Океанские леса: как «плавающие» мангровые заросли могут принести широкий спектр экологических и социальных выгод

Представление художника о том, как будет выглядеть конструкция, поддерживающая плавающие мангровые заросли. Автор: Aptum Architecture/ CEMEX, Fourni par l'auteur

По оценкам доклада 2022 года «Состояние мангровых лесов в мире», с 1996 года 5245 квадратных километров мангровых зарослей были потеряны из-за деятельности человека, такой как сельское хозяйство, лесозаготовки, развитие туризма, прибрежная аквакультура и изменение климата, и осталось только 147 000 км^2.. Общеизвестен факт, что мангровые леса относятся к числу наиболее продуктивных морских экосистем мира, расположены в самом начале морской пищевой цепи (продуктивность биомассы растениями называется первичной продуктивностью). Они служат естественным рассадником рыбы, а также обеспечивают защиту от береговой эрозии.

Одной из основных причин сокращения мангровых лесов является незаконная вырубка древесины и производства древесного угля, которая привела к исчезновению тысяч квадратных километров мангровых зарослей. Этот процесс необходимо не просто остановить, но и повернуть вспять, причем срочно. Все мангровые леса необходимо сохранять и восстанавливать, если мы хотим достичь Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций, в частности ЦУР 14 «Жизнь под водой» ; ЦУР 15, жизнь на суше ; и ЦУР 7 – доступная и чистая энергия – в контексте ускорения изменения климата.

В то же время древесина предлагает возобновляемую альтернативу ископаемому топливу, такому как уголь, нефть и газ, которые являются ведущими факторами изменения климата. Древесина также является безопасным сырьем, поскольку полностью пригодна для вторичной переработки. Так как же нам сбалансировать эти две насущные потребности?

Одна из проверяемых идей — возможность существования лесов, плавающих в океане.

Плавающие леса

В естественной среде мангровые заросли обитают в тропических и некоторых субтропических приливных зонах с минимальным воздействием волн: во время отлива они подвергаются воздействию кислорода, а во время прилива они получают влагу из моря. Они не растут ни на суше, ни в районах, постоянно покрытых океанской водой. Эти ограничения оставляют лишь узкую экологическую нишу, где они могут процветать.

Но что, если бы мангровые деревья могли плавать? Если это так, то узкий диапазон, который сейчас им подходит, можно было бы значительно расширить, включив в него обширные участки поверхности океана.

Если бы было возможно, чтобы мангровые деревья росли в океанах, плавая по поверхности, тогда они теоретически могли бы улавливать большое количество углерода, а также помогать восстанавливать продукты питания, рыболовство и восстанавливать естественные экосистемы синего углерода. По сравнению с наземными лесами они могут обладать большими и долгосрочными возможностями связывания углерода.

В естественной среде некоторые виды мангровых деревьев требуют регулярного воздействия как пресной, так и соленой воды. Однако такие виды, как Avicennia marina и Rhizophora mucronata, могут переносить полноценную морскую воду на протяжении всего своего жизненного цикла. В исследовании 2014 года «Плавающие мангровые заросли: решение для снижения уровня углерода в атмосфере и загрязнения морской среды с суши?», мы предоставили доказательства того, что их можно выращивать на поверхности океана без необходимости орошения пресной водой, откачки или дренажа, поскольку все это потребляет энергию.

На экспериментальной площадке были испытаны плавучие мангровые заросли с целью озеленения причала для плавучих лодок. Чтобы лучше понять их крупномасштабное развитие, нам необходимо узнать больше о требованиях к энергии, швартовке и транспортировке, финансовой осуществимости и стоимости обслуживания. Другие важные вопросы включают проектирование конструкций, на которых будут расти мангровые леса, и используемые материалы — одним из вариантов является переработанный океанский пластиковый мусор.

Ожидается, что данные будут предоставлены Университетом Нового Южного Уэльса в рамках предстоящего исследования, которое будет проведено в Тихом океане.

Плавучие мангровые плантации не заменят прибрежные леса, но помогут снизить нагрузку на них. Управление прибрежными зонами, объединяющее плавучие плантации с прибрежными мангровыми зарослями, укрепит экосистемные услуги. Кроме того, конструкция и расположение «понтонов» — контейнеров, на которых растут и плавают мангровые заросли, — обеспечат дополнительное ослабление волн и определенную защиту побережья.

Чистая энергия, секвестрированный углерод

Деревья из морской воды могут функционировать как новый и чистый источник энергии, улучшать экосистемные услуги и средства к существованию прибрежных сообществ в качестве децентрализованного энергоснабжения, а также для улавливания атмосферного углерода. Помимо исследования 2014 года, дополнительные исследования провели Эшли (2019) и Киран (2022).

Разработка прототипа и дальнейшие испытания необходимы совместно с некоторыми фундаментальными исследованиями для разработки этой многообещающей технологии для получения научно обоснованных данных и знаний, прежде чем потенциально развивать ее для более широкого и, возможно, прибыльного применения, что может быть полезно для производства биотопливо.

Между ЮНЕСКО, UNSW в Сиднее, AIT в Бангкоке и Центром тропических морских исследований Лейбница (ZMT) в Бремене продолжаются дискуссии о необходимости научных исследований, чтобы продемонстрировать, что эта новая система производства деревьев на основе морской воды, может функционировать как новый и чистый источник энергии, улучшать экосистемные услуги и средства к существованию прибрежных сообществ, а также улавливать атмосферный углерод.

Необходимо больше данных

Ключевой вопрос для реализации концепции плавучих мангровых зарослей заключается в том, сколько биомассы можно производить и использовать в виде энергии из древесины? Глобальные потребности растут, о чем свидетельствует презентация, представленная на форуме Blue Carbon в январе 2023 года в Иокогаме, Япония. В 2021 году мировой рынок древесной щепы составлял 8,8 миллиарда долларов и, как ожидается, к 2027 году вырастет до 13,1 миллиарда долларов. За тот же период мировой рынок древесного угля вырастет с 5 миллиардов долларов до примерно 7 миллиардов долларов к 2027 году.

Также важно знать, сколько углерода можно изолировать. Другие важные вопросы включают инвестиционные затраты, дизайн, материалы, защиту от волн высокой энергии и ветра, а также потенциальную рентабельность. Существуют убедительные доказательства того, что эта инновационная система будет работать, однако необходима дальнейшая разработка, чтобы найти надежные ответы на эти и другие вопросы.

Источник: The Conversation

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.