Исследователи изучают влияние отражательной способности биотопливных культур на климат

Учёные Национальной лаборатории Аргонн Министерства энергетики США провели детальное исследование эффектов изменения отражательной способности (альбедо) при конверсии земель под выращивание биотопливных культур. Работа опубликована в журнале Energy & Environmental Science Королевского химического общества.

Исследование является частью комплексного анализа выбросов парниковых газов в результате изменения землепользования, когда леса, пастбища или луга преобразуются под биотопливные культуры. Исторически такие анализы учитывали лишь изменения в запасах углерода в почве и растительности. Новая работа впервые в таком масштабе интегрирует эффект изменения альбедо — количества входящей солнечной энергии, отражаемой обратно в космос. Анализ миллионов участков в более чем тысяче округов США (70% полей по производству кукурузы) показал, что при конверсии земли альбедо меняется. Если рассматривать только изменение альбедо, то переход на производство кукурузного этанола имеет чистое охлаждающее воздействие на климат, в то время как переход на мискантус и просо прутьевидное (источники биотоплива следующего поколения) даёт чистое потепление. Однако при учёте также изменений запасов углерода кукурузный и этанол из проса проявляют чистое потепление, а этанол из мискантуса — чистое охлаждение.

Этот вывод подчёркивает важность учёта отражательной способности при оценке влияния производства биотоплива на климат через изменение землепользования. «Наш анализ помогает построить более полную картину климатических эффектов производства сырья для биотоплива», — отметил Хао Цай, ведущий автор исследования.

Команда использовала данные о земном покрове от USDA и альбедо со спутников NASA. Моделирование конверсии разных типов земель под три культуры проводилось с высоким пространственным разрешением (участки 500×500 м) с помощью ресурсов Аргоннского центра суперкомпьютерных вычислений. Альбедо варьировалось в зависимости от типа исходной земли (например, лес имеет самое низкое альбедо) и характеристик самой культуры (размер, форма, урожайность). Так, мискантус требует меньше земли для того же объёма этанола, чем просо, что частично объясняет его меньший эффект потепления через альбедо.