К проблеме изменения климатической ситуации с каждым годом привлекается всё больше внимания. Группа учёных под руководством Игоря Мохова, академика, научного руководителя Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, профессора МФТИ и МГУ, сделала оценку вклада естественных и антропогенных выбросов углекислого газа и метана в атмосферу с территории России в глобальные изменения климата в XXI веке. Работа вышла в Doklady Earth Sciences.
В настоящее время в российских регионах поглощение CO2 наземными экосистемами замедляет глобальное потепление, а выбросы природного газа метана в атмосферу, наоборот, ускоряют его. Роль общего эффекта, замедляющего потепление, согласно полученным модельным оценкам, будет возрастать в первой половине XXI века, а после достижения максимума к концу столетия начнёт снижаться — по-разному при разных сценариях антропогенных воздействий.
Игорь Мохов рассказывает:
«Российские леса в прохладном климате при всех возможных сценариях антропогенных воздействий в XXI веке будут в целом поглощать углерод из атмосферы. Этим они отличаются даже от тропических лесов с высокой продуктивностью (из-за быстрого разложения органики в почве с выделением в атмосферу углеродсодержащих парниковых газов). Быстрое разложение органики в почве связано с высокой температурой в течение всего года в регионах распространения тропических лесов. При этом в регионах распространения таёжных экосистем даже заметное среднегодовое потепление не приводит к уменьшению поглощения углерода из атмосферы этими экосистемами. В отличие от тропических лесов, в тайге изменение климатических условий сказывается в большей степени на росте продуктивности древесной растительности, чем на разложении органики. Существенно, что в таёжных экосистемах в тёплые сезоны с активными биогеохимическими процессами потепление обычно меньше, чем в среднем за год.
Россия как страна является сейчас донором для планеты. С другой стороны, существенная площадь России покрыта вечной мерзлотой, глобальное потепление способствует таянию ледников и мерзлоты и образованию болот с изменением условий для природного образования метана и его эмиссии в атмосферу. И при определённых сценариях к концу XXI века, если ничего не делать, климатический эффект увеличения эмиссии этого газа в атмосферу природными экосистемами может превысить поглощательные способности российских регионов за счёт поглощения CO2. В этом смысле Россия может стать уже не природным донором, а природным эмитентом».
Атмосфера, содержащая парниковые газы, существенно непрозрачна для инфракрасного излучения, направленного от её поверхности в космическое пространство. Вследствие такой непрозрачности она становится хорошим теплоизолятором для Земли.
Большинство парниковых газов, к которым относятся H2O, CO2, CH4 и прочие, имеют как природные, так и антропогенные источники. Количество углекислого газа в атмосфере Земли связано с жизнедеятельностью биосферы, вулканическими выбросами, а также деятельностью человека — сжиганием ископаемого топлива и биомассы, выбросами промышленных предприятий. Метан может образовываться биогенно в результате жизнедеятельности микроорганизмов в анаэробных условиях — в болотах или переувлажнённых местностях. При глобальном потеплении с таянием ледников и мерзлоты и образованием болот изменяются условия для природного цикла метана и его эмиссии в атмосферу.
При анализе изменений, происходящих в круговороте углерода в климатической системе Земли, и вклада в эти изменения разных регионов и стран необходимо учитывать, в частности, углеродный баланс российских лесов, влажных и других экосистем. Это особенно актуально в связи с Парижским соглашением 2015 года в границах Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Россия подтвердила своё участие в 2019 году. Условия Киотского протокола (с основным периодом действия в 2008—2012 гг.) не учитывали особенности природных экосистем, накапливающих углерод, включая экосистемы с лесами и болотами, характерные для российских регионов.
При оценке происходящих изменений в данной работе использовались разные потенциалы, характеризующие климатические последствия выбросов различных парниковых газов, в том числе отражающие интегральное влияние выбросов в течение определённого временного интервала и в конце его. От выбора показателя зависят оценки вклада относительно короткоживущих (в частности, метана) и долгоживущих (углекислого газа) атмосферных примесей.
Игорь Мохов отмечает:
«Важно понимать, каких потенциальных опасностей можно ожидать в будущем. И уже сейчас целесообразно стратегически оценивать новые проблемы и новые возможности не только на ближайшие десять-двадцать лет, а и на большие временные горизонты, чтобы будущие поколения не стали заложниками наших сегодняшних решений».