Исследования углеродного баланса в Японии

Полный текст

Введение Круговорот углерода в биосфере и возможности адаптации экосистем к изменениям климата являются крайне значимыми и актуальными вопросами в геоэкологии как с теоретической, так и с практической точки зрения. Мировое сообщество, а особенно страны - участницы Парижского соглашения, стремится к декарбонизации своих экономик, ставя цели по а) снижению выбросов парниковых газов (прежде всего СО2) и б) устойчивому управлению экосистемами, поглощающими СО2. И если для достижения первой цели выработан и уже применяется ряд инструментов (использование наилучших доступных технологий, развитие возобновляемых источников энергии, повышение энергоэффективности и т.д.), то для достижения второй необходима работа этапа научных исследований, способных дать корректные оценки баланса углерода экосистемами в каждом из государств (полевые наблюдения, в частности мониторинг, а также расчеты и моделирование) для выработки дальнейших практических решений. Япония обладает большим научно-исследовательским потенциалом, в том числе и в естественных науках, поэтому изучение и обобщение работ коллективов японских ученых по обозначенной теме представляется актуальным и чрезвычайно важным. Цель исследования - дать обзор и провести первичный анализ научных публикаций, выполненных для Японии, по тематике углеродного баланса. Методика Библиометрический анализ проведен на основе реферативной базы данных Scopus[3]. Базовый запрос на поиск статей включал следующие ключевые фразы: TITLE-ABS-KEY (“carbon balance” OR “carbon stock” OR “carbon sink” OR “carbon storage”) AND TITLE-ABS-KEY (Japan). Поиск осуществлялся по трем атрибутам: названию статьи, краткому описанию и ключевым словам. К полученным результатам применены фильтры: временной интервал 2017-2021 гг., отрасли знаний «Науки об окружающей среде», «Агрономия и биология», «Науки о планете Земля». Результаты Согласно первичному анализу результатов поиска, результаты которого Scopus предоставляет автоматически, можно зафиксировать следующее. Ежегодно индексируется порядка 15-20 статей, а за обозначенный пятилетний период - 90[4]. Тренд в количестве публикаций в целом положительный (с 1970-х гг.), однако за последние 10 лет отмечается небольшой спад. Абсолютное большинство публикаций - научные статьи, research article (только 4 из них - обзоры, review article). Аффилиация авторов - преимущественно японские организации (70 из 90 статей), лидерами являются научный институт лесного хозяйства (Япония), национальная сельскохозяйственная и продовольственная научная организация (Япония) и Университет Хоккайдо (Япония). Примечательно, что среди организаций присутствует и китайская академия наук, ученые которой проводят исследования в сотрудничестве с японцами. Дальнейшее знакомство с аннотациями статей позволило отфильтровать около 70 % наиболее релевантных и сгруппировать их по тематическим направлениям, которые будут рассмотрены ниже. Первый вариант группировки статей мы осуществили в соответствии с подходом МГЭИК и распределили статьи по пяти группам - по пулам углерода (надземная и подземная фитомасса, сухостой (и валежник), подстилка и почва). Естественно, данная классификация подошла не для всех статей. Тем не менее, распределив большую часть статей по обозначенным группам, отмечено, что лидирует группа с исследованиями потоков углерода в почвах [1-16]. Многие из обозначеннных статей посвящены характерным для Японии почвам - андосолям. Большое количество статей отнесено ко второй группе: потоки углерода в надземной фитомассе [17-25], часть из которых посвящено балансу углерода экосистем умеренных лесов, преимущественно на примере о. Хоккайдо [23; 26], часть - мангровым лесам [5; 7; 27-29], а также луговым сообществам, grasslands [9; 30]. Всего одна статья из найденных посвящена изучению потоков углерода в подземной фитомассе [31] и две - исследованиям пула углерода в сухостое и валежнике [32; 33]. Второй вариант группировки статей по тематическим группам стал возможен после более детального знакомства с аннотациями статей. Например, мы выделили блок исследований, посвященных особенностям поглощения углекислого газа различными растениями. Таких статей достаточно много, объектом изучения в них являются такие растения, как кипарисовик туполистный, дуб пильчатый, листоколосник бамбуковый, криптомерия японская, сосна густоцветковая, пихта сильная, мискантус китайский, трема восточная, виды бамбука и лианы - типичные представители растительных сообществ в Японии [17-20; 31; 34-36]. Другой пример - это публикации про оценки потоков углерода в экосистемах в контексте каких-либо природных или антропогенных изменений. Часто в статьях обсуждается фактор изменения климата (т.е. фактор различных температурных и влажностных характеристик климата или их изменения) [17; 20; 28; 35-37; 28] и фактор смены режима землепользования. Например, авторы обсуждают влияние различных подходов в пахоте (в том числе и безпахотной практики с.-х.) [2; 30] и применения практики севооборота (рисовые чеки и поля на возвышенных равнинах) [38], практики залесения [6], выборочных рубок [25] и рубок ухода [39]. Особенно интересны статьи и об изменениях в стоке углерода в почвах после смены земельного покрова из леса в сельскохозяйственные угодья [10] и при зарастании заброшенных рисовых полей инвазивными видами [40]. В обоих случаях авторы отмечают снижение поглощения углерода в почвах. В ряде статей рассматривается такой фактор, как стихийные природные явления, здесь отмечаются характерные для японских ученых темы. Например, статьи о влиянии тайфунов и ветровалов на углеродный баланс [33; 39; 41]. Значимое место обозначенных тематических групп в общем пуле публикаций подтверждает и «облако слов», созданное на основе текстов аннотаций найденных статей (рис. 1). Рис. 1. Облако слов на основе текстов аннотаций (составлено автором c помощью https://wordart.com/) / Figure 1. The word cloud based on abstracts (compiled by the author at https://wordart.com/) К слову об изменении климата и лесохозяйственной деятельности, можно отметить, что несколько статей посвящены оценке экосистемных функций лесов в целом, в том числе вопросам лесоклиматических проектов [42-45]. Так, Hojo с соавторами рассматривает концепцию оценки стоимости природного капитала и опыт города Симокава (префектура Хоккайдо). В исследовании была проведена эколого-экономическая оценка всех экосистемных услуг города и отмечена существенная роль устойчивого управления лесами. Представлен вывод о том, что прирост деревьев превышает объемы лесозаготовки, а ассимиляционные функции лесов по поглощению СО2 значительно превышают выбросы от производственных объектов и жилого сектора [43]. Также оценка экосистемных услуг и баланса углерода приводится и в работах Passarelli и Nakano, выполненных в области традиционно сильного направления для Японии - утилизации отходов: автор исследует вопрос переработки деревянных панелей и ее экологический эффект [45; 47]. В отдельную группу выделяются статьи методического характера, в которых авторы рассматривают новые модели и методы оценок стока углерода, апробированные на лесных территориях о. Хоккайдо [48; 49] или в крупнейших агломерациях [50]. Заключение В статье представлен библиометрический обзор статей по вопросам баланса углерода в экосистемах Японии, индексированных в базе данных Scopus в 2017-2021 гг. Определены наиболее активные по публикациям организации (преимущественно японской аффилиации), а также направления, наиболее активно освещенные в публикациях. Это поток углерода в почвах, поток углерода в мангровых лесах, в лесах умеренного пояса, в луговых экосистемах, динамика потока углерода, связанная с воздействием тайфунов и с вырубками, а также лесопосадками. Отдельный пул статей посвящен биологическим исследованиям особенностей поглощения углерода конкретными ботаническими видами деревьев и трав, характерных для Японии. Ряд статей носят методический характер, что подтверждает наличие у Японии сильной научной школы исследований, связанных с углеродным балансом. Опыт поиска статей в реферативных базах данных показал необходимость осуществления нескольких подходов к поиску (со схожими, но не идентичными ключевыми словами в запросе), а также необходимость качественной оценки результатов поиска (в том числе по названиям и аннотациям) и отбора релевантных статей перед дальнейшей работой. Также более детальный поиск и учет статей на японском языке может существенно расширить круг публикаций и стать предметом для библиометрического исследования в будущем.

Об авторах

Александра Ивановна Банчева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ban-sai@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5845-2833
SPIN-код: 1495-9863

кандидат географических наук, научный сотрудник, кафедра физической географии мира, географический факультет

Российская Федерация, 119991, Москва, Ленинские Горы, д. 1

Список литературы