Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Біологія

Глобальні зміни клімату та регіональний вплив лісів на зміни клімату (реферат)

Зміст

1. Глобальні зміни клімату та регіональний вплив лісів на баланс вуглецю

2. Вплив лісів на зміни клімату

3. Зміни клімату та регіональні ліси (на прикладі лісів Черкащини)

4. Лісові екосистеми центрального Полісся в контексті запобігання зміні клімату

Використана література

1. Глобальні зміни клімату та регіональний вплив лісів на баланс вуглецю

Проблема зміни клімату щодня набуває дедалі більшої актуальності, що потребує від світового співтовариства конкретних та невідкладних дій із запобігання негативним її наслідкам. Як відомо, зміна клімату відбувається через збільшення антропогенних викидів парникових газів, насамперед двоокису вуглецю (СО2). Якщо не буде вжито ефективних заходів для обмеження викидів СО2, то його концентрація в атмосфері планети до 20502070 рр. збільшиться вдвічі. Це призведе до глобальних змін клімату в холодній і помірній зонах Північної півкулі, куди відноситься й Україна.

Україна приєдналася до міжнародного процесу запобігання змін клімату та зниження частки викидів парникових газів, підписавши Рамкову Конвенцію ООН з питань зміни клімату. За масштабами продукування і, особливо, за тривалістю акумулювання вуглецю у деревних рослинах, ліси визнаються найбільш надійною системою запобігання парниковому ефекту. На сучасному етапі, в умовах зростаючого антропогенного навантаження й загрози глобальної зміни клімату, лісові екосистеми відіграють роль потужних поглиначів та акумуляторів оксидів вуглецю з атмосфери, тому вивчення біопродуктивності лісів представляє науковий і практичний інтерес для досліджуваного об'єкта.

Кіотський протокол до Рамкової конвенції Організації Об'єднаних Націй зі зміни клімату визначає для країн-учасниць квоти щодо викидів парникових газів в атмосферу порівняно з базовим 1990 р. Відповідно до ст. 5 Кіотського протоколу, у кожній країні-учасниці необхідно створити національну систему для оцінювання антропогенних викидів і абсорбції поглиначами парникових газів. Механізми торгівлі квотами на емісію потребують наявності засобів чіткого контролю та довготривалого прогнозування. Міжнародна група експертів зі змін клімату (ІРСС) розробила узагальненні методики національних інвентаризацій парникових газів, яких мають використовувати учасники Кіотського протоколу під час підготовки національних звітів про емісії парникових газів.

Позитивним аспектом розроблених експертами ІРСС методик обчислень емісій парникових газів є їхня загальність. Саме завдяки універсальності ці методики можуть використовувати фахівці багатьох країн, незважаючи на те, що країни розташуванні в різних кліматичних зонах та мають істотні відмінності в рівнях економічного розвитку. Поряд із цим, методики ІРСС не пристосовані до повноцінного врахування регіональних особливостей, що призводить до збільшення величини похибки інвентаризації. Окрім цього, в Україні джерела та поглиначі парникових газів розміщенні нерівномірно. Дані Держкомстату показують значно вищі емісії шкідливих речовин в атмосферу для східних областей України водночас ілюструють значний потенціал щодо поглинання парникових газів у західних областях.

Черкаська область розташована у самому центрі країни й її високопродуктивні ліси мають значний потенціал для зниження концентрації парникових газів в атмосфері. Окрім цього, ліси Черкащини достатньою мірою слугують як репрезентативні моделі загалом для України, тому що саме тут практично збігаються із загальними для країни такі характеристики, як фактична лісистість (15,6 %, яка найбільше наближена до оптимальної 16 %) та середній запас деревостанів (≈185 м3·га-1).

Ліс є основним механізмом тривалого зв'язування вуглекислого газу в біомасі Землі внаслідок фотосинтезу. Так, тільки в лісах Черкаської області, підпорядкованих Державному комітету лісового господарства України, станом на 1.01.2002 р. акумульовано 17542,96 тис. т вуглецю, що становить майже 3 % від загальної його кількості, депонованого лісами України.

Розрахункові дані табл. 1 свідчать, що за досліджуваний період річна зміна вуглецю на вкритих лісовою рослинністю лісових ділянках Черкаського обласного управління лісового та мисливського господарства становить 291,8 тис. т.

За даними статистичного щорічника, викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря області у 2002 р. становили 92,4 тис. т, з яких 58,9 тис. т становлять викиди оксидів вуглецю. При цьому 85,1 % викидів вуглецю припадає на автомобільний транспорт, 13,4 на стаціонарні джерела і 1,5 % на авіаційний, залізничний та водний транспорт.

Порівнявши дані табл. 1 та 2, можна стверджувати, що тільки ліси Держкомлісгоспу Черкащини щорічно утримують значно більше оксиду вуглецю, ніж становлять його регіональні викиди. Відомо, що дрібні фракції фітомаси (листя, піднаметова рослинність тощо) утримують вуглець нетривалий період. Разом із тим, без урахування цих фракцій щорічна зміна депонованого вуглецю у 2002 р. становила 355,91 тис. т, що більше ніж у 6 разів перевищує антропогенні викиди СО2 для цього періоду у досліджуваному об'єкті. Обсяги антропогенних викидів оксиду вуглецю в атмосферне повітря Черкаської області та щорічного його поглинання лісовими масивами лісогосподарських підприємств Черкаського ОУЛМГ зображено на рис. 1.

Характер кривих рис. 1 дає можливість стверджувати, що наявний значний резерв поглинання вуглецю в усіх лісогосподарських підприємствах області. Від'ємні значення депонування вуглецю за 1996-2002 рр. у ДП "Черкаське лісове господарство" отримані внаслідок зменшення площі лісів, а відповідно, запасу в останньому періоді досліджень внаслідок передачі вкритих лісовою рослинністю ділянок іншим лісокористувачам.

Запаси вуглецю і темпи його депонування в лісових екосистемах залежать від продуктивності лісів, їхнього стану, породного складу та вікової структури, а також режиму господарювання і, особливо, інтенсивності природних та антропогенних порушень. Аналіз виконаних досліджень дає основу для висновку про те, що ліси Черкаської області є високопродуктивними з загальним обсягом фітомаси 35290,14 тис. т, в якій акумульовано 17542,96 тис. т вуглецю. Використовуючи інформацію з "Національний звіт … де зазначено дані стосовно викидів парникових газів в атмосферне повітря в Україні, кількість оксиду вуглецю, який був викинутий у 2001 р., становить 233738,5 тис. т (без урахування поглинання). Отже, можна стверджувати, що лісові насадження Черкащини утримують 7,5 % національних викидів СО2 в атмосферу і є досить потужним природним кліматичним регулятором.

Україна, яка за показниками 1990 р. була п'ятою у світі за викидами парникових газів, має можливість посісти чільне місце у міжнародному переговорному процесі, а застосування гнучких механізмів продажу вуглецевих квот може стати однією з потенційно вагомих складових економічного зростання. Природне збільшення кількості депонованого вуглецю у процесі зміни вікової структури лісів не враховується як виконання зобов'язань за Кіотським протоколом. Має значення лише додаткове збільшення біомаси лісів, яке досягнуто у країні внаслідок господарської діяльності людини (за рахунок лісорозведення, лісовідновлення, захисту лісів та підвищення їх продуктивності).

За досліджуваний період у лісах Черкащини була нагромаджена значна кількість СО2 не лише за рахунок зміни вікової структури лісів, а й за рахунок підвищення їх продуктивності. Так, у середньому щорічно в лісових масивах регіону досліджень нагромаджується 291,8 тис. т вуглецю, що у декілька раз більше, ніж регіональні викиди парникових газів. Відповідно до Кіотського протоколу, надлишки від зниження викидів СО2 можуть стати об'єктами купівлі-продажу і в цьому контексті збільшення запасів вуглецю та їхня відповідна оцінка набувають для Черкаської області ще й економічного значення.

Досягнення енергетичної безпеки, просування енергозбереження та вирішення проблем зміни клімату є важливими економічними, екологічними та політичними пріоритетами для України. Кіотський протокол та посткіотські домовленості щодо обмеження викидів парникових газів надають Україні змогу отримати вагомі кошти для здійснення фінансування екологічних інвестицій в основні галузі країни.

2. Вплив лісів на зміни клімату

У кінці XX на початку XXI ст. тема глобальної зміни клімату, що традиційно була предметом географічної і екологічної наук, перетворилася в одну із найактуальніших міждисциплінарних проблем. Цю проблему вирішують на найвищому політичному рівні, враховуючи її всесвітній характер.

Зокрема, потрібно зазначити засідання 64 сесії Ради Генеральної Асамблеї ООН щодо винайдення дієвих механізмів протидії небезпечним викликам сьогодення, спричиненими змінами клімату. На якому Президент України В. Ющенко виступив з ініціативою створення Екологічної конституції Землі, яка б стала основою для нової світової екологічної політики у XXI ст., закріпила обов'язки людей і народів перед природою і подбала про раціональне використання ресурсів та неприпустимість забруднень і нищення довкілля. Тобто йдеться про створення ефективного та науково обґрунтованого економічного механізму покращання клімату, запобігання природним та техногенним катастрофам та скоординовану ліквідацію їхніх наслідків.

Згідно зі Законом України під зміною клімату розуміють процеси, які прямо чи опосередковано зумовлені діяльністю людини, що спричиняють зміни у складі глобальної атмосфери і накладаються на природні зміни коливань клімату та спостерігаються протягом зіставних періодів часу. Насамперед потрібно зазначити, що глобальні зміни клімату виражаються не так у підвищенні середньої температури, як у збільшенні кількості і сили окремих явищ: особливо спекотних днів, засух, повеней, смерчів, різких відлиг і заморозків, селів і вітровалів. Тобто зміна клімату це не тільки зміна температури, а насамперед збільшення сили та частоти несприятливих явищ. Більшість вчених вважає, що розбалансованість клімату проявляється саме в широкій амплітуді коливань різних кліматичних показників. Спеціалісти РАН зазначають, що одним із наслідків глобальної зміни клімату є "підвищення мінливості погоди" та інші малопередбачувані погодні процеси. Зміна клімату полягає у посиленні хаосу, тобто спрощення системи людство-природа, що для багатьох дослідників є прямим наслідком відомого із термодинаміки закону зростання ентропії. У плані ліквідації збурень та пом'якшення або запобігання катастрофічним явищам, лісові системи є найпотужнішим механізмом саморегуляції біосфери, тобто виступають основним чинником забезпечення еколого-економічної безпеки. У системі соціального розвитку будьякого регіону ліси відіграють специфічну роль, справляючи досить високий вплив на усі процеси, які відбуваються в ландшафтах, а також на природні геофізичні та геохімічні процеси. Ефективність їхнього впливу в цих процесах визначають якісні і лісівничо-таксаційні характеристики.

За стійкістю та якістю впливу на навколишнє середовище ліси переважають інші екосистеми суші та є найскладнішими і найбільшими рослинними угрупованнями, які позитивно впливають на гідрологічний та кліматичний режими місцевості, ґрунтоутворення, флору та фауну. Тільки вони серед усіх природних комплексів мають максимальну властивість стабілізації природних процесів у діапазоні природних умов, найбільш сприятливих для життя людей. Розуміння того, що ліс є екологічним каркасом природних ландшафтів, основним стабілізаційним елементом їхнього стійкого розвитку і вирішальною складовою стратегії екологічного виживання, стає одним з визначальних принципів існування людства в ХХІ ст.

Потрібно відзначити, що площа лісів планети складає 49 млн км2 (30 % суші) і становить 93 % від маси живої речовини біосфери. За даними ФАО, вирубування лісів відбувається із швидкістю 20 га/хв. і у світовому масштабі перевищує розрахункову лісосіку у 18 разів. За останній період значно знизився загальний рівень лісистості на планеті. Спостерігається значне забруднення лісів шкідливими хімічними речовинами та значне зростання антропогенного впливу. Вже на сьогодні, за дослідженнями вчених, координатором яких є Deutsche Bank, втрата лісів щорічно обходиться економіці від двох до п'яти трильйонів доларів, що є значно меншою від втрат внаслідок кризи на фінансових ринках: "У той час, як Уолл-Стріт за деякими оцінками втратила до 1,5 трильйони доларів, наш природний капітал зменшується на 2-5 трильйонів щороку" стверджує керівник дослідницької групи Паван Сухдев.

Тенденція до скорочення площі лісів та зниження їхнього ресурсного та екологічного потенціалів становить серйозну еколого-економічну загрозу, оскільки скорочується біомаса і продукційний потенціал біосфери, відповідно і глобальний ресурс фотосинтезу, ослаблюється здатність біоти регулювати стан атмосфери. Зменшується вклад транспірації у кругообіг вологи на суші, що веде до зміни режиму опадів, втрати частини континентального стоку і загибелі малих рік. Ослаблення регулятивної функції лісу посилює вплив випадкових складових клімату, робить його менш стійким, а також призводить до негативних біологічних наслідків у вигляді того, що ліс слугує джерелом й екологічним резервуаром більшості біоценозів Землі.

Одним із основних чинників глобального пом'якшення клімату і попередження його зміни, як згадувалося вище, є ліси, а ефективність їхнього впливу визначають екстенсивні та інтенсивні характеристики. Перші з них асоціюються безпосередньо зі збільшенням площі лісових насаджень, кількісними і якісними показниками земельних угідь, наданих для лісовирощування; другі з лісівничо-таксаційними показниками наявних лісів, їхньою продуктивністю, породною і віковою структурою лісових насаджень, повнотою деревостанів, використання лісових екосистем тощо. Виходячи з наведеного, випливає нагальна потреба у розробленні і здійсненні заходів, спрямованих на збільшення площі та підвищення продуктивності лісів як результату лісогосподарської діяльності, нарощування фітомаси надземної частини лісових насаджень.

Посилення ролі лісів у регулюванні природних біогеохімічних циклів потребує збільшення обсягів лісорозведення та посилення відповідного контролю за цим процесом. Збільшення площі лісів, поліпшення їх просторового розташування, приведення існуючої лісистості території до оптимального рівня вважають пріоритетами лісогосподарського виробництва. На жаль, лісистість території, яка становить лише 16,7 %, значно поступається науково обґрунтованим нормативам. Основними ознаками її є: наявність просторової збалансованості між лісовими насадженнями та землями сільськогосподарським призначенням та населеними пунктами. Треба наголосити, що показник лісистості території країни, як і біологічного стану лісів, є однією з важливих характеристик лісогосподарського виробництва, конкретний індикатор оцінки впливу лісів на пом'якшення клімату.

Необхідні площі для збільшення посадки лісових насаджень на Україні є значні. Це завдання потрібно вирішувати за рахунок неугідь та низькопродуктивних земель, що неефективно використовуються у сільськогосподарському виробництві. Дослідженням встановлено, що для збільшення площі лісів, можна передати без шкоди для сільського господарства близько 3,5-4 млн га. Сучасне використання агроресурсного потенціалу України характеризується надмірною інтенсивністю, що є причиною деградації земель, виснаження лісових агромеліоративних насаджень з усіма їх негативними екологічними наслідками.

Систему захисних насаджень на сільськогосподарських землях створено тільки на 50 % їхньої площі. Інтенсивність ерозійних процесів залишається ще значною. На сьогодні, не зважаючи на те, що ерозії підлягає майже половина орних земель, сільськогосподарські підприємства не зацікавлених у виділенні земель під захисні насадження і полезахисні смуги. Через правову незахищеність, недооцінювання агролісомеліоративної ролі захисних насаджень, ці насадження здебільшого знищують або характеризують зниженою лісомеліоративною ефективністю.

Збалансування земельно-територіальних систем потребує здійснення глибоких перетворень й у сфері лісогосподарського виробництва, узгодження обсягів лісоексплуатації з обсягами приросту лісів, їх відновленням та охорони, що також має важливе значення для нарощування фітомаси лісів. Збільшення площі лісів, підвищення лісистості території як ефективного чинника економічної й екологічної безпеки має важливе народногосподарське значення, хоча в межах лісового господарства вирішення цієї проблеми ускладнюється. Для цього потрібні зусилля держави, регіональних структур і всіх галузей економіки країни, які користуються продуктами і послугами лісу.

Друга важлива проблема у плані зменшення антропогенного впливу на клімат це інтенсифікація лісовирощування, тобто підвищення продуктивності біомаси наявних лісових екосистем. Лісогосподарські заходи, що зараз здійснюються поки неспроможні забезпечити корінне відновлення лісового покриву та покращення його стану. Для підвищення еколого-стабілізаційної ролі лісів країни, зменшення антропогенного впливу на довкілля, необхідно здійснитинасамперед систему лісогосподарських заходів, основними з яких є:

● поліпшення охорони і захисту лісових насаджень від пожеж;

● підвищення біологічної стійкості лісів та їхньої охорони від ентомологічних шкідників і хвороб лісу;

● підвищення стійкості лісових насаджень до забруднення атмосферного повітря і ґрунтів промисловими викидами;

● підвищення біологічної продуктивності основних лісоутворюючих видів деревних порід методами генетики і селекції;

● оптимальне розміщення лісосічного фонду в територіальному плані, ширше запровадження вибіркових систем господарювання та удосконалення технології лісозаготівель;

● докорінне підвищення рівня і культури ведення лісового господарства, істотне поліпшення охорони лісів, що є у користуванні агропромислового сектору та інших неспеціалізованих у лісогосподарському аспекті організацій та відомств;

● подолання невизначеності щодо власнісного стану лісів та земель, наданих для лісовирощування через розроблення відповідного економіко-правового механізму;

● належне фінансування лісогосподарської діяльності, зокрема для розширення лісорозведення, будівництва лісогосподарської інфраструктури.

Однією із серйозних проблем, що самітно впливає на продуктивність лісів, незалежно від рівня ведення лісового господарства, в останні десятиліття стало всихання лісових насаджень. При цьому наразі немає єдиної наукової концепції, яка пояснила би зниження біологічної стійкості лісових насаджень до цих несприятливих чинників. Звичайно, що всі зміни клімату пояснювати лише парниковим ефектом неможливо. Проте, що в цьому процесі йому належить лімітуюча роль, напевно, ні в кого немає сумнівів. Теза про те, що відбувається природне потепління та його антропогенне підсилення, на сьогодні стала аксіомою.

Україна ратифікувавши Кіотський протокол взяла на себе зобов'язання щодо кількісного обмеження і скорочення викидів ПГ, а також зобов'язалася вживати заходи, спрямовані на зведення до мінімуму несприятливих наслідків зміни клімату. За угодою Україна забезпечує умови для того, щоб її антропогенні викиди ПГ в еквіваленті СО2 не перевищували 922,01 млн т, тобто так звану встановлену кількість (квоти на викиди), які визначаються за рівнем національних викидів ПГ за 1990 р. без урахування обсягів абсорбції. У зв'язку з скорочення обсягів промислового виробництва об'єму викидів ПГ від базового рівня становить приблизно 50 %. Проте навіть з таким зниженням, на 2005 р. за викидами парникових газів Україна входить у двадцятку найбільших забруднювачів планети (табл.).

В України нагромаджується квота так званих одиниць установленої кількості (ОУК), тобто одиниць СО2, що утворилися після 90-го року, які можуть бути реалізовані за участі в ринкових механізмах, запропонованих у Кіотському протоколі. Зокрема, від участі України у міжнародній торгівлі квотами на викиди парникових газів очікують великих прибутків. Так, у Міністерстві охорони навколишнього природного середовища України створено Національне агентство України з питань екологічних інвестицій, яке планує продати за перший бюджетний період Кіотського протоколу (2008-2012 рр.) від 1 млрд до 1 млрд 200 млн т ОУК і у перспективі заробити на екологічних квотах від 1,5 до 10 млрд дол.. Тобто у діапазоні від 1,5 до 10 дол. США за 1 млн т ОУК.

Ринкових механізмів торгівлі викидами у рамках Кіотського протоколу, що прийнятні для України, є два. Перший це так звані проекти спільного здійснення, коли реципієнт, тобто юридична особа на території країни, домовляється з організацією або юридичною особою, яка дає гроші. Другий механізм реалізується в рамках "зелених" інвестицій. Суть його така: між урядами двох країн, зокрема України та партнера, укладають договір про передачу одиниць установленої кількості (ОУК), тобто одиниць СО2, що утворилися після 90-го року за рахунок того, що в нас відбулося зниження ВВП і зменшилося завантаження промисловості. Ці ОУК є державним надбанням і продаються від його імені. Варто зазначити, що перша і друга схема однаково діють на довкілля, а різняться лише способами їхньої реалізації.

Україна у середині березня цього року підписала угоду з закупівлі квот на викиди ПГ за Схемою зелених інвестицій (GIS) між японською Організацією з розвитку енергетичних та промислових технологій (NEDO) та Національним агентством України з питань екологічних інвестицій. Згідно цієї угоди за два роки (у 2009 та 2010 рр.) Японія закупає квоти загальним обсягом 30 млн т, за ціною 10 дол. США за один млн т, а уряд України за рахунок отриманих коштів вживає заходів з енергозбереження, зокрема зі скорочення викидів парникових газів. Перший транш коштів за цією угодою в розмірі 150 млн дол. США надійшов на казначейські рахунки. Слід зазначити, що у рамках "зелених" інвестицій партнер-покупець домагатиметься того, щоб йому не продавалося так зване "гаряче повітря", тобто фіктивне поліпшення екологічної обстановки. Японців під час купівлі хвилювало, насамперед, те, як використовують ці гроші. Вони хочуть, щоб ці кошти пішли на екологічні проекти, спрямовані на зниження викидів СО2 та призвели до реальних, вимірюваних та довготермінових позитивних змін у стані довкілля і пом'якшення антропогенного впливу на клімат.

Шляхи вирішення проблеми скорочення викидів парникових газів такі: перший зменшення викидів; другий збільшення поглиначів парникових газів. Так, перший напрямок тобто проекти, пов'язані зі зменшенням викидів в енергетиці та сільському господарством є пріоритетним для Японії (заходи з енергозбереження; вдосконалення структури паливно-енергетичного комплексу; розвиток енергоощадних технологій; вдосконалення землекористування). А другий, тобто проекти поглинання, що пов'язані з новими лісовими посадками, характерні для таких країн, як Бельгія і Нідерланди (посадка нових лісів на значних територіях; нарощування ресурсного та екологічного потенціалу лісів).

Відповідно, Україна розглядає такі напрями інвестування грошей. За першою програмою ці гроші будуть вкладені в екологічну освіту та науку, за другою в інституціональні "невуглецеві" проекти, тобто перші два напрями інвестиційно не пов'язані з виділенням СО2. І лише третя група це суто вуглецеві проекти, реалізація яких саме зменшить кількість викидів. Як бачимо з цих програм, потенційних партнерів-покупців буде цікавити лише третя група проектів яка реально призводить до позитивних змін у стані довкілля і пом'якшення антропогенного впливу на клімат. Тому для цієї групи потрібно визначити і опрацювати в регіональному розрізі пріоритетні проекти (зменшення викидів чи поглинання), напрями їхнього фінансування, відповідність національним пріоритетам та їхній соціальний, економічний та екологічний ефекти для місцевих громад.

Стік СО2 у фітомасу лісів щорічно становить приблизно 15,4 % від емісії ПГ загалом по Україні, проте цей показник, як видно з рис. 2, значно коливаються в регіональному розрізі від 1,4 % у Донецькій до 309, % у Закарпатській області. Тобто є області, в яких асиміляційний потенціал лісів повністю поглинає емісію С02 і навіть надлишок інших областей (Закарпатська, Волинська, Рівненська та інші обл.), а є області, де поглинання фактично немає (Донецька, Дніпропетровська, Запорізька та інші обл.). Відповідно до показника поглинання СО2 лісами і повинні бути визначені області України, де пріоритетними проектами будуть проекти збільшення поглиначів парникових газів, а де проекти зменшення викидів.

Окрім цього, як видно з рис. 3, якщо порівнювати чисте поглинання та поглинання лісами СО2, то до 1996 р. чисте поглинання було значно вище від поглинання СО2 лісами, а з 1999 р. значно нижче. За період з 1990 р. по 2006 р. величина чистого поглинання знизилася приблизно на 51,3 %. Ця тенденція пояснюється впливом інтенсивності процесів обробітку ґрунту, обсягами вирощування сільськогосподарських культур та внесенням в ґрунт органічних та азотних мінеральних добрив. Зменшення кількості поглинання СО2 лісами після 1999 р. пояснюється переважанням наявних суцільних зрубів над прощею земель, переведених у вкриті лісовою рослинністю (детально див. ). Тобто до 1996 р. фактично, крім лісових насаджень, вуглець також акумулювався у резервуарах мінеральних ґрунтів, йдеться про ті сільськогосподарські угіддя, які на сьогодні не оброблювалися.

Виходячи з кількості поглинання СО2 лісами, площі неугідь та низькопродуктивних земель які доцільно використати для лісорозведення, можливостей наростити ресурсний та екологічний потенціали лісів та можливостей перейти до застосування ґрунтозберігаючих технологій, ми поділили територію України на чотири зони за пріоритетними напрямами використання інвестиційних капіталів від міжнародної торгівлі квотами на викиди парникових газів:

1. Проекти, пов'язані зі зменшенням викидів (АР Крим, Дніпропетровська, Донецька, Запорізька, Луганська обл.);

2. Проекти, пов'язані зі зменшенням викидів та поглинанням ПГ (Київська, Кіровоградська, Одеська, Полтавська, Харківська, Херсонська обл.);

3. Проекти, пов'язані з поглинанням ПГ (Вінницька, Івано-франківська, Львівська, Миколаївська, Сумська, Тернопільська, Хмельницька, Черкаська обл.);

4. Проекти, пов'язані з економічним стимулюванням суб'єктів лісового господарства (Волинська, Житомирська, Закарпатська, Рівненська, Чернівецька, Чернігівська обл.);

Враховуючи критичне ставлення багатьох науковців до принципів дії Кіотського протоколу (маємо на увазі тезу, що він обмежує економічний розвиток країн, які розвиваються) та його нератифікації низкою країн, зокрема США, потрібно переглянути сам механізм встановлення кількості викидів ПГ в еквіваленті СО2 (квоти на викиди), які на цей час визначаються за рівнем національних викидів ПГ за 1990 р. без урахування обсягів абсорбції. Крім встановленої верхньої межі кількості викидів ПГ, Тому, також для всіх країн світу повинен бути встановлений рівень поглинання парникових газів на рівні 25 % їхніх викидів щорічно. Це дасть змогу не обмежувати економічний ріст як розвинених держав, так і країн, що розвиваються, і при цьому ефективніше запобігати зменшенням негативного впливу глобального потепління завдяки зниженню обсягів вуглецевих викидів в атмосферу.

Відповідно до цього пріоритетними стають проекти, пов'язані з поглинанням ПГ. Для четвертої зони, де асиміляційний потенціал лісів повністю поглинає емісію СО2, уряд повинен економічно стимулювати лісогосподарські підприємства, встановлюючи пільгове кредитування, зменшуючи оподаткування, залучаючи додаткові інвестиції, зокрема й іноземні. У третій зоні внаслідок підвищення рівня лісистості, нарощування ресурсного та екологічного потенціалу лісів і переходу до застосування ґрунтозберігаючих технологій держава зможе забезпечити 75-80 % поглинання викидів ПГ щорічно. У другій зоні за допомогою цих самих заходів, що й у третій зоні, рівень поглинання викидів ПГ можна очікувати на рівні 45-50 %. Щодо першої зони, то тут проекти, пов'язані з поглинанням ПГ, є абсолютно неефективними і повинні розглядатися лише проекти, пов'язані зі зменшенням викидів в енергетиці та промисловості. Для виконання цих цілей у 2 і 3 зонах потрібні кошти в розмірі 5,5-6,2 млрд грн. щорічно, що фактично можна акумулювати за повного фінансування державної цільової програми "Ліси України" на 20102015 рр. (50 % коштів) та ухвалення дієвої програми щодо захисту ґрунтів і землеробству.

3. Зміни клімату та регіональні ліси (на прикладі лісів Черкащини)

Людство вступило у важкий період пошуків оптимальної стратегії екологічного виживання. Подальша доля суспільства залежить від стану навколишнього середовища, яке швидко деградує під впливом діяльності людини. Екологічна проблема має глобальний характер і є надзвичайно актуальною проблемою сьогодення.

Перелік екологічних катастроф в Україні і в цілому світі може бути ілюстрацією неспроможності людини, як одного із ланцюгів екологічної системи, жити без заподіяння шкоди Землі. Внаслідок господарської діяльності людства в атмосферу щороку викидається кілька мільярдів тонн газів та аерозолів, що посилюють парниковий ефект.

Найбільш прийнята інтерпретація кліматичних змін пов'язує їх з антропогенним збільшенням вмісту парникових газів в атмосфері, передусім двоокису вуглецю (СО2). Унаслідок "парникового ефекту" відбувається порушення глобальних циклів в атмосфері і, як наслідок глобальні зміни клімату. Вона супроводжується катастрофічними природними катаклізмами, які завдають величезних збитків суспільству та порушують рівновагу екосистем. У підтриманні стабільності біосфери винятково важливе значення мають ліси. Використання лісового покриву для збільшення депонування вуглецю є важливою задачею. Окрім акумуляції вуглецю, ліси виконують важливі ресурсні та екологічні функції. По суті, досягається потрійний ефект депонування надлишку вуглецю, підвищення ресурсного потенціалу та покращення природного середовища.

Визнання світовою спільнотою виняткової ролі лісів у збереженні клімату на планеті втілено у Рамковій конвенції ООН про зміну клімату (РКЗК ООН), яку підписали і ратифікували майже 200 країн світу, в тому числі країни Європейського Союзу. Підписання Рамкової Конвенції ООН представниками багатьох країн свідчить про те, що зміни клімату є нагальною загрозою екології всієї Землі та економічному розвитку людства. Після ратифікації РКЗК ООН набрала чинності у березні 1994 р. У 1997 р. прийнято Кіотський протокол до РКЗК, яким визначено кількісні зобов'язання сторін та механізми пом'якшення змін клімату. Можливості використання лісів для поглинання парникових газів передбачені статтями 3.3 та 3.4 Кіотського протоколу. До шести парникових газів, що регулюються Кіотським протоколом, входять: двоокис вуглецю СО2, метан СН4, закис азоту N2O, гексафторид сірки SF6, перфторвуглеці PFCs та гідрофторвуглеці HFCs. Сторони РКЗК, поряд з іншим, зобов'язані розробляти та втілювати у життя програми дій, спрямованих на збільшення поглинання парникових газів, раціонально використовувати і зберігати поглиначі та накопичувачі парникових газів, вести національні кадастри викидів та поглинання парникових газів. Верховна Рада України 4 лютого 2004 р. ратифікувала Кіотський протокол до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату (Закон України від 04.02.2004 №1430-IV "Про ратифікацію Кіотського протоколу до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату"), а 23 лютого 2003 р. Президент України підписав цей закон.

Участь у міжнародній діяльності, спрямованій на запобігання зміні клімату, ставить перед лісовим господарством України низку принципово нових завдань, серед яких:

● визначення головних напрямків діяльності у лісовому господарстві для забезпечення виконання Україною вимог РКЗК та Кіотського протоколу;

● оцінка потенціалу лісового господарства України щодо поглинання парникових газів і пов'язаних з цим можливих вигод, затрат і перешкод.

Кількісні зобов'язання Сторін РКЗК визначено у Кіотському протоколі, яким передбачено низку "гнучких механізмів" діяльності для досягнення мети РКЗК. Серед них найбільш перспективними для лісового господарства України є проекти спільного впровадження (СВ). Проекти СВ дають змогу залучати інвестиції для посилення позитивного впливу лісів на кліматичну систему шляхом розширеного відтворення, збереження та комплексного використання лісових ресурсів.

Природне зростання кількості депонованого вуглецю у процесі зміни вікової структури лісів не враховується як виконання зобов'язань за Кіотським протоколом. Має значення тільки додаткове збільшення біомаси лісів, яке досягнуто у країні за рахунок господарської діяльності людини (лісовідновлення, лісорозведення, захисту лісів, підвищення їх продуктивності). У виконання зобов'язань можуть зараховуватися обсяги поглинутого вуглецю, починаючи з 1990 р.

Історичний розвиток території України в цілому і Черкащини зокрема супроводжувався значним знищенням лісів. У першому тисячолітті н. е. більшість площі теперішніх районів області на 60 % були вкриті лісовою рослинністю. Після значного посилення впливу антропогенного чинника наприкінці ХVIII ст. лісові насадження Черкащини значною мірою втратили свій природній характер. Площі, вкриті лісовою рослинністю, швидко скорочувалися. Як наслідок цього, тепер лісостани на території області поширені тільки окремими невеличкими масивами. Тільки починаючи з 50-х років минулого століття, завдяки фаховому, продуманому підходу до лісозаготівель і проблем лісозбереження та лісовідновлення, площа земель, вкритих лісовою рослинністю поступово зростала. Сучасний стан та поширення лісів на території Черкаської області це, насамперед, результат людської діяльності, а вже потім наслідок впливу природних умов. Лісові насадження Черкащини переважно створенні штучно (понад 70 %).

Основними лісокористувачами лісового фонду Черкаської області на сьогодні є Державний комітет лісового господарства України (81 %) і сільськогосподарські підприємства (16 %). Динаміку лісового фонду для підприємств Черкаського обласного управління за чверть століття наведено у табл. 1. Аналізуючи дані, наведено у табл. 1, можна помітити, що за досліджуваний період, загальна площа вкритих лісовою рослинністю земель в області зросла на 8,5 %, водночас запас зріс на 43,0 %. Тенденція до збільшення запасу за майже незмінної площі спостерігається на всіх підприємствах, що свідчить про цілеспрямовану діяльність лісівників. Значне збільшення запасу після 1988 р. пояснюється тим, що при попередніх обліках не враховували поточний приріст запасу деревини за період від року останнього лісовпорядкування, тобто не проводили актуалізацію таксаційних показників. На кінець досліджуваного періоду у лісових насадженнях області знаходиться близько 40 млн. т фітомаси, в якій акумульовано близько 20 млн. т вуглецю. Залежно від віку ліси розподіляють на молодняки (78,7 тис. га), середньовікові (127,0 тис. га), пристигаючі (26,9 тис. га), стиглі та перестійні (26,4 тис. га). Середній вік лісів у регіоні досліджень становить 50 років. Зрозуміло, що величина щільності фітомаси істотно залежить від вікової структури насаджень. Переважання молодняків і середньовікових насаджень у віковій структурі підвищує інтенсивність депонування та знижує загальний запас вуглецю. Ліси Черкаської області підлягають інтенсивному господарському впливу, що призвело до панування молодих та середньовікових насаджень, які активно депонують вуглець.

Наведені вище дані дають підстави зробити такі висновки:

● Розподіл насаджень за класами віку свідчить про те, що орієнтація на лісові культури і майже повне нехтування природним відновленням стала однією з найхарактерніших рис лісового господарства області та країни в цілому після воєнних часів.

● У Черкаській області є значна частка штучних насаджень (близько 70 %), що набагато вище, ніж у середньому по Україні (близько 50 %). Підтримання стійкості насаджень у регіоні потребує значних витрат, яких не покриє лісозаготівля.

● Відповідно до прийнятої Кабінетом Міністрів України державної програми "Ліси України 2002-15 рр.", нові ліси передбачається створити на площі понад 560 тис. га. за рахунок створення захисних лісових насаджень, лісових смуг та заліснення деградованих і забруднених земель, причому значною мірою в областях, які варто було б віднести до зони "ризикованого лісорозведення" (сюди ж належать Черкаська область). Узаконені площі не включають тих культур, які безумовно треба буде створювати на лісосіках та інших лісових площах. Однак, і без цього вони значно перевищують сукупну площу штучних лісів, створених за 35 років до останнього обліку лісів (1961-96 рр.). Очевидно, що якщо не внести корективи у стратегію лісовідновлення та лісорозведення, то через 30-40 років природні насіннєві деревостани в Україні залишаться тільки у заповідниках та національних парках, частка культур, причому, як створених, так і тих, що загинули, значно підвищиться, загальна стійкість лісів ще більш знизиться, а фінансовий стан лісового господарства значно погіршиться. За орієнтовними розрахунками на основі даних науковців Національного аграрного університету, м. Київ (НАУ) та УкрНДІЛГА, до 2050 р. фітомаса цих лісів буде акумулювати понад 20 млн. тонн вуглецю.

● Для проведення таких великих обсягів робіт з лісорозведення потрібно значне фінансування, тому залучення додаткових інвестицій через механізми Кіотського протоколу є дуже важливим для України.

4. Лісові екосистеми центрального Полісся в контексті запобігання зміні клімату

У міжнародних документах та в наукових статтях багатьох дослідників, у яких розглянуто питання зміни клімату на Землі у зв'язку з викидами парникових газів у атмосферу, особливу увагу приділено вуглекислому газу. За цим показником Україна посідає восьме місце у світі. Сьогодні на неї припадає до 2 % світових викидів, серед яких СО2 становить майже 76 % усіх парникових газів.

Якщо не вжити ефективних заходів для обмеження СО2, то його концентрація в атмосфері планети до 2050-2070 рр. збільшиться вдвічі. Це призведе до глобальних змін клімату в холодній і помірній зонах Північної півкулі, куди належить й Україна. Підраховано, що збільшення середньої температури повітря на 1,0-1,2 °С може спричинити зміни географії лісового покриву та перебудови динаміки багатьох процесів, притаманних лісовим біогеоценозам.

Одним із шляхів скорочення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, поряд із переходом на енергетичні технології, не пов'язані з викидами СО2 в атмосферу, у рамках виконання положень Конвенції про зміни клімату, ратифікованої урядом України у 1996 р., є збереження лісів, поліпшення їхньої структури, підвищення продуктивності завдяки лісовідновленню та лісорозведенню. Використання лісів як важливого чинника збільшення депонування вуглецю та довготривалої його консервації в компонентах фітомаси дає змогу досягти потрійного ефекту: депонувати надлишок вуглецю, підвищити ресурсно-енергетичний потенціал держави та істотно поліпшити рекреаційно-захисні функції довкілля.

Як встановив П.І. Лакида під час дослідження динаміки запасів фітомаси та вуглецю, станом на 01.01.1996 р. в лісах України знаходилось 1237,2 млн. тонн фітомаси, в якій акумульовано близько 615 млн. тонн вуглецю. Середня щільність вуглецю становить 6,5 кг/м2 та має велику дисперсію у регіонах України. Наприклад, у Запорізькій області вона становить 1,9 кг/м2, а в Закарпатській 11,2 кг/м2.

Відомо, що вуглекислий газ є важливим компонентом атмосферного повітря, куди він надходить як продукт дихання живих організмів, розкладання органічної речовини, використання палива, вулканічних вивержень, лісових пожеж тощо. Витрачається вуглекислий газ переважно на фотосинтез наземними та водними рослинами. Рослини земної кулі щорічно споживають близько 175 млн тонн вуглекислого газу. Під час фотосинтезу вони перетворюють енергію сонячної радіації в енергію рослинного організму і використовують її для утворення органічних речовин. За підрахунками Г. Польстера, наведеними в роботі П. Крамера, Т. Козловського, чистий фотосинтез органічної речовини за сезон становить від 21,8 до 7,7 т/га і від 25 до 45 % продуктів фотосинтезу перетворюється у деревину.

Чиста продукція, що утворюється при фотосинтезі через поглинання вуглецю рослинами, може переходити у тимчасові структури (листя, квітки тощо), які залучаються потім у щорічний кругообіг або в більш постійні частини стовбур, гілки, корені, за рахунок яких відбувається збільшення біомаси. Кругообіг вуглецю відзначається ідеально циклічними переміщеннями двоокису вуглецю в атмосфері, ґрунті і живих організмах. Такий цикл у глобальному масштабі здійснюється всього за п'ять років. Йому притаманні відгалуження, які включають стабілізацію органогенів у біолітах (вапняках, вугільних покладах) на довші строки.

Поглинання вуглекислого газу з атмосфери рослинами називають "стоком". Він може бути тільки поточною асиміляцією вуглецю при фотосинтезі. Зворотне виділення вуглецю, або "емісія", є продуктом окислення у системі вуглецю різного віку. Період життя вуглецю у тілах органів деревних порід досить різний і коливається від одного (листя) до 300 років (деревина) і навіть до 2000 років і більше, особливо якщо органогени стабілізуються у біолітах. Для наземних біомів і океанів "стік " та "емісія" вуглецю виражається відносно близькими величинами, відповідно 60 і 70 Гт у рік.

Структура вуглецевого циклу охоплює вивчення депо, пулів і потоків цього елемента. Депо це окремий резервуар, для якого характерний свій термін життя вуглецю. Він визначається періодом середньої тривалості депонування останнього від приходу до виносу в інше депо і емісією у формі СО2 при біологічних деструкціях. Депо представляють тільки ті структури, які депонують вуглець. У фітомасі в депо вуглецю виділяють стовбури, гілки, корені, листя та інші органи живих рослин. У фітодетриті лісова підстилка, гілля, хмиз і сухостій.

Кількість пулів (потоків) вуглецю більше за кількість депо. Вони об'єднують не тільки депонуючі вуглець структури, а ще й витратні структури, переважно антропогенного походження. Це емісії вуглецю внаслідок пожеж, вилучення його під час заготівлі деревини, торфу, внаслідок перероблення деревини (технологічні відходи) та інші, а також виділення вуглецю при розкладанні лісової підстилки, відпаду і сухостою.

Загалом потоки вуглецю можуть бути пов'язані:

● з геофізичними і геохімічними явищами (приток пилку рослин, сажі від лісових пожеж тощо);

● з екофізіологічними процесами (асиміляція СО2 під час поглинання ФАР, або повна первинна продукція рослин);

● зі змінами стану органічної речовини під час переходу з фітомаси у фітодетрит (відпад відмерлих органів рослин, природній відпад дерев, відпад під час вітролому та бурелому);

● із трансформацією органічної речовини в акумульовані форми (перебування в анаеробних умовах гумусу, торфу, рослинних залишків тощо).

Рівномірність поширення вуглекислого газу в атмосфері Землі досягається її кругообігом, а вміст СО2 в атмосфері близько 0,03 % майже повністю забезпечують рослини. Вони є головними регуляторами вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

Лісові фітоценози за період свого життя нагромаджують вуглець у вигляді фітомаси, тобто в масі живих рослин. Зауважимо, що в органах деревних рослин не всі тканини є живими. Ядрова деревина, наприклад, не містить живих клітин і не може накопичувати поживні речовини, але вона упакована в заболонь, тобто живу тканину. Цікаво, що при відносно невеликій щільності деревини (у середньому 400-500 кг/м3), вуглець у фітомасі лісів складає значну частину. Останнє, поряд із переважанням у деревині лігніну, який повільно розкладається, визначає можливість довготривалого зберігання вуглецю не тільки в органах живих деревних рослин, а й в грубих відходах деревини, а при антисептуванні виробів і в продуктах оброблення та перероблення деревини. Таким чином, ліс забезпечує довготривале консервування вуглецю, перш за все, у деревині. Ліс найбільш дешевий і дуже активний фактор "відбору" СО2 з атмосфери, отриманого внаслідок спалювання видобувного палива. Вважається, що за рахунок удосконалення лісовирощування та оптимізації вікової структури насаджень, додатковим створенням лісових площ можливо "перемістити" частину вуглецю атмосфери у фітомасу і деякий час тут його акумулювати.

Україна має значний потенціал для виконання проектів у лісовому господарстві, спрямованих на збільшення поглинання вуглецю. Значні площі земель сьогодні не доцільно використовувати в сільському господарстві через еколого-економічні причини. Тому лісова галузь України може отримати істотні переваги та вигоди від участі у міжнародних процесах.

Центральне (Житомирське) Полісся є одним з найбільш заліснених регіонів України і належить до територій, які були забруднені під час Чорнобильської катастрофи. Єдиним засобом використання сильно еродованих та радіоактивно забруднених земель є заліснення. Завдяки сприятливим умовам усі ці землі можуть поповнити лісовий фонд області і України. Відповідно до звіту компанії Агротек (Італія) площа територій, які передбачені для виведення із сільськогосподарського користування для подальшого заліснення в цьому регіоні, становить 1934,4 га (табл.).

Серед усіх типів лісорослинних умов на території Центрального Полісся найбільше поширені субори, які переважно приурочені до дерново-слабота дерново-середньоопідзолених глинисто-піщаних та піщаних ґрунтів різного ступеня зволоження. У свіжих суборах сосна перебуває в оптимальних умовах свого розвитку і дає деревину найкращої якості.

У першому ярусі панує сосна (Pinus silvestris L.), у другому дуб (Quercus robur L.). Саме ці деревні породи мають найбільшу киснепродукуючу здатність: у дуба 6,7 т/га, у сосни 4,8-5,9 т/га. Щорічно 1 га 20-річного соснового насадження поглинає 9,35 т вуглекислоти і виділяє 7,25 т кисню, а 60-річного 14,4 т вуглекислоти і 10,9 т кисню. За рік 40-річні діброви поглинають 18 т вуглекислоти і виділяють 13,9 т кисню. Якщо головною породою буде сосна, а створення насаджень проводитиметься рівномірно за роками, то в середньому щорічне поглинання СО2, згідно з наведеними даними в таблиці і середнього значення киснепродукуючої здатності, становитиме 10,4 тис. тонн на рік.

Сьогодні ринок квот викидів вуглекислого газу перебуває на стадії формування. За оцінками Німецької консультативної групи ціна на ці викиди передбачається на рівні $5-20 за тонну, а тому можливі додаткові доходи від продажу квот становитимуть від $52 тис. до $208 тис. в рік.

Крім поглинання вуглецю і виділення кисню, створені насадження даватимуть додатковий екологічний та економічний ефект збереження ґрунтів від ерозії, очищення повітря, зменшення забруднення водних джерел, збагачення біорізноманіття, зростання можливостей рекреаційного використання територій, підвищення рівня зайнятості сільського населення, збільшення виробництва деревної і недеревної продукції лісу. Заготовлена в цих лісах деревна продукція при її раціональному використанні тривалий час (до 100 років) зберігає поглинутий вуглець, а дрова, неліквідна деревина та відходи перероблення можуть бути використані як відновні енергетичні ресурси (біопаливо).

Наведені дані засвідчують, що лісорозведення та ведення лісового господарства є одним із найпривабливіших в екологічному відношенні напрямків боротьби зі змінами клімату. Безпосередньо заліснення деградованих земель Центрального Полісся буде вагомим внеском щодо зменшення концентрації парникових газів у атмосфері та досягнення мети Рамкової Конвенції ООН з питань зміни клімату.

Використана література:

1. Морозюк О.В. Глобальні зміни клімату та регіональний вплив лісів на баланс вуглецю / Науковий вісник НЛТУ України. 2009. − Вип. 19.15, с.88-92

2. Лицур І.М. Вплив лісів на зміни клімату / Науковий вісник НЛТУ України. 2009. − Вип. 19.14, с.262-270

3. Мазур О.В., Лакида П.І. Зміни клімату та регіональні ліси (на прикладі лісів Черкащини)

4. Лось Н.М. Лісові екосистеми центрального Полісся в контексті запобігання зміні клімату / Науковий вісник НЛТУ України. 2010. − Вип. 20.1, 47-51





Реферат на тему: Глобальні зміни клімату та регіональний вплив лісів на зміни клімату (реферат)


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.