С каждым годом вопросы адаптации к изменению климата становятся все более острыми. В 2021 году российские города и регионы столкнулись с масштабными наводнениями, аномальной жарой, ураганами, огромными по площади лесными пожарами. По последним данным, изменение климата и растущие экстремальные погодные явления вызвали увеличение стихийных бедствий за последние 50 лет в 5 раз. За этими цифрами — миллионы человеческих жизней, разрушенные дома и инфраструктура, триллионы долларов экономических потерь. И пока проблема антропогенного влияния на климат не решена, количество и масштаб катастроф, вызванных его изменением, будут расти.
Для борьбы с изменением климата нужны «природные» решения
Сейчас глобальная климатическая повестка сфокусирована на снижении первичных выбросов парниковых газов за счет декарбонизации экономики, отказа от использования ископаемого топлива и развития сектора возобновляемой энергетики. Помимо этого сейчас появились перспективы поглощения СО2 с помощью новых технологий. Выброшенный в атмосферу углекислый газ можно уловить, а после этого использовать или просто хранить. Технологии CCS (Carbon Capture and Storage, Захватывания и хранения углерода) и CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage, Захватывания, хранения и утилизации углерода) рассматриваются правительствами как инструмент для достижения целей по снижению парниковых газов. Например, Великобритания планирует привлечение в ближайший год свыше 1 млрд долларов инвестиций в инфраструктуру ССUS, а Соединенные Штаты — около 200 млн долларов направляют на грантовую поддержку таких технологий.
Так выглядит установка для улавливания углерода из воздуха:
Но есть и другой способ защититься от угроз, связанных с изменением климата — использовать стабилизирующую роль природных экосистем. Сохранение и восстановление естественных экосистем имеет давнюю историю — в том числе в нашей стране — однако не всегда рассматривается как инструмент в борьбе с изменением климата. Кажется, что сохранение природы в первую очередь нужно для самой природы и несоизмеримо с масштабом глобальных катастроф.
От «эталонной» природы до первых катастроф: экологическое наследство СССР
Однако, именно природным экосистемам суши и океана принадлежит стабилизирующая роль для климата планеты. Естественные леса (которые важно не путать с посадками деревьев!), торфяные болота, луга являются резервуарами для хранения углерода: естественные берега с прибрежными зарослями регулируют сток и распределение воды, растительный покров сдерживает эрозию почв и т.д. Все эти механизмы формировались миллионы лет многочисленными представителями флоры и фауны Земли.
Сегодня по всему миру на восстановление природных систем тратится лишь около 1% финансирования, отведенного на борьбу с изменением климата. Однако, авторитетное исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что так называемые «природоориентированные решения» («nature-based solutions») — это один из самых эффективных и малозатратных способов поглощения и удержания углерода, одновременно помогающих сохранять природные системы.
Зеленая инфраструктура городов
Современные крупные города практически лишены естественных экосистем. Они стараются адаптироваться к новым условиям в первую очередь за счет «серой» инфраструктуры. Это — то, что придумал и создал человек: инженерные сооружения (дамбы, подпорные стены, сваи и т.д.), технологии (системы мониторинга и оповещения, удаление микрочастиц из воздуха и т.д.). Они требуют значительных ресурсов на разработку и строительство, а также на поддержание в рабочем состоянии. При этом элементы серой инфраструктуры зачастую призваны решать лишь одну основную задачу.
Дешевле, эффективнее и долговечнее для городов — обратиться к решениям, созданным самой природой. Внедрять такие решения можно, заменяя серую инфраструктуру на «зеленую» и «голубую», то есть сохраняя и правильно используя озелененные территории и водные объекты.
«Правильное» использование означает, что эти территории сохраняют свои природные свойства и за счет этого обеспечивают те же процессы и функции, что и в естественных экосистемах. Это позволяет объектам зеленой инфраструктуры решать сразу несколько задач, в отличие от объектов «серой» инфраструктуры.
Примером такой «мультизадачности» может служить зеленая крыша. Мы можем создать ее для того, чтобы снизить затраты на охлаждение воздуха в помещении, заменив тем самым кондиционер. Но помимо охлаждения зеленая крыша будет также привлекать насекомых и поддерживать биоразнообразие, улавливать дождевую воду, мы можем выращивать на ней съедобные растения и т.д.
Для того, чтобы система могла выполнять несколько функций, она должна быть разнообразной. Только так она сможет поддерживать взаимосвязи между своими элементами, которые и делают ее устойчивой перед внешними угрозами.
Экологические каркасы городов
Понятия «зеленая» и «голубая» инфраструктура перекликаются с другим определением — экологические каркасы городов. В российской научной литературе оно понимается, как совокупность всех незастроенных и незапечатанных (т. е. не покрытых искусственными материалами: бетоном, асфальтом и т.п.) территорий с растительным покровом, предоставляющих экосистемные услуги.
Экосистемные услуги — те природные ресурсы, механизмы и процессы, которые создают возможности для жизни людей: например, еда, плодородная почва, чистая вода.
Экологический каркас для города помогает решать сразу несколько задач:
- благоприятный микроклимат (снижение очагов городского тепла, повышение влажности, снижение уровня пыли)
- здоровая среда за счет очищения воздуха, воды и почв
- места отдыха горожан
- поддержание биоразнообразия
- снижение резких погодных проявлений: наводнений и размыва почв, сильных ветров, пыльных бурь.
концепция преобразования Москвы в город-сад. Система зеленых насаждений представлена в виде кольца, окружавшего город, и полос, пронизывавших его по нескольким диагоналям. Архитектурно-художественная мастерская Моссовета. 1918 г. (из архива А.В. Щусева)
Стабилизирующая роль природных экосистем — одна из самых сложно устроенных экосистемных услуг и одна из важнейших, потому что она влияет на благополучие каждого человека. Качество предоставления этой экосистемной услуги напрямую зависит от состояния самих экосистем, полноты и слаженности ее элементов. Важным показателем состояния экосистемы является биологическое разнообразие — все те многочисленные формы жизни, которые формируют и поддерживают эти экосистемы.
Для того, чтобы зеленые каркасы стали полноценной поддержкой для города и городского биоразнообразия, они должны быть:
- целостными, то есть по ним беспрепятственно могут перемещаться представители всех групп живых организмов;
- связными, то есть не изолированными от природных территорий за пределами городами, а являющимися их продолжением;
- иерархичными, то есть представленными на всех уровнях: от регионального (зеленые пояса вокруг городов) до локального (придомовые посадки в микрорайонах).
Зеленая инфраструктура в городах России
Российские ученые недавно выпустили исследование, в котором сравнили крупные города России с населением более 1 млн человек по их обеспеченности элементами экологического каркаса. Объектами изучения стали 15 городов: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Челябинск, Омск, Самара, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Пермь, Воронеж и Волгоград. Их сравнивали по трем основным показателям:
- представленности в каркасе незапечатанных территорий;
- количеством зеленых насаждений на человека;
- конфигурации зеленого каркаса.
В «безлесных» по природным условиям Волгограде и Омске доля участков с древесной растительностью была самой низкой (16 и 18% соответственно), а в «лесных» Екатеринбурге и Перми — самой высокой (58,8 и 61,3%). Но при этом в Воронеже и Казани, расположенных в сходных биоклиматических условиях, значения этого показателя различаются почти в 2 раза. А в Красноярске, который находится на южной границе тайги, доля территории города, покрытая деревьями, почти такая же, как в Ростове-на-Дону, который находится в центре полосы степей. Исследователи объясняют это тем, что города в безлесных регионах, как правило, включают прилегающие массивы в черту города, тогда как у лесных городов такие территории обычно остаются за пределами города. Ученые также подсчитали, насколько города обеспечены озелененными территориями на душу населения. Разброс оказался неожиданно большим: от 4 до 135 м2. Наиболее низкие показатели площади озеленения в Челябинске, Перми, Ростове-на-Дону и Волгограде. Максимальные значения — в Екатеринбурге и Новосибирске.
Авторы исследования отмечают, что пока данных недосточно, чтобы оценить, сколько процентов площади города должно быть отдано зеленой инфраструктуре. Но даже норма 40%, установленная СНиП 2.07.01-89 (с 2016 г. не действует) и не учитывающая по сути экосистемного вклада таких территорий, выполняется не во всех городах и зачастую за счет массивов, расположенных на периферии города вдалеке от жилой застройки.
Тем не менее, в России уже появляются решения, направленные на поддержание зеленой инфраструктуры. Например, в Пермском национальном исследовательском политехническом университете разработали и запатентовали конструкцию дождевого сада, которая подходит для российских городов в условиях холодной зимы.
Дождевой сад — это озелененный участок, куда стекают ливневые сточные воды и проходят очистку с помощью влаголюбивых растений. Растения для сада были выбраны из видов-представителей местной флоры. Сложность заключалась в том, что зимой скорость фильтрации падает, так как активность растений и почвенных микроорганизмов при низких температурах замедляется. Применение фильтрующего слоя из природных материалов решило эту задачу. Пока эта природоориентированная технология не заняла прочное место в системе нормативно-правовых документов, регулирующих проектирование в городах России. Но исследователи отмечают, что на первой стадии дождевой сад в России может стать необычным и имиджевым решением для новых объектов.
Когда речь идет о проектировании и реновации городов нужно учитывать и развивать все составляющие экологического каркаса. Тогда наши города не будут разрушать природные экосистемы, а они, в свою очередь, будут делать жизнь горожан более комфортной и здоровой.
Почему город должен быть зеленым? Три способа спасти биоразнообразие
