunat Joos), профессор кафедры физики климата в Бернском университете и соавтора одного из самых полных исследований истоков происхождения N2O на планете. Однако увеличение выбросов парниковых газов наблюдается не во всех странах мира. В основном это касается развивающихся экономик, таких как Китай, Бразилия и Индия. Европа — единственная часть света, где за последние 20 лет выбросы N2O фактически снизились. Это также касается и Швейцарии, где в период с 1990 по 2010 год благодаря сокращению поголовья молочного скота и снижению объёмов использования минеральных удобрений имело место сокращение таких выбросов на 10%.

Иная ситуация наблюдается с выбросами метана. Они достигли беспрецедентных объемов, прежде всего из-за интенсификации индустриальных технологий животноводства, а также роста добычи и переработки ископаемых видов топлива. В этой области также наблюдаются региональные различия, и Европа опять же остаётся единственным континентом, где наблюдается сейчас фактическое снижение выбросов CH4.

Как снизить уровень выбросов?

Удалять углекислый газ из атмосферы можно на основании инновационных решений, таких, например, как например, технология, разработанная и предлагаемая швейцарским стартапом Climeworks. Пеп Канаделл отмечает, что пока, к сожалению, для выбросов метана и оксида азота подобных разработок не существует, но уже есть идеи, как можно было бы добиться снижения объемов их выброса в атмосферу. 

Профессор Ф. Джоос из Бернского университета также рекомендует «более рационально использовать удобрения за счёт применения, в частности, каталитических нейтрализаторов». Недавно швейцарская биохимическая компания Lonza объявила, что к концу 2021 года она установит на своём заводе в Швейцарии конвертеры, которые позволят сократить выбросы оксида азота «как минимум на 98%». 

Что касается выбросов метана, то профессор Ф. Джоос считает, что их можно сократить за счёт изменения системы кормления скота. Некоторые швейцарские компании уже начали производство натуральных добавок для кормов и синтетических пищевых смесей, которые, по их утверждениям, могут сократить выбросы метана коровами на 30%. 

Однако, как уверяет профессор Джоос, недостаточно просто изменить систему кормления скота. Нам также необходимо сократить объёмы пищевых отходов и снизить потребление мяса. Но даже и этого будет мало. «Снижение выбросов парниковых газов в самых разных секторах экономики играет важную роль в сдерживании глобального потепления и в достижении целей Парижского соглашения», — сказал он в интервью порталу Швейцарского международного радио SWI swissinfo.ch. 

«Но если нам не удастся сделать главного, а именно, сократить объемы выбросов CO2, образующегося в результате сжигания ископаемых видов минерального топлива, то любые другие меры, например, высадка деревьев, потребление меньшего количества мяса и производство меньшего количества отходов, снизить темпы глобального потепления нам не помогут».