У самого синего моря…Природные ресурсы Туапсинского района (6+)

Июл 22nd Высохшее Аральское море оказалось гигантским источником углерода

Еще в 1960-х годах Аральское море было четвертым по площади озером мира. Однако масштабный отбор воды из рек Амударья и Сырдарья для орошения хлопковых полей привел к его стремительному обмелению. Сегодня большая часть бывшего дна превратилась в пустыню Аралкум площадью более 60 тысяч квадратных километров.

Новое исследование показало, что после отступления воды в осадках бывшего морского дна активизировались микробные процессы. Органическое вещество, которое десятилетиями накапливалось под водой, начало разлагаться и выделять углекислый газ. По оценкам исследователей, этот процесс может продолжаться десятилетиями.

Дополнительную угрозу представляет соленая пыль, которая поднимается ветрами с высохшего дна. Она переносится на сотни километров, ухудшая качество воздуха, снижая плодородие почв и влияя на здоровье населения Центральной Азии. Теперь ученые предполагают, что эти процессы могут также влиять на региональный углеродный цикл и усиливать климатические изменения.

Исследователи отмечают, что подобный механизм может проявиться и в других пересыхающих озерах мира. Из-за изменения климата и растущего потребления воды многие внутренние водоемы стремительно теряют объемы, а их обнажившиеся донные отложения могут превратиться в дополнительные источники парниковых газов.

История Аральского моря показывает, что последствия нерационального использования водных ресурсов могут выходить далеко за пределы локальной экологической катастрофы и влиять на климатические процессы планетарного масштаба.

Июл 21st Азиатские моллюски захватывают российские реки

Исследователи отмечают, что особенно активно распространяются так называемые корбикулы — двустворчатые моллюски рода Corbicula, родиной которых являются Восточная и Юго-Восточная Азия. Сегодня они уже обнаружены в бассейнах Волги, Дона и других крупных рек.

Успех этих «захватчиков» объясняется сразу несколькими факторами. Корбикулы быстро размножаются, способны переносить широкий диапазон температур и химического состава воды, а также легко распространяются вместе с судами и балластными водами. Потепление климата дополнительно создает для них более благоприятные условия.

На первый взгляд небольшие моллюски могут показаться безобидными, однако их массовое появление способно привести к серьезным последствиям. Они конкурируют с местными видами за пищу и пространство, меняют структуру донных сообществ и влияют на круговорот питательных веществ в водоемах.

Кроме того, высокая численность корбикул может создавать и хозяйственные проблемы. В некоторых странах эти моллюски уже известны тем, что засоряют системы водозабора, трубы электростанций и гидротехнические сооружения.

По словам ученых, инвазивные виды считаются одной из главных причин сокращения биоразнообразия в мире наряду с изменением климата и разрушением местообитаний. Поэтому мониторинг распространения азиатских моллюсков в российских реках становится важной задачей для экологов.

Июл 20th Метан — опасный парниковый газ или ключ к решению климатического кризиса

Проблема глобального потепления традиционно связывается в первую очередь с выбросами углекислого газа (CO₂). Уже сейчас глобальная средняя температура Земли на 1,1 градус выше, чем в конце XIX века, а через двадцать лет, весьма вероятно, что этот показатель успешно достигнет 1,5 градусов, сорвав таким образом планы человечества зафиксированные в Парижских соглашениях.

Причиной тому не только медлительность и недостаточность предпринимаемых шагов. Дело еще и в том, что атмосфера и экология Земли устроены крайне сложно и на любой процесс внутри этой системы оказывают влияние множество различных взаимосвязанных факторов. C выбросами углекислого газа и механизмами его сокращения сейчас уже все более-менее понятно и на первом плане в этом вопросе стоят политические решения. Поэтому внимание ученых обращается к еще одному распространенному в атмосфере Земли парниковому газу — метану (СH₄).

Обсуждение уже идет на самом высоком уровне: метан стал одной из главных тем 26-ой конференции ООН по изменению климата, прошедшей в ноябре в Глазго. Большинство участников конференции подписали соглашение о сокращение выбросов этого газа на 30% к 2030 году — воздержались только, Китай, Индия, Иран и Россия.

Забытая угроза

Как и любой другой парниковый газ, метан задерживает в атмосфере тепло, не давая планете остыть и превратиться в безжизненный космический объект. Но с ростом человеческой деятельности растут и выбросы метана, что нарушает баланс в атмосфере и повышает температуру планеты.

Процесс исследований метана начался еще несколько десятилетий назад (наличие значительного количества метана в атмосфере было открыто только в 1947 году), но именно сейчас собранных данных оказалось достаточно, чтобы сделать первые выводы: с одной стороны, пугающие, а с другой — вселяющие надежду. Дело в том, что метан гораздо активнее диоксида углерода, что делает его более опасным. Но при этом сокращение метана в атмосфере может стать наиболее быстрым способом снизить темп глобального потепления.

• На отрезке в 20 лет, метан в 87 раз активнее углекислого газа. На отрезке в 100 лет — в 25 раз.

Выбросы метана сейчас составляют порядка 20% от всех парниковых газов, что делает его вторым по значимости газом после диоксида углерода (70%). Как отмечают ученые, в отличие от углекислого газа, способного оставаться в атмосфере около 100 лет, срок жизни метана значительно короче, всего порядка 10 лет. Однако СН₄ гораздо эффективнее удерживает тепло, чем более распространенный СО₂, а значит, вносит больший вклад в потепление на единицу массы. По оценкам ученых, Потенциал глобального потепления (Global warming potential, GWP — коэффициент, определяющий степень влияния на глобальное потепление парниковых газов) каждой тонны попадающего в атмосферу метана на отрезке в 20 лет в 87 раз выше, чем влияние углекислого газа того же объема. На протяжении 100 лет этот показатель значительно снижается, но тем не менее оказывается в 25 раз выше, чем у CO₂.

На сегодняшний день, концентрация метана в атмосфере уже превысила доиндустриальный уровень в 2,5 раза. Только в период с 2000 по 2017 год выбросы метана увеличились на 9%, то есть более чем на 50 миллионов тонн в год. Даже пандемия коронавируса и последовавшие строгие карантинные меры по всему миру не смогли сократить выбросы, несмотря на оптимистичные ожидания многих ученых.

Метан в экосистемах

Метан — газ, не имеющий ни вкуса ни запаха — был обнаружен, описан и классифицирован еще в 1776 году знаменитым итальянским физиком Алессандро Вольта (именно его именем названа единица измерения электрического напряжения — вольт). Заинтригованный статьей Бенджамина Франклина о «горючем воздухе», Вольта собрал газ выделяемый со дна болот и выделил из него чистый метан, крайне пригодившийся человечеству в дальнейшем. Сегодня этот газ используется в качестве топлива для обогрева и приготовления еды, а также в автомобильных и ракетных двигателях. Не удивительно, что его масштабное применение повлияло на концентрацию метана в атмосфере. Только 40% выбросов этого газа вырабатывается в результате естественных природных процессов, остальные же имеют антропогенный характер.

При этом до 80% от природных выбросов (25–32% всех выбросов) приходится на болота, особенно тропические. Здесь, в увлажненных почвах, хорошо себя чувствуют метаногенные бактерии, ответственные за естественное производство поступающего в атмосферу метана. Не случайно, что другое название метана — болотный газ. Похожим образом образуется метан в донных отложениях озер (это при том, что их биопродуктивность в 10 раз ниже, чем у болот). Вырабатывают метан и океаны, хотя и меньше, чем пресноводные водоемы. Еще один источник метана — лесные пожары, во время которых газ образуется из-за неполного сгорания биологического материала. Также метан выделяется в атмосферу в ходе процессов в желудочно-кишечном тракте жвачных животных и пищеварение некоторых насекомых, например, термитов.

Наконец, важным но недостаточно изученным источником СH₄ является таяние вечной мерзлоты, вызванное потеплением. Мерзлота занимает на нашей планете впечатляющие 35 млн. км² (более 30% которых приходятся на Россию). Постепенно оттаивающие почвы богаты как самим газом, так и органическими веществами, перерабатываемыми в метан бактериями. По прогнозам ученых, даже если удастся остановить глобальный рост температуры на отметке 2 градуса, все равно к 2100 году четверть приповерхностного слоя мерзлоты растает, а к 2200 году и вовсе исчезнет до 60% площади вечной мерзлоты.

(Не только) природный газ 

Большая часть метана вырабатывается в ходе хозяйственной деятельности человека. В первую очередь (порядка 30%) это разведение сельскохозяйственных животных — так же как и дикие, домашние жвачные животные производят в процессе пищеварения метан (каждая корова, например, ежедневно отправляет в атмосферу порядка 300 литров газа). Ради обеспечения растущего населения планеты мясом и роста прибылей животноводческих компаний, увеличивается и поголовье крупного рогатого скота, впервые превысившее в этом году 1 миллиард голов. Лидером здесь выступает солнечная Бразилия, с более чем 220 млн. голов при населении в 213 млн. человек: то есть коров в этой стране больше, чем людей. Значительная часть бразильской говядины уходит на экспорт, а для расширения пастбищ ежегодно вырубаются тысячи квадратных километров амазонских тропических лесов.

Еще одним интенсивным источником метана являются рисовые поля, залитые водой. Искусственно увлажненная почва хороша не только для риса, но и для бактерий, активно вырабатывающих метан. Этот процесс схож с тем, что происходит в болотах, только более интенсивен. Корни риса активно вырабатывают вещества, служащие пищей для бактерий, поэтому поля становятся идеальной средой для сытой жизни выделяющих метан микроорганизмов.

Наконец, четверть выбросов метана приходится на добычу, транспортировку и переработку нефти и природного газа, а также, в меньших степени, на добычу угля. Частично он выпускается в атмосферу в качестве сопутствующего газа, но также значительные объемы высвобождаются при поломках и утечках. Буквально этим летом, в июне, крупная утечка произошла в Татарстане, на обслуживаемом «Газпромом» трубопроводе. По данным самой компании, в атмосферу тогда утекло 2,7 млн. куб. метров газа, что эквивалентно использованию 40 000 автомобилей в течение года. Обнаружить эту утечку удалось благодаря передовой системе спутникового наблюдения за выбросами метана.

Нельзя забывать и про все разрастающиеся полигоны, собирающие отходы жизнедеятельности мегаполисов, где органический мусор разлагается под воздействием вырабатывающих метан бактерий. И сжигание мусора тут никак не поможет — при горении снова и снова образуется отправляющийся в атмосферу газ.

Как сократить выбросы метана?

Метан сейчас — ключевой фактор в борьбе за ограничение потепления отметкой в 1,5–2 градуса, но действовать нужно прямо сейчас. По оценкам экспертов ООН, именно значительное сокращение выбросов СH₄ на 45% к концу десятилетия помогло бы уменьшить рост температуры на планете на 0,3 градуса к 2045 году, предотвратив 260 000 преждевременных смертей, 775 000 связанных с астмой обращений в больницы и 25 млн. т. потерь урожая.

• Сокращение выбросов СH4 на 45% к концу десятилетия снизит рост температуры на планете на 0,3 градуса к 2045 году

Хорошая новость заключается в том, что технологии, способные привести к сокращению выбросов метана, уже существуют. При этом они, как правило, недороги и способны себя окупить. Вот самые распространенные из них:

1) Корма и пищевые добавки для коров

Для сокращения выбросов метана производимого во время пищеварения коров и других домашних жвачных животных можно, с одной стороны, использовать более качественные корма. Так, если бы все коровы в мире в течение года получали пищевую добавку Mootral Ruminant, сокращение выбросов метана было бы эквивалентно удалению с дорог 330 млн. автомобилей. А добавление в рацион коров морских водорослей, как указывают ученые Калифорнийского университета, способно сократить выбросы на целых 82%. С другой стороны, можно собирать выделяемый газ в специальные хранилища и использовать его потом, например, в качестве топлива, как предлагают делать аргентинские ученые, разместившие баки для метана прямо на спине парнокопытных.

2) Новые виды удобрений и сорта растений

Специальные удобрения и способы выращивания риса без затопления почв, а также внедрение новых сортов, позволит сократить выбросы метана производимого бактериями в почве. Например, еще в 2015 году шведские ученые разработали генно-модифицированный сорт, добавив ген ячменя. Такой рис стал более питательными, а в корнях его, наоборот, запасается меньше питательных веществ необходимых бактериям.

3) Улавливание на шахтах и угольных месторождениях

CH₄ находящийся в угольных шахтах, а также сопровождающий нефтяные месторождения и залежи природного газа также можно и нужно не выбрасывать в атмосферу, а собирать и в дальнейшем использовать в качестве топлива для производства электричества. Газотурбинные электростанции, работающие на полученном из шахт метане уже сейчас действуют в Австралии, Германии, Китае и ряде других стран. Кроме того, переработка мусора поможет разгрузить загрязняющие атмосферу свалки. Рецепты эти уже известны и требуют скорейшего внедрения.

***

То, что 105 стран договорились снизить выбросы метана на треть к 2030 году — очень важный шаг. Даже при том, что многие природозащитные организации выступили с критикой решений, назвав их недостаточными. Остается надеяться, что Россия, один из мировых лидеров по выбросам метана, тоже вскоре присоединится к соглашению. Чем быстрее политики России, Китая и Индии придут к пониманию важности ограничения выбросов метана, тем больше у нас шансов выйти из климатического кризиса. 

Июл 15th Жара в Италии угрожает производству пармезана

При температуре выше 40 градусов Цельсия коровы больше времени проводят лежа, едят меньше и дают до 10% меньше молока — одного из трех ингредиентов сыра наряду с солью и сычужным ферментом. Президент консорциума Пармиджано Реджано Никола Бертинелли, чья семья управляет молочной фермой под Пармой с 1895 года, отметил, что экстремальная жара сказывается на качестве и количестве молока. По его словам, если аномальная жара будет становиться продолжительнее и интенсивнее, это неизбежно отразится на производственных издержках.

Фермеры подчеркивают, что без осадков трава не растет, заготовить сено невозможно, а значит и производство молока для сыра оказывается под угрозой. Чтобы облегчить положение животных, хозяйства устанавливают вентиляторы и системы водяного тумана, однако это заметно увеличивает энергозатраты.

Проблемы касаются не только ферм, но и складов, где созревают головы сыра — процесс занимает от года до нескольких лет. В хранилищах компании Magazzini Generali delle Tagliate, где содержится более 500 тысяч голов сыра общей стоимостью свыше 300 млн евро, в пик недавних волн жары суточное энергопотребление выросло примерно на 30%. Чтобы повысить энергоэффективность, там модернизировали системы охлаждения и котлы, улучшили теплоизоляцию зданий и увеличили долю возобновляемой энергии.

Отрасль производства Пармиджано Реджано приносит около 4,5 млрд евро выручки в год и обеспечивает работой тысячи людей, формируя значительную часть экономики региона. В прошлом году экспорт обеспечил более половины глобальных продаж сыра, а крупнейшим зарубежным рынком остаются США. Сыру, история которого насчитывает более 800 лет, производители намерены обеспечить будущее — несмотря на растущие климатические вызовы.

Июл 14th Учёные Copernicus подтвердили температурный рекорд в Европе

По классификации «Коперника», к Западной Европе относится территория от Испании и Великобритании на западе до Италии, Германии и части Австрии на востоке.

В масштабах всей планеты июнь 2026 года стал вторым самым тёплым за историю наблюдений — среднемировая температура превысила доиндустриальный уровень на 1,39°C. Одновременно был зафиксирован рекорд температуры поверхности океана для этого месяца: показатель немного превысил прежний максимум, установленный в июне 2024 года. Специалисты связывают часть этого эффекта с развитием сильного цикла Эль-Ниньо в Тихом океане, хотя климатологи подчёркивают, что основным фактором долгосрочного роста температур остаётся антропогенное изменение климата.

Во второй половине июня сильная волна тепла охватила Западную и Центральную Европу, побив как месячные, так и отдельные абсолютные температурные рекорды в нескольких странах. Сухая погода вместе с жарой способствовала росту пожарной опасности, в частности на Пиренейском полуострове и юге Франции, а также усилила риск засухи в ряде регионов Восточной Европы. Отдельно учёные отметили морскую волну тепла в западной части Средиземного моря и вдоль атлантического побережья, представляющую риск для морских экосистем.

«Июнь 2026 года ясно показал, насколько глубоко меняется климат. Западная Европа зафиксировала самый тёплый июнь в своей истории, а мировой океан продолжает удерживать температурные рекорды», — отметила Саманта Бёрджесс, руководитель климатического направления ECMWF. По её словам, накопление тепла в климатической системе ведёт к более интенсивным волнам жары и растущим рискам для людей, экосистем и инфраструктуры в Европе и за её пределами.

Июл 14th Кораллы Флориды эвакуируют из-за потепления воды

Кораллы — это колониальные организмы, живущие в симбиозе с водорослями, которые обеспечивают их питанием и характерной окраской. При продолжительном нагреве воды кораллы избавляются от этих водорослей — так называемое обесцвечивание — и могут восстановиться при снижении температуры, однако при слишком длительном и сильном стрессе погибают. Именно так в 2023 году сразу два вида кораллов Флориды были признаны учёными «функционально вымершими» в дикой природе.

Группы по восстановлению рифов уже перемещают молодые кораллы в более безопасные условия — на наземные питомники и в глубоководные участки. Так, специалисты организации Reef Renewal USA перевезли около 400 кораллов видов Acropora, а Coral Restoration Foundation — 246 колоний. Часть наиболее крупных и уязвимых кораллов планируется оставить в естественной среде, поскольку в начале августа ожидается их нерест — важный этап для сохранения вида. Собранные личинки будут выращивать в лабораторных аквариумах для последующей пересадки на риф.

Специалисты отмечают, что тепловая волна 2023 года, несмотря на значительные потери, дала организациям по восстановлению рифов ценный опыт. По данным Coral Restoration Foundation, за 17 лет работы организации удалось сохранить более 17 000 коралловых колоний 23 видов, а полученные тогда знания позволяют сейчас реагировать на потепление воды более организованно и оперативно.

Июл 13th Аномальная жара во Франции убила миллионы кур

24 и 25 июня стали самыми жаркими днями во Франции за всю историю наблюдений метеослужбы Météo-France, которая ведёт статистику с 1947 года. Температура превышала 40°C. По словам ветеринара Доминик Балуа, куры не имеют потовых желёз и отводят тепло только за счёт учащённого дыхания через клюв — чем сильнее жара, тем интенсивнее становится дыхание птицы, что быстро истощает организм. Особенно тяжело пришлось бройлерам, которые почти не покидают закрытых помещений и полностью зависят от систем вентиляции и охлаждения.

На отдельных фермах потери превысили треть поголовья за считаные часы. Фермеры отмечали, что даже отлаженные системы вентиляции и туманообразования не справлялись с нагрузкой: в некоторых случаях выходили из строя аварийные сигнализации, а перебои в водоснабжении не позволяли пополнять запасы воды для охлаждающих установок.

Службы сбора и утилизации павших животных оказались перегружены — объём поступающей птицы вырос примерно в десять раз по сравнению с обычным. Из-за этого власти западных регионов Франции временно разрешили фермерам хоронить погибших животных прямо на месте, до получения экологических согласований.

Жара затронула не только птицеводство: пострадали надои молока, урожайность зерновых культур и работа некоторых атомных электростанций, которым пришлось снизить выработку из-за нехватки охлаждающей воды. Специалисты по атрибуции климатических явлений отмечают, что подобные волны тепла становятся значительно вероятнее на фоне антропогенного изменения климата — аналогичные случаи массовой гибели птицы ранее фиксировались в Индии в 2015 году и на северо-западе США в 2021 году.

Отраслевые эксперты и организации по защите животных сходятся в одном: животноводческий сектор Европы будет вынужден адаптироваться к учащающимся волнам жары — за счёт инвестиций в системы охлаждения ферм и пересмотра подходов к содержанию скота и птицы в условиях меняющегося климата.

Июл 8th Бобры добрались до Северного Ледовитого океана

У учёных долго не было точных данных о том, когда именно бобры заселили те или иные арктические территории. Новое исследование восполнило этот пробел, используя неожиданный источник информации — годовые кольца погрызенных бобрами кустарников.

Работа была выполнена в рамках более масштабного проекта с участием общественных наблюдателей Imaryuk Monitors, которые следят за состоянием природы вдоль трассы Туктояктук в канадском регионе Инувиалуит на Северо-Западных территориях и в Юконе. Ещё в 2020 году местные наблюдатели заметили, что бобровая активность заметно меняет соседние ручьи и озёра, и обратились к учёным за помощью в оценке масштаба процесса.

Исследовательская группа под руководством биогеоученого Джорджии Хоул собрала 94 ствола ивы и ольхи со следами бобровых погрызов возле плотин и хаток на трёх ключевых участках, а также 99 нетронутых стволов для сравнения. Сопоставив рисунок годовых колец повреждённых и целых веток, учёные определили возраст погрызов, а затем сверили результаты со спутниковыми снимками Landsat за 1984–2022 годы, показывающими изменения водной поверхности.

Выяснилось, что непрерывное заселение региона бобрами началось не позднее 2008 года. На самом северном из участков следы присутствия бобров прослеживаются с 2008 по 2022 год, на центральном — с 2015 по 2022 год, на южном — с 2011 по 2023 год. Это первая подробная хронология расселения бобров в данном районе Арктики.

Для местных сообществ, многие из которых представляют коренные народы, бобровая активность имеет неоднозначные последствия: плотины меняют характер течения воды, что в одних случаях создаёт условия для распространения возбудителей заболеваний, передающихся через воду, а в других — затрудняет привычные маршруты передвижения. При этом специалисты подчёркивают, что бобры остаются важной частью экосистемы — их называют «маленькими инженерами», чья деятельность одновременно и меняет ландшафт, и создаёт новые местообитания.

Учёные отмечают ценность нового метода прежде всего для труднодоступных регионов, где дорогостоящие аэросъёмки или установка фотоловушек часто невозможны. Подтверждение того, что данные годовых колец совпадают со спутниковыми наблюдениями, повышает доверие и к чисто дистанционным методам мониторинга бобровой экспансии в других частях тундры.

Полученная хронология уже становится рабочим инструментом для местных управленцев: располагая точными историческими данными о продвижении бобров, сообщества региона Инувиалуит смогут точнее планировать меры по адаптации ландшафта и снижению возможных рисков, включая связанные с качеством воды.

Июл 6th Опасный бетон. Почему главному строительному материалу нужна альтернатива

Бетон — самый широко используемый строительный материал планеты. Каждый день мы проходим среди бетонных зданий и гуляем по заасфальтированным дорогам. Человечество настолько привыкло к этому, что большинство даже не задумывается о количестве бетона, сопровождающего нас в повседневной жизни. Простой пример: если разделить массу этого материала, используемого каждый год в строительстве, на население планеты, то окажется, что на одного человека приходится около 3 тонн бетона. Таким образом, бетон — это второй по объему потребления ресурс после воды.

С точки зрения экологии, бетон представляет собой одну из самых больших угроз для планеты и климата на каждом шаге его производства, использования и даже на протяжении многих лет после строительства. Но обо всем по порядку. 

Минус вода и песок

Основными компонентами бетона являются цемент, щебень, песок и вода. Казалось бы, всего этого на Земле в избытке. Но количество производимого бетона означает, что многие ресурсы оказываются под угрозой. 

Дело в том, что для бетона не подойдет любой песок — необходим именно морской его вариант. Он обкатан водой, а не ветром, и такие песчинки лучше крепятся друг к другу. Тогда как пустынный песок более округлый и не подходит для производства бетона. Человечество использует морской песок гораздо быстрее, чем волны океанов успевают пополнить запасы — со временем это неизбежно приводит к его нехватке. Правда, в России в основном используется не морской, а карьерный песок, но эта оговорка не умаляет глобальную проблему.

С водой дела обстоят не лучше. В 2012 году 9% всей использованной человечеством воды ушло исключительно на производство бетона. Согласно прогнозам журнала Nature Sustainability к 2050 году 75% всей воды, необходимой для производства бетона, будет использоваться в развивающихся странах. Например, в Индии, где жителям мегаполисов воды уже сейчас не всегда хватает даже для питья.

Цемент значит CO2

Цемент для производства бетона создается путем измельчения клинкера и гипса. Для того чтобы из глины и известняка сделать клинкер, их необходимо нагреть до 1400°C.  Такие температуры требуют больших затрат энергии, а это значит, что в атмосферу попадает огромное количество углекислого газа. За 2015 год 8% всего высвобожденного человечеством CO2 пришлось исключительно на производство клинкера. Если бы бетон был страной, он занимал бы третье место по уровню выбросов — после США и Китая. 

Итак, с экологическими проблемами при производстве разобрались. Но что же происходит после того, как бетон уже залит, здания построены, и шоссе забетонированы? Казалось бы, худшее уже позади, но на самом деле проблемы только начинаются. 

От потепления до наводнений: как бетон меняет климат городов

Дело в том, что наши бетонные города в жаркие дни нагреваются гораздо быстрее, чем деревни, где этот материал почти не используется. Этот феномен — городской остров тепла — хорошо изучен географами и урбанистами. В частности известно, что разница температур в городах с населением более миллиона человек и за их пределами может достигать 5°C. Это приводит к проблемам со здоровьем у жителей, ухудшению качества питьевой воды, а также повышает потребление электричества для вентиляторов и кондиционеров — т.е. возникают дополнительные выбросы CO2. Возникает петля обратной связи, хорошо известная климатологам: повышение температуры приводит к еще большему повышению температуры. 

Одно из самых заметных следствий глобального потепления — увеличивающееся с каждым годом число природных катастроф: цунами, землетрясений, торнадо, наводнений… Список можно продолжать бесконечно, но, в случае с бетоном, больше всего нас должны волновать наводнения. Забетонированные дороги и шоссе не позволяют пришедшей воде быстро уходить в землю. Так, наводнения становятся более разрушительными. Они приносят с собой больший экономический ущерб, уносят большее количество человеческих жизней и затрудняют восстановление разрушенных городов. 

В 2017 году американский мегаполис Хьюстон пережил самое мощное наводнение в своей истории. Оно унесло не менее 80 жизней, а экономический ущерб был оценен в 70 миллиардов долларов. Ученые сходятся во мнении, что основной причиной разрушений стал именно бетон, так как Хьюстон — один из самых забетонированных городов континента. 

Экологичные альтернативы бетону

Бетонный кризис действительно существует. Но правда ли все настолько плохо? И да, и нет. 

За последние 20 лет количество углекислого газа, попадающего в атмосферу из-за бетона, уменьшилось в среднем на 18% благодаря увеличению энергоемкости технологий производства.  Более того, стали появляться компании, занимающиеся разработкой более экологичных альтернатив привычным строительным материалам. 

Множество предприятий по всему миру сегодня работают над тем, чтобы сделать бетон более «зеленым». Правда, большинство из них останавливаются на вторичном использовании элементов бетона: это помогает экономить ресурсы и затраты на производство. Но есть и те, кто идет дальше. 

Например, компания SolidiaTech разработала собственную технологию Solidia, которая позволяет снизить количество высвобождаемого CO2 до 60%, и не требует при этом установки нового оборудования. Также у них есть второй вариант производства цемента, при котором затвердевание происходит не с добавлением воды, а при использовании углекислого газа. Это существенно снижает стоимость и длительность процесса, и, самое главное, сокращает концентрацию CO2 в атмосфере. 

Кто-то идет еще дальше, и предлагает полностью отказаться от использования цемента в строительстве в пользу, например, дерева или железного камня Ferrock, созданного из отходов металлургической промышленности. Пока сложно сказать, чем конкретно человечество заменит бетон. Большинство существующих альтернатив не обладают таким же набором качеств (твердость, морозостойкость, теплопроводность и простота создания), или требуют значительно больших денежных затрат на этапе производства и ухода.

Мы еще очень далеки от решения проблемы бетона. По самым оптимистичным оценкам, при существующих темпах развития миру потребуется около 20 лет, чтобы новые материалы полностью заменили собой стандартный бетон. Также экологичных разработок может оказаться недостаточно — многие считают, что без строгого регулирования со стороны государства на уровне законодательства отказаться от бетона не получится. 

Бетон предоставил нашей цивилизации возможность развиться до того уровня, на котором мы сейчас находимся. Его дешевизна, стойкость и простота производства позволили забыть о проблемах, преследующих человечество на протяжении всего хода истории — недостаток жилья и его недолговечность. Но настоящее ставит перед нами новые вызовы, и если мы предпочтем их игнорировать в угоду экономической выгоды, условия жизни на планете могут необратимо измениться. 

Июл 2nd В Канаде испытали технологию искусственного утолщения морского льда

Зимой команда пробурила скважины во льду и в течение 1080 часов закачивала морскую воду на поверхность ледового поля площадью около 450 на 450 метров. Вода замерзала почти мгновенно: за счёт того, что снежный покров превращается в лёд, холодный воздух эффективнее проникает вглубь и стимулирует дополнительный рост льда снизу. По данным свежих измерений, толщина льда в тестовом районе увеличилась примерно на 50 сантиметров — на 20 больше, чем годом ранее.

Специалисты также заметили неожиданный эффект: искусственно намороженный лёд оказался светлее и лучше отражает солнечный свет, чем естественный — вероятно, из-за того, что при быстром замерзании в нём остаётся больше пузырьков воздуха. Этот параметр отдельно проверяют независимые полярные исследователи из Университета Вашингтона, работающие на площадке.

Морской лёд отражает около 70% солнечного тепла обратно в космос, тогда как открытая вода — всего около 7%. Чем быстрее лёд исчезает, тем сильнее прогревается океан, а это ускоряет дальнейшее таяние. Специалисты допускают, что летний ледовый покров Арктики может практически исчезать уже в 2030-х годах.

Параллельно команда испытывает второй метод — просверливание небольших дренажных отверстий, через которые талая вода стекает подо лёд, обнажая более светлую поверхность и повышая отражающую способность льда. Отверстия быстро расширяются под действием тёплой воды, поэтому метод рассматривают как дополнение к пампингу, а не замену.

Для масштабирования технологии компания совместно с итальянским Институтом биоробототехники разрабатывает автономные подводные дроны, способные проделывать такие отверстия самостоятельно — испытания прототипа уже прошли в Финском заливе Ботнического моря.

Работы ведутся при участии охотничье-промысловой организации коренных жителей и с одобрения местных властей. Представители инуитской общины, для которых лёд остаётся важной частью транспортной и промысловой инфраструктуры, оценивают вовлечённость команды Real Ice положительно и отмечают, что за последние годы лёд стал заметно тоньше, а сезоны замерзания и таяния сместились.

Идея намеренного утолщения морского льда остаётся предметом дискуссии в научном сообществе. Часть полярных исследователей ранее опубликовала критический анализ, назвав подход труднореализуемым в масштабе и потенциально рискованным для экосистемы, а также предостерегая от того, чтобы такие эксперименты отвлекали внимание от главной задачи — сокращения выбросов парниковых газов. Директор Центра климатического восстановления Кембриджского университета, участвующий в проекте, соглашается с тем, что снижение выбросов остаётся безусловным приоритетом, но считает важным изучать и дополнительные варианты — по аналогии с клиническими испытаниями новых методов лечения, которые проводятся постепенно и с оценкой всех рисков.

Отдельный предмет изучения — воздействие закачки солёной воды на местную экосистему: пробы льда сейчас анализируют биологи Кембриджского университета, чтобы понять, как это может сказаться на местной флоре и фауне подо льдом.

Авторы проекта подчёркивают, что пока речь идёт исключительно о научных испытаниях: следующий этап — оценка того, можно ли применять технологию в куда большем масштабе и насколько это будет экономически оправданно.