Разработка учёных из Кабардино-Балкарии позволит уменьшить объем выбросов СО2

В КБР ученые разработали способ ускорения поглощения растениями углекислого газа.

Ученые Кабардино-Балкарского госуниверситета (КБГУ, г. Нальчик, КБР) разработали технологический комплекс учета баланса углекислого газа в режиме реального времени, а также специальный прибор, что, как ожидается, позволит впоследствии улучшить климатическую ситуацию. Об этом рассказал ТАСС в четверг руководитель центра декарбонизации АПК и региональной экономики КБГУ Амиран Занилов.

«Группой ученых КБГУ разработано устройство для комбинированного учета баланса диоксида углерода, формируемого при почвенном дыхании (выделении СО2) и секвестрации СО2 вегетирующими растениями. Подана заявка на регистрацию патента на изобретение. Нас заинтересовала тема, поскольку, несмотря на предпринимаемые попытки мирового сообщества в рамках Парижского соглашения снизить содержание климатически активных газов в атмосфере, фиксируется рост концентрации диоксида углерода (СО2). Применение нашего прибора позволяет проводить длительные исследования, следовательно, избегать ошибок в расчетах и устанавливать закономерности с целью определения, при каких условиях меняется интенсивность эмиссии (выделения) либо поглощения углекислого газа растениями», — рассказал собеседник агентства.

Как ожидается, разработка ученых вуза в Нальчике позволит уменьшить объем выбросов СО2, улучшить климатическую ситуацию, в том числе «отсрочить глобальное потепление». По словам ученого, на сегодняшний день вклад агропромышленного комплекса в тепловое загрязнение атмосферы оценивается в 25% от всего объема антропогенно образованных парниковых газов. Основной причиной является чрезмерная интенсификация сельскохозяйственного производства, которая, как отмечается, привела к уменьшению содержания и запасов органического вещества в почве, в частности в результате преобразования почвенного углерода в атмосферный углекислый газ.

«В то же время СО2 является неотъемлемым элементом воздушного питания фотосинтезирующих растений, в том числе всех сельскохозяйственных культур», — пояснил Занилов. Следовательно, основная проблема связана не столько с повышением концентрации СО2 в атмосфере, сколько со временем, которое углекислый газ находится вне естественного биоцикла углерода, считают разработчики. С целью ограничения эмиссионных процессов в цикле углерода требуется создание условий растениям для ускоренного поглощения СО2 и продолжительного закрепления его в виде органического вещества почвы.

Можно применять в садах

При наличии необходимых технологий в процесс утилизации СО2 из атмосферы успешно могут быть вовлечены не только традиционные полевые культуры (злаковые, бобовые, технические), но и многолетние насаждения, например, деревья садов интенсивного типа. А для того, чтобы регулировать баланс СО2 с целью снижения климатической нагрузки, но без ущерба продуктивности сельскохозяйственных культур, необходимо исследовать закономерности процесса его трансформации.

«Так, нашей научной группой установлено, что увеличение микробной биомассы в почве за счет внесения ценных штаммов микроорганизмов более чем на 14% повышает ее способность трансформировать парниковый углекислый газ в углерод органического вещества почвы. На одном гектаре интенсивного яблоневого сада, только вступившего в стадию плодоношения, однолетние побеги способны депонировать свыше двух тонн СО2. Комплекс, который мы разработали, позволяет учитывать и моделировать потоки СО2 в замкнутом цикле — между почвой, растением и атмосферой», — пояснил собеседник агентства.

Точность расчета баланса составляет примерно 97,4%. Элементы нового устройства дают возможность осуществлять оптимизацию влажности воздуха и почвы, а также регулировать освещенность и оптимизировать газовый состав воздуха (при избытке концентрации СО2 предусмотрена очистка через щелочную ловушку). Кроме того, с помощью нового прибора можно моделировать воздушный поток, то есть имитировать ветер.

Для большинства существующих методик характерна кратковременность наблюдений, результаты которых экстраполируются на весь вегетационный период. Однако, как подчеркнул руководитель центра декарбонизации, разовые регистрации потоков не дают полной картины биохимических процессов.

Разработанный учеными КБГУ метод, как и апробированная установка, могут найти применение при расчетах баланса СО2 в системе «почва — растение — атмосфера» в аграрном секторе. В зависимости от культуры могут быть изготовлены разные формы установок, в том числе для исследования в полевых условиях. Предлагаемая методика также может применяться для оценки влияния различных агрохимикатов на способность растений и почвы улавливать и накапливать атмосферный углекислый газ с целью разработки технологий для карбонового земледелия.

Научно-исследовательская работа по данному направлению проводится в вузе в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» с целью реализации стратегического проекта КБГУ «Водное благополучие и «зеленая» экономика».