Как вернуть человека в планетарные циклы и какой в этом прок

Экономика стран и благосостояние людей зависят от здоровья экосистем и природных циклов, в которых они существуют. Сохранение и восстановление функций экосистем — основа регенеративной экономики. Если продолжать игнорирование природных циклов в развитии стран и деятельности компаний, качество жизни на планете может радикально ухудшиться, что увеличит экономические риски и потери, лишив людей возможности устойчивого развития.

Нарушение природных циклов — экономическая проблема

Природные системы имеют динамический характер. В них химические элементы заключены в циклы преобразований и перемещений: вещества изменяются и перераспределяются в системе с течением времени. Работа природных циклов — основа устойчивости самих систем, а настройка этой работы — результат длительного процесса эволюции. Индустриальное развитие человечества с одновременным ростом добычи природных ресурсов, промышленного производства и отходов привело к нарушению природных циклов. Процессы преобразования химических соединений стали идти по пути, который не настроен планетарными системами, с существенными отклонениями от обычного функционирования экосистем. Для людей это проявляется в росте скорости вымирания отдельных видов, деградации плодородных земель и водоемов, загрязнении воздуха и в виде других неблагоприятных опасных последствий.

Экономика стран и благосостояние людей напрямую зависят от здоровья природной среды. Мы часть планетарной системы и непрерывно взаимодействуем с другими ее частями: воздухом, водой, почвами, живыми организмами, получая от них необходимые экосистемные услуги. Нарушение работы природных циклов, уничтожение среды обитания живых организмов снижают объем и качество экосистемных услуг, необходимых человеку для комфортного существования.

Так, истощение сельхозземель из-за сокращения биоразнообразия и загрязнения почв приводит к потере числа естественных опылителей культур, прежде всего насекомых. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, ежегодный рынок сельхозкультур, которые зависят от экосистемной услуги опыления животными, достигает $235–577 млрд, обеспечивая рабочими местами и доходами миллионы людей. Снижение качества этой экосистемной услуги грозит серьезными рисками агросектору и снижает продовольственную безопасность. Из-за упадка экосистемных услуг к 2050 году может быть потеряно не менее $10 трлн стоимости глобального ВВП, считают в ООН. Пока же, по данным Организации экономического сотрудничества и развития, субсидирование отраслей, которые прежде всего угрожают здоровью природных циклов в экосистемах,— традиционного сельского хозяйства и добычи ископаемого топлива — превышает финансирование деятельности, которая может сохранить нормальную работу природных систем в десять раз.

Взгляд на работу природных систем планеты через призму естественных циклов лежит в концепции планетарных границ. Она предложена в 2009 году учеными под руководством Йохана Рокстрема и содержит оценку состояний девяти взаимосвязанных процессов, которые регулируют устойчивость природных систем Земли. Планетарные границы позволяют выявить безопасный уровень каждого из показателей, при превышении которого мы неизбежно столкнемся с катастрофическими ограничениями в своем развитии.

В отчете McKinsey 2022 года Nature in the balance: What companies can do to restore natural capital главным нарушителем планетарных границ назван агросектор. Традиционное ведение сельского хозяйства ответственно за превышение пяти из шести планетарных границ. По шестому показателю — пластиковое и химическое загрязнение — наибольший вклад вносят розничная торговля и сфера услуг.

Углерод и климат

Природные системы — естественные поглотители и хранители углерода благодаря работе живых организмов и биогеохимическим процессам, в результате которых углерод встраивается в живую материю и хранится в почвах в виде органических соединений. Морские и наземные экосистемы в год поглощают 5,6 гигатонны углерода, что эквивалентно 60% антропогенных выбросов. Но до тех пор, пока сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и осушение болот продолжают отпускать углерод в атмосферу в составе парниковых газов, баланс углеродного цикла не может приблизиться к нулю.

В отчете Global Wetland Outlook 2018 и 2020 годов демонстрируется, что прибрежные водно-болотные угодья запасают углерод в 55 раз быстрее тропических лесов, хранят 30% наземного углерода и покрывают лишь 3% поверхности земли. По данным ООН (World Water Development Report, 2020), водно-болотные угодья — самые быстросокращающиеся экосистемы в мире. Более 85% болот потеряно за последние 300 лет, их площади продолжают сокращаться со скоростью, втрое превышающей скорость сокращения площади лесов.

Осушение и нарушение болот, особенно торфяников, опасно не только нарушением углеродного хранилища, но и дополнительным поступлением парниковых газов в атмосферу. По данным Программы ООН по окружающей среде, подготовившей в 2022 году отчет, посвященный оценке торфяных болот, их осушение сегодня ответственно за 4% мировых парниковых выбросов. В мире осушено около 15% таких болот, а в отдельных регионах — 50%. Добыча же торфа растет, его глобальный рынок, по оценкам Stratistics MRC, в 2017 году составил $3,7 млрд, а к 2026 году может достичь $13,5 млрд.

Чтобы сохранить торфяные болота, торф нужно заменить другими материалами. Субстратом и удобрениями могут выступать органические отходы производства, сельского хозяйства, лесной промышленности. Исследователи из Вагенингенского университета (Нидерланды) в своей работе 2021 года Circular alternatives to peat in growing media: A microbiome perspective приводят положительную оценку некоторых альтернатив торфа в качестве субстрата для грибной промышленности — это остатки сельхозрастений, сфагновые мхи, растущие на деградированных землях, и верхний слой субстрата, уже использованного для получения урожая. Исследования продолжаются.

Биогеохимические циклы азота и фосфора

Актуальные работы авторов концепции планетарных границ показывают сильное превышение безопасного уровня по биогеохимическим циклам двух элементов: азота и фосфора. Азот — основной компонент атмосферного воздуха, а фосфор содержится в минеральной породе и отнесен ЕС к конечным ресурсам с высоким риском истощения. Оба элемента используются живыми организмами для роста и развития, как и человеком для промышленных и хозяйственных нужд.

Одна из причин нарушения циклов азота и фосфора — их утечки в агросекторе. Совместный отчет компании Metabolic и Всемирного фонда дикой природы (WWF) о возможностях циклической экономики в этом секторе содержит цифры по Балтийскому региону: около 1,3 тыс. килотонн азота и 281 килотонна фосфора внутри агросистемы региона остаются незадействованными. Это составляет 61% всего азота и 121% фосфора, которые вносятся на сельхозугодья.

Такой избыток азота и фосфора приводит к сокращению почвенного и наземного биоразнообразия — живые организмы очень чувствительны к химическому составу окружающей среды. Из-за сокращения активности микробов в почвах снижается способность растений усваивать элементы питания. В отрасли принято это компенсировать внесением дополнительных объемов минеральных удобрений, что приводит к еще большим нарушениям экосистемы.

В результате огромные потоки элементов проходят сельхозземли транзитом, поскольку природные системы не в состоянии их поглотить и переработать. Около половины всего азота и фосфора, которыми удобряются поля, в конечном счете оказываются в источниках воды. К ним добавляются отходы животноводства и сточные воды сельхозугодий. Поступление излишка азотных соединений и фосфора в океан запускает развитие «мертвых зон» в морских системах. Европейское агентство по окружающей среде (EEA) считает, что 99,4% акватории Балтийского моря испытывает проблемы от загрязнения нутриентами.

Решение этой проблемы требует комплексного подхода. Он включает серьезные подвижки в сельском хозяйстве: отказ от вспашки, высаживание разнообразных местных культур, использование покровных культур и сидератов, отказ от минеральных удобрений, фунгицидов и пестицидов в пользу микробиомов, биологических методов контроля численности вредителей и т. д. Это позволит восстановить естественные процессы в экосистемах. Необходима работа и с отходами животноводства, остатками растительных культур, чтобы использовать их и возвращать в систему с помощью природных биогеохимических циклов. Сегодня, по данным Metabolic и WWF, только 9% азота и 13% фосфора циркулируют в системе, в то время как 91% азота и 87% фосфора вносятся заново.

Новые соединения

В начале 2022 года в журнале Environmental Science & Technology вышла публикация Outside the Safe Operating Space of the Planetary Boundary for Novel Entities, в которой была дана долгожданная оценка состояния планетарной границы по новым соединениям, в частности по химическому и пластиковому загрязнению. Согласно оценке ученых, человечество вышло далеко за рамки планетарных границ по этому показателю.

Авторы публикации отмечают, что производство новых соединений с 1950 года увеличилось в 50 раз и, по прогнозам EEA, в 2050 году еще утроится по сравнению с уровнем 2010-го. На мировом рынке существует около 350 тыс. химических соединений, из которых 70 тыс. зарегистрированы в последнее десятилетие. В развивающихся экономиках химическое производство быстро растет, а возможности для правильного обращения и безопасной утилизации химических веществ ограничены. Результаты — неконтролируемое образование новых элементов и примесей, а также риски для здоровья и благосостояния людей и природной среды. Развитие химической промышленности способствовало появлению новых продуктов, экономическому росту, улучшению благосостояния людей. Однако никто не подумал о последствиях такого роста для планеты и человека на этапе дизайна и проектирования.

Можно ли и как восстанавливать природные циклы

Производство и потребление товаров прямо воздействует на состояние естественной среды и способствует уничтожению природных систем при экстрактивном подходе, когда товары и материалы становятся отходами и загрязнителями, а не добавляют ценности природным системам, возвращаясь в цикл. В циклической экономике в основе создания товаров и материалов лежит их дизайн или проектирование таким образом, чтобы созданные материалы могли безопасно оставаться в цикле и возвращаться в природу. Циклическая экономика направлена на восстановление циклов, что запускает общий процесс обогащения экосистем и возвращение экосистемных услуг.

Михаэль Браунгарт и Уильям Макдонах, одни из основоположников концепции циклической экономики, создали институт и центр сертификации Cradle to Cradle. Сертификат Cradle to Cradle могут получать товары и компоненты, которые созданы с учетом циклических принципов. Сертификация компании предполагает пять блоков оценки. Основной, самый долгий и сложный блок — соответствие материалов и элементов принципам безопасности. Компания, которая хочет получить сертификат Cradle to Cradle на свою продукцию, должна предоставить полную информацию обо всех химических элементах, из которых состоит товар.

Вопросы о безопасности химических элементов, которые добавляются в товары повседневного спроса, возникают как в научной среде, так и среди некоммерческих и коммерческих организаций. Но пересматривается подход не только к материалам, но и к производствам.

Восстановление и увеличение природного капитала, обращение вспять потери биоразнообразия и нарушений природных циклов лежат в основе регенеративного подхода в экономике. Сохранение природных циклов не препятствует использованию природных ресурсов, производству и продаже товаров и услуг, развитию городов. Для этого необходимо заложить принципы циклической регенеративной экономики в бизнес-процессы и госрегулирование. Результатом этого станет не эфемерное «сохранение природы», а более безопасная и благополучная жизнь людей, сохранение возможностей развития будущих поколений, сокращение экономических рисков.

Лена Шелягина, Екатерина Егорова, Moscow Circular