Известно, что выброшенные в атмосферу парниковые газы могут вызывать глобальное потепление климата. Одним из главных способов борьбы с этим считается декарбонизация экономики и природопользования, т. е. снижение экологического следа, который тянется за любой продукцией или сервисом. Главные задачи декарбонизации – научные исследования и разработка технологий поглощения уже выброшенных газов и замедление процессов их поступления в атмосферу – решают карбоновые полигоны.

Первый в России карбоновый полигон был создан в сентябре 2020 года в Калужской области. Он представляет собой несколько мониторинговых площадок с разными почвами и растительностью общей площадью 600 гектар. В 2021 году запланирована организация карбоновых полигонов в Краснодарском крае, Чеченской Республике, Калининградской, Новосибирской, Сахалинской, Свердловской и Тюменской областях. Также планируется, что еще около 80 карбоновых полигонов будут созданы и в других регионах страны.

Задачами карбоновых полигонов будут разработка и испытание технологий дистанционного и наземного контроля эмиссии (выделения) парниковых газов в атмосферу и, наоборот, их депонирования (поглощения) биомассой и почвам в разных природных и сельскохозяйственных экосистемах. Кроме того, такие полигоны станут площадками для подготовки специалистов экологов и популяризации науки среди населения.

В Ботаническом саду Южного федерального университета создан стационар с почвенными конструкциями под газонным покрытием для изучения эмиссии углерода. Специалисты Научно-испытательной лаборатории «Биогеохимия» ЮФУ под руководством профессора Сергея Горбова в рамках реализации гранта РНФ воплотили его в жизнь совместно с Российским университетом дружбы народов, а также с Научным центром Кольского полуострова. Опытным путем специалисты выясняют, насколько сильно почвы при их перемещении, изменении, конструировании теряют углерод органического вещества, что в настоящий момент очень серьезно влияет на процессы изменения климата. Эти наработки могут быть использованы для исследований при создании карбонового полигона.

Ученые Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ имеют уникальный опыт регулирования плодородия почв, которые являются огромным резервуаром углерода в виде гумуса. Заведующий кафедрой экологии и природопользования Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского Сергей Колесников рассказал об опыте ЮФУ в области контроля баланса углерода в экосистемах.

«В почве закреплено значительно больше углерода, чем во всей атмосфере Земли. От технологии сельскохозяйственного использования почв зависит, будет ли углерод из почвы поступать в атмосферу, усиливая парниковый эффект, или, наоборот, улавливаться из атмосферы растениями и закрепляться в почве в виде гумуса, уменьшая парниковый эффект. Южный федеральный университет имеет значительный научный и научно-практический задел в области изучения баланса углерода в природных и антропогенно-измененных экосистемах, а также разработки технологий контроля и управления процессами, регулирующими этот баланс. Помимо научного задела, ЮФУ располагает территориями, на которых карбоновый полигон мог бы быть успешно реализован, — это ОПХ «Недвиговка» и Ботанический сад», – заключил заведующий кафедрой экологии и природопользования ЮФУ Сергей Колесников.

В настоящее время Южный федеральный университет выступает инициатором создания карбонового полигона в степной зоне юга России, где совместно с учеными Южного научного центра РАН, Федерального Ростовского аграрного научного центра, Государственным центром агрохимической службы «Ростовский» будут вести исследования парниковых газов и цикла углерода. Особенностью создаваемого полигона в отличие от всех создаваемых в России, является его расположение в степной зоне юга России. Здесь экосистемы подвергаются значительному агрогенному воздействию, одновременно, эта важнейшая территория является житницей всей России. Применение ресурсосберегающих природоподобных агротехнологий сможет предотвратить дегумификацию, прогрессирующую при используемых интенсивных технологиях обработки почв. Целью исследований на создаваемом полигоне, наряду с оценкой концентрации парниковых газов, будет оценка возможностей депонирования углерода в почвенном гумусе, который может закрепить углерод на сотни и, даже, тысячи лет, в то время как фитомасса может это делать на десятки лет. Стационарным пунктом наблюдений и ядром карбонового полигона будет Ботанический сад ЮФУ.