Университетские учёные изучают, как водоросли могут влиять на парниковый эффект и выделение углекислого газа в атмосферу. Об этом мы беседуем с заведующей лабораторией химико-биологических исследований СахГУ Еленой Латковской.
– Елена Максимовна, ваша лаборатория начала исследования о том, как водоросли влияют на выделение углекислого газа в атмосферу. Нельзя ли подробней рассказать об этом?
– Мы работаем над комплексной программой, которую Сахалинский госуниверситет начал в этом году, и связана она с тем, что Сахалинская область хочет к 2025 году достигнуть углеродной нейтральности. То есть сделать так, чтобы у нас весь выпускаемый в атмосферу углекислый газ компенсировался мероприятиями по поглощению этого углекислого газа.
В наших морях очень много водорослей, это подводные леса, которые, как наземные, поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Та же ламинария живёт максимум два года, и когда её жизненный цикл закончен, она разрушается, часть её попадает на берег со штормовыми выбросами, и вся эта биомасса накапливается на берегу, лежит под солнцем и разлагается, выделяя при этом углекислый газ и метан.
Исследователи провели эксперименты и показали, что, собирая штормовые выбросы, можно серьёзно снизить эмиссию углекислого газа в атмосферу. Мы решили посчитать, сколько в Сахалинской области накапливается штормовых выбросов ежегодно и сколько углекислого газа можно изъять из атмосферы, если мы соберём хотя бы часть этих штормовых выбросов и переработаем.
– Но ваше исследование касается также и марикультуры?
– Да, второй путь, как мы можем увеличить поглощение углекислого газа морскими экосистемами, это активно развивать марикультуру именно водорослей. Хотя согласно исследованиям, поликомпонентная марикультура, то есть совместное выращивание водорослей и, допустим, гребешков, показала ещё лучшие результаты.
Изымая из воды водоросли, мы изымаем углекислый газ, и это позволяет океану поглощать ещё больше углекислоты из атмосферы. А накопленную биомассу водорослей мы можем пустить на еду, выработку биологически активных веществ, на удобрения и так далее.
Здесь показателен пример Индонезии, где рассчитали, что с одного острова Сулавеси они могут изымать ежегодно 1 млн тонн в эквиваленте углекислого газа. Они активно выращивают макроцистис, который даёт до трёх урожаев в год.
– Хорошо, а что можно сделать из той огромной биомассы, которая валяется на берегах Сахалина?
– Есть несколько путей, которые показаны в мировых трендах. Один из самых модных – это переработка органической биомассы в «биочар» – «биоуголь». Это продукт, который получается, в частности, путём пиролиза или гидротермальной карбонизации. Он не только безопасен при внесении в почву, но и способствует росту растений.
Этот вопрос мы тоже хотим изучить и посмотреть, насколько безопасен для окружающей среды биоуголь, который мы получим из наших водорослей, нет ли там повышенной концентрации мышьяка, ртути, свинца или кадмия, насколько различается содержание бензопирена в исходном сырье и самом биоугле. Хотим посмотреть, как он изменяет показатели почв при внесении в разных соотношениях.
– Это уже кем-то изучалось?
– Все эти процессы, подходы, методики описаны в научной литературе. Мы воспроизводим те научные исследования, которые выглядят наиболее актуальными для нашего региона.
Основные публикации, которые мы берём за основу – иностранные. Активно работает над этим вопросом Китай, много научных работ делается в Индии.
Безусловно, есть опасения, что интенсивная монодоминантная марикультура может сказаться на местном биоразнообразии, и этот аспект мы тоже будем рассматривать, проводить эксперименты.
– На днях вы проводили натурные исследования на побережье возле Стародубского. Каковы результаты?
– По нашим расчётам, на тот момент времени в районе Стародубского средняя биомасса водорослей составила около 5 килограммов штормовых выбросов на квадратный метр. В собранной биомассе есть уже сильно разложившиеся растения, есть свежие водоросли. Но нам необходимо ещё не единожды проводить измерения, чтобы изучить, как происходит накопление штормовых выбросов на берегу.
На изученном участке площадью примерно 400 кв. м. можно одномоментно собрать около 2 тонн биомассы. Дальше необходимо рассчитать, сколько в этих водорослях содержится углерода и пересчитать его на эквивалентное поглощение углекислого газа, сколько штормовых дней в этом районе, чтобы примерно оценить годовой объём выбросов.
Такую работу мы проведём в нескольких районах Сахалина, и тогда сможем ответить на вопрос, насколько возможно снизить эмиссию углекислого газа путём сбора и переработки штормовых выбросов.
Несомненно, следует учитывать и технические сложности при сборе штормовых выбросов. Будем всё это изучать, смотреть, как выходят из ситуации в других регионах и странах.
– Дадут ли ваши исследования экономическую выгоду для Сахалинской области?
– Сегодня Сахалинская область готова предложить один из путей снижения парникового эффекта с помощью морских гидробионтов, в частности водорослей. Если наши эксперименты убедят международное сообщество в том, что такой механизм сокращения выбросов углекислого газа действительно эффективен, то это преобразуется в углеродные единицы.
Нельзя сбрасывать со счетов и экологические аспекты экономики. Так называемая санитарная марикультура может являться серьёзным очистителем загрязнённых акваторий. Если мы возьмём сточные воды каких-нибудь животноводческих ферм, то основное загрязняющее вещество в них – это аммонийный азот и нитратный азот. Водоросли прекрасно справляются с этими веществами, забирая их из воды для своего роста. Основную часть загрязняющих веществ такая ферма может изъять из воды, а водоросли не жалко будет переработать в биоуголь, использовать как удобрение или как сорбент.
Мы настроены на то, чтобы этот процесс изучить и сказать, какие водоросли в каком количестве нужно высаживать, чтобы сохранить и очистить наши водоёмы.
