Ледяная летопись

Глубины Арктики хранят удивительную летопись, охватывающую более ста миллионов лет. Эта история не была спокойной: она похожа на медленную и грандиозную драму, в которой гигантские геологические силы создавали и перекраивали океанское дно. Современные исследования, основанные на данных сейсмических профилей и образцах пород, поднятых со склонов подводных гор, позволили ученым восстановить четыре ключевых этапа формирования Северного Ледовитого океана в мезозойскую и кайнозойскую эру.

Первый акт этой драмы развернулся около 125–100 миллионов лет назад. В ту эпоху, когда на суше еще бродили динозавры, под Арктикой пробудились гигантские силы. Из глубин мантии поднялось раскаленное вещество, которое расплавило и размягчило земную кору. Это привело к мощнейшему вулканизму и колоссальному растяжению континентальной плиты, но при этом она не разорвалась. Так сформировалось грандиозное вулкано-тектоническое поднятие Альфа-Менделеева, сопровождаемое целой системой глубоких бассейнов (Подводников, Макарова, Стефанссона). Этот процесс шел не спеша: кора растягивалась, как перегретый пластилин, и была буквально пропитана базальтовой магмой, но целостность её не нарушилась. Вся эта колоссальная активность, получившая название Большой магматической провинции Высокой Арктики, была вызвана не движением плит, а наличием гигантского горячего пятна в мантии.

Затем, примерно 100–70 миллионов лет назад, наступил новый этап, связанный с формированием Канадского бассейна. Здесь сценарий изменился. Бассейн стал раскрываться как задуговое море, подобное современному Японскому, но в гигантских арктических масштабах. Его появление было напрямую связано с древней Тихоокеанской зоной субдукции, где одна плита уходила под другую. На границах этого бассейна, в частности на склонах хребта Нортвинд, ученые обнаружили характерные магматические комплексы — так называемые "наклонные отражатели", возраст которых составляет около 125–100 миллионов лет. Это означает, что сначала здесь произошло мощное вулканическое растяжение, а уже позже, в позднем мелу, началось истинное рождение океанского дна с новой корой.

Около 70 миллионов лет назад в жизни Арктического океана произошла глобальная перестройка. Мощные внутриплитные рифтовые процессы охватили огромные территории — от части Канадского бассейна и бассейна Стефанссона до моря Лаптевых и области, где в будущем появится Евразийский бассейн. Земная кора трескалась, образуя гигантские системы сбросов. Ученые выделяют рифтовую систему Нортвинд-Север, которая протянулась от Чукотского Бордерленда до Северного выступа на канадской окраине. Это время стало подготовкой к самому драматичному событию — рождению Евразийского бассейна.

Последний, четвертый этап начался 56 миллионов лет назад и продолжается до сих пор. Именно тогда началось поэтапное раскрытие Евразийского бассейна — северного продолжения Атлантического океана. Здесь сформировался срединно-океанический хребет Гаккеля с его рифтовой долиной. Но этот процесс шел крайне медленно, с ультрамедленным спредингом. Самое удивительное, что растяжение и образование разломов в этот период не ограничивались самим хребтом. Между 45 и 34 миллионами лет назад, а затем и в неогене, многочисленные сбросы начали формироваться вдали от него — на поднятии Альфа-Менделеева, хребте Ломоносова и даже на Чукотском Бордерленде. Зона влияния спрединга простиралась на ширину до 1300 километров.

Эта удивительная синхронность говорит о том, что сам хребет Гаккеля с его ультрамедленным ростом является не активным двигателем, а пассивным результатом гигантского регионального растяжения. Причиной этому послужили глобальные тектонические силы, которые растаскивали литосферные плиты. Более того, открытие Евразийского бассейна происходило не вдруг и не одномоментно. Ему предшествовал мощный внутриплитный рифтинг, охвативший территорию от моря Лаптевых до будущих зон рифтинга Северной Атлантики и залива Баффина. Выходит, что современный облик Арктического океана — это результат колоссального растяжения, которое началось с гигантского мантийного плюма, затем приняло черты задугового бассейна и в итоге привело к рождению самого медленного океанического хребта на планете, деформации от которого ощущаются на тысячи километров вокруг.

Исследование опубликовано в журнале «Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология»

Изображение сгенерировано нейросетью

Пещерные гиены под томографом

Учёные Новосибирского государственного университета (НГУ) и Уральского федерального университета (УрФУ) провели компьютерную томографию черепов пещерных гиен, обнаруженных в Хакасии и хранящихся в Институте археологии и этнографии СО РАН. Полученные 3D-модели позволят палеонтологам реконструировать внутреннее строение черепной коробки, оценить особенности строения мозга вымерших животных и приблизиться к пониманию их поведения.

Исследование стало частью крупного проекта российских палеонтологов по изучению останков пещерных гиен. Работу выполняют специалисты УрФУ в коллаборации с коллегами из других научных центров страны. В НГУ обследовали находки из Хакасии: перевозить редкие и хрупкие черепа не потребовалось, поскольку томограф расположен непосредственно в Новосибирске. Другие материалы команда изучала в Екатеринбурге и Санкт-Петербурге.

Пещерные гиены были широко распространены в Евразии в плейстоцене и являлись важными хищниками экосистемы мамонтовых степей. В научной литературе их нередко рассматривают как вымершую форму или подвид пятнистой гиены — Crocuta crocuta spelaea, хотя вопрос классификации остаётся дискуссионным. К концу позднего плейстоцена эти животные исчезли вместе с масштабной перестройкой холодных степных экосистем.

Изучение таких животных помогает реконструировать не только внешний облик отдельных видов, но и устройство древних сообществ, пищевые связи, условия среды и причины исчезновения целых экосистем.

Для исследования использовали компьютерный томограф Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета НГУ. В отличие от традиционного осмотра, метод позволяет заглянуть внутрь черепа, не разрушая и не распиливая ископаемые кости. При этом специалисты получают подробную цифровую модель, на которой можно исследовать внутренние полости, строение зубов, следы травм, особенности костной ткани и другие параметры.

— Самое ценное — мы можем косвенно узнать особенности поведения животных. У гиен отдельные отделы мозга коррелируют с социальным поведением, — рассказал научный сотрудник Уральского федерального университета Данияр Хантемиров.

Черепная коробка не сохраняет сам мозг, но повторяет его форму. Поэтому по её внутренней поверхности исследователи могут создать цифровой слепок — эндокран — и изучать общую конфигурацию мозга, относительные размеры его отделов и различия между особями. Такие данные сопоставляют с материалами по современным и другим ископаемым представителям семейства гиеновых.

Всего в рамках проекта уже обследованы шесть черепов пещерных гиен, которые проживали на Земле 40-45 тысяч лет назад. По словам учёного, в мире ранее было выполнено около десяти подобных исследований, поэтому новые материалы существенно расширяют доступную для сравнений выборку. В ближайшее время команда планирует подготовить научную публикацию; её выход ожидается в следующем году.

Часть исследованных черепов принадлежала молодым особям. Это открывает отдельное направление работы — проследить, как менялось строение мозга гиен в процессе роста. Сравнение черепов детёнышей и взрослых животных может дать сведения о развитии нервной системы и возрастных изменениях поведения.

Техническую часть исследования в НГУ выполнила сотрудница Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета НГУ Ульяна Кречетова. Для работы с древними костями специалисты использовали специальные настройки томографа, которые помогли снизить артефакты изображения и получить чёткие данные о плотных структурах.

— Томография обеспечивает получение 3D-реконструкции черепа, что дает возможность исследовать его скрытые полости, не прибегая к вскрытию или разрушению биоматериала, — пояснила Ульяна Кречетова.

Помимо реконструкции внутренней полости черепа, томография может помочь определить примерный возраст животного, оценить состояние зубов, обнаружить старые переломы и другие прижизненные повреждения. Лаборатория НГУ уже применяла этот подход для изучения останков мамонтов и шерстистых носорогов. Оборудование также используют в медико-биологических исследованиях современных животных, однако работа с ископаемыми образцами требует отдельных протоколов сканирования: в этом случае можно использовать более высокие параметры съёмки, не ограниченные требованиями радиационной безопасности живых организмов.

Фото - пресс-служба Новосибирского государственного университета

 

Рукотворные леса будущего-2

 Начало здесь

Часть вторая. Секреты «устойчивого» восстановления лесов

К настоящему времени в научном сообществе сложился консенсус по поводу того, что монокультурные посадки одного вида деревьев (например, сосны или ели) - это климатический тупик. То, что данную проблему помещают теперь в контекст борьбы с глобальным потеплением, удивления не вызывает. Лесные массивы традиционно считаются естественными поглотителями углекислого газа, и потому их деградация оценивается явно негативно.

Как мы уже писали ранее, вырубки лесов и систематические пожары способствуют увеличению углеродных выбросов, а сами места вырубок и пожаров «трансформируются» из поглотителей углерода в источник парниковых газов. Учитывая масштабы уничтожения лесов, данный источник становится весьма внушительным.

В этой связи практика лесовосстановления считается предельно актуальной в контексте борьбы с парниковыми газами. Вопрос только в том, каким путем восстанавливать леса? До сих пор во всем мире (напомним, как минимум с XIV столетия) это осуществлялось в рамках решения сугубо хозяйственных задач, главным образом - путем создания монокультурных лесных плантаций. Как мы показали в первой части, данное направление достаточно серьезно развивается в ряде стран, включая и Россию. Однако почему научное сообщество объявило такую практику климатическим тупиком?

Как отмечают современные исследователи, несмотря на очевидные экономические выгоды, монокультурные плантации оказывают ряд негативных экологических и социальных последствий. Так, они могут вызывать деградацию и эрозию почвы. При этом широко распространенная механизированная вырубка приводит к уплотнению почв, что негативно сказывается на росте подлеска. Помимо этого, монокультурные плантации неэффективны в плане удержания питательных веществ, поскольку у поверхности находится недостаточно много корней.

Кроме того, некоторые виды, вроде эвкалипта и лиственницы Гмелина, подкисляют почву, а лиственница Гмелина (более известная как белый тик), отличающаяся феноменальной скоростью роста, может выделять специфические вещества, подавляющие рост других видов растений. Что касается эвкалипта, то в некоторых регионах его плантации приводят к снижению уровня грунтовых вод.

Но самое главное: монокультурные плантации более восприимчивы к вредителям и болезням. Благодаря однородному генетическому составу и близости видов деревьев они становятся огромным источником «пищи» и идеальной средой обитания для насекомых-вредителей и патогенов. Соответственно, это приводит к быстрой колонизации и распространению инфекций. Данная проблема одинаково остро проявляется во всех климатических зонах – от тропиков до тайги.

Так, в Центральной Америке плантации упомянутой выше белые тики подвергаются нашествию грибковых организмов и возбудителей рака ствола. Поражение плантаций может доходить до 40 процентов. Плантации эвкалиптов в Азии и Африке становятся жертвой галловой осы и грибкового заболевания, мгновенно поражающего целые полосы благодаря высокой плотности посадок. В лесах Европы, где с позапрошлого века огромные площади смешанных лесов целенаправленно заменяли коммерческими искусственными посадками ели, самым опасным вредителем стал жук короед-топограф. В последние годы из-за аномально жаркого и сухого лета такие искусственные ельники полностью утратили иммунитет к вредителю, который в одной только Германии за последние несколько лет уничтожил 500 тысяч га еловых монокультур.

В Скандинавии и на севере России промышленные плантации сосны обыкновенной начали сильно страдать от грибковых патогенов. В Сибири монокультурным лесопосадкам хвойных пород сильно досаждает сибирский шелкопряд. Из-за процессов потепления этот вредитель пробирается на север и в горы быстрее, чем было раньше. Гусеницы шелкопряда в состоянии за один сезон уничтожить хвою на промышленных участках, после чего древостой заселяют жуки-усачи, окончательно уничтожающие древесину.

Указанные проблемы постепенно убедили ученых в том, что в тайге традиционная высадка сплошными рядами деревьев одного вида и возраста уже не работает. Так в теории и практике восстановления лесов зародился новый тренд – создание смешанных посадок, когда хвойные деревья высаживаются вместе с лиственными породами. Лиственные деревья оказывают поддержку хвойным, служа физическим барьером для распространения болезней и привлекая птиц, пожирающих насекомых-вредителей.

В настоящее время Скандинавские страны (прежде всего – Швеция и Финляндия) кардинально пересматривают лесное законодательство, уходя от старой практики создания ровных хвойных монокультур и ориентируясь на создание «устойчивых» смешанных лесов. Главная цель проводимой реформы – лишить жуков-короедов и корневых патогенов их идеальной кормовой базы. Из-за изменений климата весна в Скандинавии наступает значительно раньше, и жуки-короеды просыпаются еще до того, как лесозаготовители успевают вывезти срубленные бревна. С этой целью были внесены соответствующие изменения в лесное законодательство.

Показателен в этом плане пример Швеции, где сделали ставку на создание «мозаичных» лесов. Буквально в январе этого года там был утвержден Второй план адаптации лесов к изменению климата на 2026-2030-е годы. В соответствии с этим планом должен утвердиться переход от сплошных вырубок к «точечному» лесоводству. Теперь частные владельцы лесов (а им принадлежит не менее половины лесных массивов) обязаны повышать вариативность посадок, заменяя чистые ельники смешанными лесами (ель, береза, сосна). Таким путем пытаются создать барьеры для жуков-короедов, которые обычно находят новые ели по запаху феромонов.

Новые стандарты по лесоводству, принимаемые в Скандинавских странах, направлены на предотвращение полных вырубок одновозрастных деревьев, чтобы не оголять участки. Закон поощряет только выборочную вырубку зрелых стволов. Далее на их месте естественным путем, а также путем точечного подсева развиваются разновозрастные деревья. Такая разноуровневая структура леса делает его более устойчивым к ветровалам и вредителям.

По большому счету, лесная реформа в Скандинавии является своего рода практической реализацией тех выводов, к которым пришла современная наука в ходе исследования проблемы. Интересно, что большую роль здесь сыграло изучение монокультурных посадок ели на юге Швеции. Ученые отметили, что расширение таких плантаций приводит к сокращению численности лесных популяций и вымиранию многочисленных лесных видов. Кроме того, почвы на этих плантациях со временем становились более кислыми. В итоге был сделан вывод, что плантации, отличающиеся разнообразием генотипов, структур и функций, являются более устойчивыми экосистемами по сравнению с монокультурами, особенно в случае смешивания местных видов.

Кстати, исследователи отмечают, что Европа располагает примерами старых смешанных посадок (сосна, лиственница, ольха, дуб, бук), возникших еще в самом начале прошлого века. А с 1980-х годов уже проводятся экспериментальные исследования, направленные на сравнение смешанных посадок с монокультурными плантациями. Причем, в Европе тенденция в сторону сокращения монокультур в пользу смешанных плантаций наблюдается не одно десятилетие. Иными словами, для экспериментальных сравнительных исследований накоплено уже достаточно материала. Соответственно, имеет место достаточно большое количество публикаций на эту тему.

Примерно три года назад международная группа ученых провела развернутый мета-анализ таких публикаций, которых к нашему времени (начиная с 1975 года) оказалось более 11 тысяч. Главный вывод, к которому пришли исследователи: смешанные леса способны накапливать на 70% больше углерода, чем монокультурные посадки. При этом максимальный эффект наблюдается в смесях, представленных четырьмя видами деревьев. Смешанные леса также более устойчивы к болезням, вредителями и климатическим изменениям. Таким образом, данное исследование как бы ставит точку в дискуссии о том, какой способ посадок предпочтительнее. И хотя авторы констатируют, что конкретных исследований еще недостаточно, в целом картина понятна. В этом плане осуществленный ими мета-анализ ясно указывает на преимущества создания разнообразных лесных насаждений. И как мы видим, некоторые страны уже приняли во внимание такие научные рекомендации.

Показательно, что в настоящее время в нашей стране также проводятся соответствующие эксперименты в рамках организации так называемых «карбоновых полигонов». Полагаем, что такая работа не останется без внимания законодателей и, соответственно», российский Лесной кодекс будет скорректирован в соответствии с новыми веяниями.

Николай Нестеров

Авторство фото: Неизвестен. http://plantgenera.org/volume.php?id_volume=4685, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38243947

Рукотворные леса будущего

Часть Первая: «Фейковые» экосистемы, или уязвимая сторона искусственных лесов

Ежегодно в мире вырубается до 10-11 миллионов га леса. Лидером в этом списке является Россия, где ежегодная площадь сплошных и выборочных рубок доходит до четырех миллионов га. Примерно 2-2,5 миллиона га приходится на Канаду. Активно вырубается лес и в тропических странах. Здесь на первом месте находится Бразилия (более трех миллионов га ежегодно). Примерно полтора миллиона га тропического леса вырубается в Индонезии.

Помимо рубок, серьезный урон лесам наносят пожары (о чем мы уже писали). В России ежегодно выгорает 4 – 9 миллионов га леса. Чуть меньше (до 7,5 млн га) – в Канаде. В тропиках площади пожаров не такие внушительные, но все же ощутимые. В Бразилии выгорает 1,5 – 2,5 млн га леса, в Индонезии – 0,5 – 1,2 млн га.

Впрочем, говорить о безвозвратных потерях не приходится, поскольку во многих странах (включая Россию) осуществляются масштабные мероприятия по лесовосстановлению. Причем, как будто в пику лесным пожарам и рубкам восстановителные работы уже обеспечивают чистый прирост площадей, покрытых лесами. Сегодня на долю искусственно посаженных лесов приходится как минимум 7% (около 300 млн га) от общего лесного покрова. Речь, конечно, не идет о том, что созданные человеком лесные плантации однажды сравняются по площади с естественными лесами. Однако, учитывая масштабы рубок и пожаров, мы сталкиваемся с ситуацией, когда восстановление лесов станет важнейшей отраслью современного хозяйства, подкрепленной научно и технологически. Причем, в последние годы эта тема стала предметом пристального внимания со стороны ученых.

Самое интересное, что эта практика не является каким-то современным изобретением. Первые опыты такого рода мы находим уже в европейском средневековье. Так, согласно сохранившимся документам, под Нюрнбергом во второй половине XIV века осуществлялись посадки сосны обыкновенной для производства промышленной древесины. Аналогичным способом в Западной Европе решали проблему дефицита строевого леса на протяжении всего Нового времени.

Самый впечатляющий пример на этот счет – масштабная высадка дубрав во Франции во время правления Людовика XIV. Инициатором этого проекта выступил выдающийся министр финансов Жан-Батист Кольбер, под чьим руководством проводилась лесная реформа, начавшаяся с принятия Ордонанса о лесах и водах 1669-1670 годов. Самый известный результат этой реформы – дубовый лес Тронсе в центре Франции. Франция нуждалась в большом военно-морском флоте, а для строительства кораблей была необходима древесина. Именно с этой целью и были организованы посадки дубрав. Деревья намеренно высаживали очень плотно, из-за чего они не разрастались вширь, а тянулись строго вверх, к солнцу, формируя идеально ровные стволы, необходимые для корабельных мачт. Правда, нужной зрелости деревья достигли только в XIX веке, когда корабли уже начали делать из железа и стали. Тем не менее, важность этой инициативы Кольбера в том, что он продемонстрировал впечатляющий пример восстановления. Эти дубравы живы и поныне, поставляя древесину для изготовления высококачественных винных бочек, использующихся в производстве дорогих марочных вин.

Приведенные примеры с соснами и дубами относятся к типичным монокультурным плантациям, всё еще доминирующим в современном лесном хозяйстве. По такому же принципу в настоящее время создаются не только обширные плантации всё той же сосны или ели, но также плантации тополя, эвкалипта и ивы. В практике восстановления лесов быстрорастущие деревья и кустарники (к которым как раз относятся упомянутые виды) оказались особо востребованными, в том числе – в тропических странах.

К примеру, в Индии успешно создаются клоновые плантации тополя и эвкалипта, которые обеспечивают сырьем целлюлозно-бумажную промышленность, производство фанеры и упаковочных материалов (параллельно используясь для получения биотоплива). Поскольку руководство Индии ввело жесткие ограничения на вырубку естественных лесов, именно коммерческие плантации быстрорастущих деревьев стали основой лесопромышленного комплекса этой страны. Сегодня более 93% всей деловой древесины в этой стране поставляется как раз с фермерских участков и плантаций. Площадь одного только эвкалипта в Индии превышает 5 млн га. Посадки тополя занимают примерно 310 тысяч га и сосредоточены, преимущественно, в северных штатах.

Плантации быстрорастущей короткоцикловой ивы распространены в странах Северной, Центральной и Восточной Европы (Великобритания, Швеция, Польша, Румыния, Германия, Беларусь), а также в США, Канаде, Китае и Новой Зеландии. В основном такие посадки рассматриваются как «энергетические» плантации и как способ биологической очистки почв и сточных вод. Лидером здесь является Швеция, где ивовые плантации развиваются с 1970-х годов как важный стратегический элемент перехода на возобновляемую энергетику. Другими крупнейшими производителями биомассы из ивы являются Великобритания и Польша, где такие плантации субсидируются государством в целях диверсификации фермерских хозяйств. В Китае масштабные ивовые плантации создаются вдоль рек для борьбы с опустыниванием и эрозией почв.

Если брать зону бореальных лесов (как сибирская тайга), то здесь делается упор на сосну обыкновенную – как одну из главных лесообразующих и коммерчески ценных пород. В Швеции и других скандинавских странах посадки сосны осуществляются наряду с елью европейской. В этой стране развито интенсивное лесоводство, когда на месте сплошных вырубок сразу появляются искусственные насаждения, где применяются генетически улучшенные сеянцы. Помимо ели и сосны обыкновенной в таких посадках используется и канадская сосна. Причем, посадки отличаются четкой регулярностью, напоминая очень ухоженные огороды. Аналогичные методы применяются и в соседней Финляндии.

В Канаде сосна обыкновенная не выращивается, поскольку считается там инвазивным видом. Вместо нее культивируются местные виды сосны (сосна Банкса и сосна скрученная широкохвойная), а также черная и белая ели. Процесс лесовосстановления жестко регламентируется государством. Что характерно: основной упор здесь делается на имитацию естественных циклов, когда лесозаготовитель обязуется высаживать местные виды таким образом, чтобы имитировать естественное восстановление леса после пожара.

Что еще показательно для указанных северных стран – это очень высокий уход за молодыми посадками под контролем государственных служб. И что не менее важно – использование селекции и генетики для создания посадочного материала, особенно в Швеции, где генетически улучшенные виды сеянцев хвойных пород поставлены на поток.

В России объем восстановления лесопосадок (если следовать официальным отчетам) в последние годы превышает площадь вырубленных и погибших лесов. По итогам завершившегося федерального проекта «Сохранение лесов» страна якобы преодолела критическую отметку, когда восстанавливалось меньше, чем терялось, и в настоящее время у нас достигнут положительный баланс воспроизводства лесов. Так, по итогам прошлого года площадь высаженного и регенерированного леса в полтора раза превысила объемы вырубок и гибели насаждений. Общая площадь лесопосадок составляет порядка 1,3 – 1,4 миллиона га. Таким путем восстанавливается примерно 20-25% площадей. На естественное восстановление приходится 75-80% площадей. Основной объем работ приходится на таежные зоны Сибири, Дальнего Востока и севера европейской части страны. Историческими лидерами восстановления выступают Якутия, Красноярский край и Иркутская область.

Впрочем, экологическое и научное сообщества весьма критически относятся к официальным данным, отмечая очень слабый уход за местами вырубок, из-за чего на месте коммерчески ценной темнохвойной тайги (кедр, ель, пихта, сосна) моментально разрастаются такие мелколиственные породы, как береза, осина и ива. В официальных отчетах указанные площади считаются «восстановленными», тогда как на самом деле происходит ухудшение качественной структуры молодого леса. Кроме того, отмечается слабый уход и за молодыми посадками хвойных пород, которым в первые 5-10 лет жизни требуется осветление и прочистка, иначе их заглушают кустарники. Поэтому, несмотря на оптимистичные отчеты, выживаемость искусственных посадок из-за ненадлежащего ухода всё еще остается низкой.

Впрочем, подобная критика, даже несмотря на свою справедливость, еще не затрагивает фундаментальных проблем, которые, согласно современным исследованиям, упираются, прежде всего, в монокультурный (по преимуществу) характер посадок, отличающихся по своим характеристикам от «нормальных» экосистем. В настоящее время монокультурные лесные плантации вызывают серьезные нарекания со стороны экологов, поскольку имеют свои уязвимые места. В англоязычных СМИ такие посадки даже пренебрежительно называют «Fake Forest». Их не только не считают «полноценной» заменой вырубленному лесу, но даже видят угрозу для экологии в их стремительном разрастании.

Иными словами, даже если официальная отчетность рисует нам оптимистичную картину относительно восстановления лесов, строгая позиция экологов еще не обещает положительной оценки данного процесса, ибо это не дает окончательного решения проблемы. В настоящее время ее видят в изменении самих подходов к восстановлению леса. В последние годы эта тема становится предметом серьезных научных исследований, о чем мы поговорим в заключительной части.

Николай Нестеров

Окончание следует

Изображение сгенерировано нейросетью

Биомедицина без границ

Встреча в новосибирском Академгородке прошла с участием руководителей Сибирского отделения РАН, директоров и специалистов институтов биомедицинского профиля. С китайской стороны в семинаре участвовали исследователи из ряда университетов и лабораторий КНР.

«Сибирское отделение — одно из крупнейших начинаний человечества по формированию больших междисциплинарных научно-образовательных центров», — такая формулировка прозвучала в приветственном выступлении заместителя председателя СО РАН академика Михаила Ивановича Воеводы. «Семьдесят лет тому назад основной целью ставилось создание новой и очень мощной научной базы вдали от границ государства», — подчеркнул он. При этом Михаил Воевода обозначил непреходящую миссию СО АН СССР / СО РАН как создание научной базы для освоения восточных территорий страны и ключевой принцип работы Сибирского отделения — единство науки, образования и производства.

Академик М. Воевода выделил масштаб деятельности СО РАН: «Территория под нашим кураторством занимает свыше 11 миллионов квадратных километров, это почти половина площади Российской Федерации». Спикер привел обновленную статистику: в Сибирском отделении и организациях под его научно-методическим руководством работает 207 членов РАН (академиков и членов-корреспондентов), 2 096 докторов и 5 553 кандидата наук. 

Выступающий акцентировал постоянное внимание к Сибирскому отделению со стороны высшего руководства страны: «Неоднократные посещения Владимиром Владимировичем Путиным Новосибирского научного центра носят не ознакомительный характер, а создают предпосылки для запуска новых инициатив по модернизации научно-образовательной экосистемы». «В настоящее время под эгидой СО РАН реализуется сразу несколько крупнейших проектов, имеющих как чисто научное, так и практическое значение, — напомнил Михаил Воевода. — Запущена первая очередь источника синхротронного излучения СКИФ, позволяющего изучать структуру материи, в том числе живой, в интересах самых различных направлений науки». «Открытие СКИФа дает, в частности, новый импульс развитию биомедицины и фармакологии», — считает заместитель председателя СО РАН.

Возглавляющий китайскую делегацию доктор Ван Ляньхуэй, профессор Нанкинского университета почты и телекоммуникаций, представил своих коллег и вместе с проректором указанного университета доктором Чжао Цяном рассказал о деятельности основанной в 1996 году Национальной ключевой лаборатории гибкой электроники (современное название). Она считается лидером в медицинской электронике Китая и разрабатывает технологии фотовольтаики, микросенсорики, телекоммуникационные системы, передовые устройства хранения энергии и новые медицинские материалы. Доктор Ван Ляньхуэй представил эту лабораторию как «работающий образец трансляции потенциала науки в работу больниц и клиник». «Мы хотели бы объединить наши возможности и трудиться сообща в интересах народов России и Китая», — резюмировал Ван Ляньхуэй. 

«Представленные технологии особо актуальны для Сибирского макрорегиона, где, к примеру, инструментарий телемедицины компенсирует огромные расстояния и позволяет на удалении прорабатывать оптимальные сценарии лечения», — отозвался академик Михаил Воевода. «Показанные подходы и инструментарий открывают новые перспективы для нейромедицины, которая всё больше “уходит из клиники домой”. Это интересная область для сотрудничества», — дополнил директор НИИ нейронаук и медицины академик Любомир Иванович Афтанас.

Участники семинара обсудили ряд конкретных проблем: разработки умных биоматериалов и инструментов избирательного воздействия, использования нанокапсул и клеточного инжиниринга, борьбы с тромбозами, ранней диагностики и купирования онкологических патологий и других. «В сообщениях китайских коллег просматривается свойственная Сибирскому отделению мультидисциплинарность, что подчеркивает потребность в углублении нашего сотрудничества», — резюмировал М. И. Воевода. «Без междисциплинарного подхода сегодня невозможно добиться успеха в борьбе с основными социально значимыми заболеваниями», — акцентировал научный руководитель НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН академик Евгений Лхамацыренович Чойнзонов. Он информировал об уже установившихся контактах с коллегами из Нанкина и других городов Китая: «Уверен, что мы сформировали связи на долгие годы вперед».

«Китай для нас является важнейшим направлением сотрудничества, — обобщил директор Международного научного центра СО РАН по проблемам евразийских трансграничных взаимодействий доктор экономических наук Вячеслав Евгеньевич Селивёрстов. — И вы, и мы обладаем сильными научными школами, однако представляется полезным наладить взаимодействие на уровне экосистем». Сибирские и китайские ученые обсудили некоторые перспективные форматы коллаборации: международные конференции, симпозиумы и семинары, обмен молодыми учеными, совместные исследовательские проекты на грантовой основе. 

В ходе семинара профессору Ван Ляньхуэю была вручена именная юбилейная медаль «Сигма» СО РАН. «Это важный символ укрепления и дальнейшего развития нашего сотрудничества», — отметил китайский ученый в благодарственном слове.

«Наука в Сибири»

Фото Андрея Соболевского

Перспективы ИТ-образования

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) совместно с Аналитическим центром при Правительстве Российской Федерации провёл панельную дискуссию в рамках Международного форума технологического развития «Технопром-2026». Мероприятие было посвящено трансформации ИТ-образования через механизмы грантовой поддержки и отраслевого регулирования. Всего в дискуссии приняли участие более 70 человек, представляющих 35 вузов страны, государственные структуры и ИТ-бизнес.

Центральной темой для обсуждения стал проект «Топ-ИТ», который сегодня объединяет 47 вузов и более 110 индустриальных партнеров. Участники обсудили, как системное сотрудничество вузов и компаний позволяет включать реальные задачи бизнеса в образовательный процесс и актуализировать содержание программ с учетом изменений в ИТ-отрасли.

«Главный принцип нашего развития – прямое участие индустриального партнера в управлении образованием. Когда студенты решают не абстрактные, а конкретные технологические задачи компании, они получают компетенции по технологиям, которые используются в реальной работе. Сегодня мы ещё раз убедились в эффективности данного подхода на примере опыта коллег – участников проекта “Топ-ИТ” »,– подчеркнул ректор СибГУТИ Юрий Зазуля.

«Для проекта «Топ-ИТ» принципиально, чтобы участие индустриальных партнеров не ограничивалось отдельными лекциями или стажировками. Компании участвуют в разработке образовательных программ, формировании требований к компетенциям студентов, постановке практических задач и оценке результатов обучения. Такой формат позволяет университетам быстрее учитывать изменения в отрасли, а студентам - получать опыт решения реальных задач еще во время обучения», – отметил руководитель Центра экспертизы образовательных программ Аналитического центра Сергей Астахов.

«Объем бюджетных мест на IT-направления подготовки и специальности сегодня внушительный, сегодня стоит задача обеспечения 100-процентного соответствия качества образования ожиданиям отрасли и студентов, а также мы хотим превратить целевое обучение в работающий механизм трудоустройства. Наша ближайшая цель – найти баланс, чтобы целевое обучение стало выгодным и для бизнеса, и для студентов, а выпускники приходили в компании на современные, хорошо оснащенные рабочие места», – сказала заместитель директора Департамента государственной политики в сфере высшего образования Министерства науки и высшего образования Российской Федерации Елена Мирюгина.

«Проект “Топ-ИТ” нацелен на основательную пересборку образовательного процесса в сторону практической направленности и нужд всей ИТ-индустрии, даже когда они транслируются всего одной компанией-партнёром. Наш подход в том, чтобы проектировать образовательные программы вместе с вузами, вовлекая внутренних заказчиков компании: инженеров-разработчиков новых продуктов. Мы не просто нацеливаем сотрудничество на требуемый результат, а обеспечиваем максимальное участие в его создании и достижении, чтобы на выходе получить специалиста, готового к работе в командах разработки компании», – отметил директор по развитию образовательных инициатив компании YADRO Евгений Максимов.

По итогам дискуссии участники сформировали предложения по развитию партнёрства университетов и ИТ-компаний, совершенствованию образовательных программ и распространению лучших практик подготовки ИТ-специалистов.

Фото - пресс-служба СибГУТИ

Индустрия ЦОД против «зеленого курса»?

Пока весь «цивилизованный» мир борется с ископаемым топливом, в США огласили планы по строительству новой угольной ТЭС на Аляске. Событие в каком-то смысле знаменательное, поскольку строительство таких объектов прекратилось в этой стране еще в 2013 году в свете реализации «зеленого курса». Поэтому данный проект будет первым после указанной даты.

В роли инвестора выступила компания Terra Energy Center, вложив в это дело один миллиард долларов. В настоящее время уже осуществляются сделки с поставщиками соответствующего оборудования. Новая электростанция будет расположена в округе Матануска-Суситна (Аляска). Мощность объекта составит 1,25 ГВт (что сопоставимо с мощностью новосибирской ТЭЦ-5). Ввод в эксплуатацию намечен на 2030 год.

Как отмечают обозреватели, план Terra Energy Center по строительству новой УТЭС демонстрирует явный разворот в сторону «самого грязного» ископаемого топлива. Напомним, что не так давно уголь обеспечивал в США более половины электроэнергии. К настоящему времени его доля в энергобалансе опустилась до 16 процентов. Это произошло как за счет увеличения доли природного газа, так и за счет увеличения доли ВИЭ. Борцы за климат уже фактически «списали» уголь и продолжают вести с ним упорную борьбу. В этих условиях проект строительства новой УТЭС выглядит как демарш в отношении климатической повестки.

Понятно, что немалую роль в этом деле сыграла политика администрации Трампа, который открыто настаивает на увеличении доли угля (о чем мы писали). Аляска оказалась в этом плане знаковым местом. Опираться на ВИЭ здесь бессмысленно в силу суровых природно-климатических условий. Использовать привозной СПГ будет слишком накладно. А вот местный уголь стал самым рациональным решением в деле развития энергосистемы штата. Данный пример является очень показательным и для нашей страны, точнее – для сибирских регионов, где уголь всё еще остается основным источником энергии.

Впрочем, если брать США, то обращение к угольной генерации диктуется здесь не только спецификой отдельно взятого сурового региона. В целом по стране ситуация сейчас складывается в пользу существующих угольных электростанций, плановое закрытие которых начинают официально откладывать по вполне объективным причинам. Отметим, что в Америке наблюдается стремительное увеличение спроса на электрическую энергию, подхлестываемое, в первую очередь, бумом технологий искусственного интеллекта (о чем мы также писали).

Стремительный рост ИИ-инфраструктуры требует колоссальных объемов базовой (то есть непрерывной, постоянной) энергии, которую не способна обеспечить нестабильная по своей сути «чистая» энергия ветра и солнца. У угольной генерации в этом отношении есть неоспоримые преимущества. Поэтому в гонке за лидерство в сфере искусственного интеллекта руководство США сознательно идет на действия, противоречащие климатическим целям. Обращение к углю происходит как раз на фоне нехватки базовой генерации для обеспечения работы новых центров обработки данных.

Используя эту ситуацию, Министерство энергетики США уже распорядилось о том, чтобы как минимум пять больших угольных электростанций, которые собирались вывести из эксплуатации в ближайшие годы, остались в строю. Кроме того, было объявлено, что такие же распоряжения будут приняты в отношении других аналогичных объектов, готовившихся к закрытию.

Так, с февраля прошлого года крупная американская энергетическая компания Southern Company приняла решение о продлении срока службы двух угольных электростанций в штате Миссисипи и одной – в штате Джорджия. Данная мера связана с необходимостью удовлетворить растущие потребности в энергии новых ЦОДов, расположенных на территории ее деятельности. Закрытие электростанций в Миссисипи было запланировано на 2028 год, электростанции в Джорджии – на 2030 год. Чтобы понять масштаб, уточним, что совокупная мощность трех упомянутых угольных ТЭС составляет 8,2 ГВт (это почти как семь новосибирских ТЭЦ-5). Теперь, в условиях бурного роста ИИ-инфраструктуры, выясняется, что полноценной замены этих мощностей за счет «зеленых» возобновляемых источников добиться невозможно. По крайней мере, на ближайшую перспективу.

Мало того, дочерня компания Southern Company – Georgia Power – в своем последнем комплексном плане развития энергоресурсов сообщила о том, что в течение следующих десяти лет она столкнется со спросом на электроэнергию более чем на 9,4 ГВт. И здесь основную роль опять же сыграют новые центры обработки данных. В свете сказанного компания разработала проект «интегрированного» использования угля и природного газа на двух ТЭС, который будет реализован к 2030 году. По этой причине вывод электростанций из эксплуатации откладывается как минимум до 2039 года.

Отметим, что компания Southern Company является второй по величине энергетической компанией в США, поставляющей электроэнергию в шесть штатов на юго-востоке страны. Поэтому ее решение о продлении срока службы ТЭС является показательным в плане новых ориентиров текущей энергетической политики.

Другая энергетическая компания – Hallador Energy, - которая также использует уголь для выработки электричества, прямо объявила растущий спрос на электроэнергию со стороны ЦОДов «значительной возможностью» для сектора ископаемого топлива. Недавно она подписала соглашение с одним таким центром о поставках электричества на длительный период.

Еще один показательный пример. Так, компания Xcel Energy в марте этого года подала в Комиссию по коммунальным услугам штата Колорадо «антикризисный» документ, где заявила об угрозе дефицита мощностей, который может возникнуть в течение ближайших двух лет. Таким способом компания попыталась отменить решение властей штата о последовательном выводе из эксплуатации энергоблоков угольных электростанций. В документе было четко указано, что закрыть электростанции к 2030 году (как планировалось) невозможно, поскольку удовлетворить спрос на электроэнергию будет просто нечем.

По выражению авторов документа, у угольных ТЭС в ближайшее время нет «жизнеспособных альтернатив». ВИЭ к таким альтернативам не относятся. Поэтому, считают в Xcel Energy, затраты на ископаемое топливо окажутся более полезными для жителей штата, чем затраты на строительство ветряков и солнечных электростанций. В свете сказанного компания намерена потратить 37 миллиардов долларов к 2031 году, чтобы утроить свою капитальную базу. Эти планы идут наперекор требованиям со стороны властей штата, обязавших компанию сократить углеродные выбросы к 2030 году на 80 процентов за счет перехода на ВИЭ. И вот теперь компания объявляет, что данное решение властей приведет к энергетическому дефициту. Причем, здесь также упоминается спрос со стороны ЦОДов.

Как видим, американские владельцы ТЭС начинают открыто проявлять скепсис в отношении проводимой климатической политики, пытаясь таким путем пролонгировать использование ископаемого топлива. И как мы видим, бум ИИ-технологий играет им на руку. Понятно, что в случае дефицита энергетических мощностей стоимость киловатта пойдет вверх. А это, в свою очередь, означает снижение привлекательности инвестиций в сектор ИИ. В этом случае инвесторы будут искать другие варианты и, скорее всего, перенесут сою активность в те страны, где политики не обременены идеологическими возражениями против ископаемого топлива. На роль таких стран, например, уже просятся страны Азиатско-тихоокеанского региона. Со стороны руководства США было бы опрометчиво допустить саму возможность того, чтобы ЦОДы массово перемещались из Америки в Азию. Возможно, по этой причине в нынешней администрации дали отмашку на сохранение угольных ТЭС. По сути, политика упомянутых выше энергетических компаний как бы сигнализирует о том, что решения о принудительном закрытии ТЭС (мотивированные чисто идеологически) необходимо положить в долгий ящик, поскольку они явно не ко времени.

Конечно, экологические активисты не настроены ни на какие уступки. И что самое интересное: уже сейчас раздаются высказывания о том, что слишком частые обращения простых юзеров к ИИ граничат с низкой «экологической сознательностью», поскольку ведут к избыточному потреблению электроэнергии. Мол, необходимо помнить, что даже простенький вопрос, адресованный нейросетям, приводит к «сжиганию» целого киловатта.

Если ситуация будет и впредь развиваться в указанном русле, то неровен час, когда экологические активисты начнут единым фонтом наступление на искусственный интеллект, обвиняя его в повышении «углеродного следа» со всеми вытекающими климатическими последствиями.

Константин Шабанов

Фото - сайт https://constructionreviewonline.com

Новый институт в Академгородке

В Новосибирском государственном университете открыли учебно-научный центр Института медицины и медицинских технологий. Новый корпус площадью более 12,5 тысячи квадратных метров рассчитан на обучение свыше 700 студентов медицинских, фармацевтических и психологических направлений. Здесь будут готовить в том числе специалистов по новым для НГУ программам «Медицинская кибернетика» и «Промышленная фармация», запущенным в 2025 году.

Центр стал частью второй очереди современного кампуса НГУ, который создается в рамках национального проекта «Молодежь и дети». Разрешение на ввод здания в эксплуатацию университет получил 23 июня 2026 года; объект построила ППК «Единый заказчик». Торжественная церемония открытия прошла 2 сентября с участием представителей правительства Новосибирской области, Сибирского отделения РАН, научных организаций, студентов и молодых ученых.

В новом корпусе расположены 13 практикумов и 10 образовательных и научно-исследовательских лабораторий. Они будут работать по направлениям молекулярной фармакологии, метаболомных исследований, медицинской химии, молекулярной вирусологии и онкологии. Такая инфраструктура позволит студентам не только изучать теорию, но и участвовать в исследованиях на современном оборудовании.

«Нам особенно приятно осознавать, что нам удается совместно с Министерством науки и высшего образования, с помощью строителей и подрядчиков создавать такие прекрасные корпуса, такую инфраструктуру», – сказал на открытии ректор НГУ, член-корреспондент РАН Дмитрий Пышный. По его словам, новый центр должен улучшить условия для учебы и работы студентов и преподавателей.

Его предшественник на посту ректора, академик РАН Михаил Федорук, при котором и стартовала масштабная программа модернизации университетского кампуса, напомнил, что медицинское образование в НГУ имеет давнюю историю. «Создать медико-биологический факультет планировалось еще в 1957 году, когда обсуждали структуру будущего университета на заседании Президиума Сибирского отделения Академии наук. Но по разным причинам тогда это не удалось реализовать, в 1996 году было создано медицинское направление на ФЕНе. И только в 2003-м, стараниями ректора Николая Диканского при поддержке академиков Владимира Шумного и Валентина Власова возник-таки отдельный медицинский факультет. А сейчас мы присутствуем в начале нового этапа развития этого направления – уже не факультет, а Институт медицины получает отдельный корпус, что открывает перед ним качественно иные возможности», - напомнил он.

Здание разделено на несколько площадок. Одной из ключевых стал аккредитационно-симуляционный центр площадью около 1,4 тысячи квадратных метров. В нем будущие врачи смогут отрабатывать практические навыки на тренажерах и роботах-симуляторах до начала работы с реальными пациентами. Центр оснащен оборудованием для обучения эндовидеохирургии, ультразвуковым и эндоскопическим исследованиям.

Кроме стандартных медицинских тренажеров, в центре предусмотрены блоки «Медицина катастроф» и «Тактическая медицина», а также учебный комплекс «Виртуальный фармацевтический завод». Здесь же будет работать центр аккредитации врачей различных специальностей. Таким образом, в одном пространстве объединят обучение, тренировку практических навыков и независимую оценку квалификации медиков.

Заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова назвала новый объект важной частью научно-образовательной экосистемы региона. «Учебно-научный центр станет мощным ядром для подготовки врачей-исследователей и разработки суверенных медицинских технологий, которые будут востребованы по всей стране», – подчеркнула она.

Открытие центра сопровождалось символическими мероприятиями. На территории установили стелу «Квантовый кристалл», посвященную связи научных направлений и преемственности науки. Участники церемонии также заложили капсулу времени с посланием исследователям 2076 года.

Вторая очередь кампуса НГУ включает три объекта: корпус поточных аудиторий, учебно-научный центр Института медицины и медицинских технологий и научно-исследовательский центр. Общая площадь этих зданий составляет около 40 тысяч квадратных метров. Корпус поточных аудиторий ввели в эксплуатацию в декабре 2024 года и открыли в сентябре 2025-го.

До конца 2026 года университет также планирует получить разрешение на ввод в эксплуатацию нового научно-исследовательского центра площадью более 11 тысяч квадратных метров. В нем предполагается разместить 18 лабораторий и рабочие места для 180 исследователей. Среди будущих направлений – биомедицинские и фармацевтические технологии, медицинский инжиниринг, фотоника, синхротронные технологии СКИФ в биомедицине, космическое приборостроение, ускорительная масс-спектрометрия и углеродное датирование.

Современный кампус НГУ развивается как часть федеральной программы создания университетской инфраструктуры. К 2030 году в России планируется ввести в эксплуатацию 25 современных кампусов, предназначенных для образовательных и научных проектов, а также для укрепления связей вузов с экономикой регионов.

Сергей Исаев

Фото - пресс-служба НГУ

Больше нефти

Компания «Газпром нефть», Новосибирский государственный университет и Казанский федеральный университет договорились о совместном развитии технологии гидроразрыва пласта (ГРП) — ключевого метода повышения нефтеотдачи, без которого невозможна разработка большинства современных месторождений.

Гидравлический разрыв пласта — главная технология повышения эффективности извлечения углеводородов, используемая для разработки трудноизвлекаемых запасов и зрелых месторождений. Планирование и проведение ГРП — сложная инженерная задача: необходимо учитывать геологические особенности залежей, подбирать параметры работы оборудования и химические составы для каждого месторождения.

Компания «Газпром нефть», Новосибирский государственный университет и Казанский федеральный университет займутся развитием технологий цифрового моделирования подземных процессов, созданием и испытанием российских реагентов для гидроразрыва пласта. Компания предоставит промышленную экспертизу и площадки для тестирования новых составов жидкостей, пропантов, реагентов и других материалов для проведения подземных операций. НГУ обеспечит компетенции в математическом и инженерном моделировании процессов нефтедобычи, а КФУ — научно-экспериментальную базу для изучения химических процессов и создания реагентов для нефтедобычи.

Александр Ситников, руководитель Научно-технического центра «Газпром нефти»:

«По мере вовлечения в разработку сложных запасов нефтедобыча становится более наукоемкой: для одного технологического решения все чаще нужны компетенции сразу нескольких дисциплин. Поэтому мы последовательно объединяем сильные научные школы вокруг конкретных производственных задач. НГУ и КФУ дополняют экспертизу «Газпром нефти», а наши возможности промышленного тестирования позволяют быстрее переводить перспективные идеи из лаборатории на месторождения».

Дмитрий Пышный, ректор Новосибирского государственного университета:

«Сегодня развитие сложных технологий невозможно без тесного взаимодействия науки и бизнеса. Университеты формируют фундаментальную базу и новые подходы, а промышленный партнер помогает соотнести их с реальными задачами отрасли. Новое соглашение с «Газпром нефтью» расширяет возможности для такой совместной работы — от проведения исследований и подготовки специалистов до создания и внедрения технологических решений».

Данис Нургалиев, проректор по направлениям нефтегазовых технологий Казанского федерального университета:

«Для современной науки особенно важно, чтобы результаты исследований находили практическое применение. Сотрудничество с «Газпром нефтью» позволяет объединить научные компетенции университета с экспертизой и запросами нефтедобывающей отрасли. Новое соглашение создает дополнительные возможности для совместной разработки технологий и материалов, которые можно будет оценивать не только в лаборатории, но и с точки зрения их применения на производстве».

Фото - Инесса Бахарева, пресс-служба НГУ

«Чистый уголь» в китайском исполнении

Мы уже неоднократно обращали внимание на то, как китайское руководство балансирует между бурным развитием индустрии с опорой на угольную генерацию и выполнением требований относительно снижения углеродных выбросов. В отличие от руководителей европейских стран, принявших программы полного отказа от угля, Китай решает проблему по-другому, сосредоточившись на разработке экологически чистых угольных технологий. И такой подход, как мы увидим далее, дает впечатляющие результаты, которые стоило бы принять во внимание и руководству нашей страны, по непонятным причинам отложившее вопросы развития угольных технологий на следующее десятилетие.

Необходимо сразу же отметить, что в нынешнем столетии Китай добился значительных успехов в исследованиях и разработках, связанных с технологиями «чистой» угольной энергетики. Причем, ряд таких технологий давно уже перешли в стадию коммерциализации.

Как известно, уголь до сих пор является доминирующих первичным источником энергии в Китае, хотя его доля в последние годы начинает снижаться. Так, если десять лет назад на долю угля приходилось 64% общего потребления первичной энергии, то в настоящее время она сократилась до 55 – 58 процентов. Тенденция к снижению налицо, особенно если учесть, что двадцать лет назад данный показатель составлял 72 процента. Тем не менее, в сравнении с западными странами (а также в сравнении с Россией) доля угля всё еще высока.

На первый взгляд может показаться, что Китай, следуя в русле «низкоуглеродного» развития (признаваемого в этой стране официально), совершенно сознательно избавляется от «грязного» топлива, то есть движется в том же направлении, что и западные страны, только гораздо медленнее. Напомним, что в Китае уделяется большое внимание возобновляемой энергетике, что дает основание считать, будто эта страна четко встраивается в западный тренд. В этом плане эксперты обозначают 2025 год как переломную точку, когда совокупная установленная мощность ветряков и солнечных электростанций впервые превысила совокупную мощность новых угольных ТЭС.

С учетом стремительного роста «зеленого» сектора в китайской энергетике меняется и роль угля: угольные электростанции постепенно переходят в разряд резервных мощностей. Их продолжают строить, но уже с учетом их роли в подстраховке энергосистемы в случае резкого скачка пиковых нагрузок или в случае падения выработки на солнечных и ветряных электростанциях.

Впрочем, пик потребления угля в Китае еще не пройден. Согласно официальным планам, это должно произойти не ранее 2027 года. Что касается возобновляемой энергетики, то к 2030 году ее доля достигнет 25 процентов. Иными словами, уголь и впредь останется основным источником энергии для этой страны. По прогнозам китайских ученых, к 2030 году доля угля в общем энергобалансе будет всё ещё превышать 50 процентов. И лишь к 2050 году она сократится до 30 процентов.

В этой связи необходимо понимать, что стремление китайского руководства к снижению потребления угля диктуется не идеологическими мотивами (как в Европе), а сугубо прагматическими. Речь идет о рачительном, эффективном использовании данного топливного ресурса, запасы которого, конечно же, не бесконечны. В этой связи активная разработка технологий «чистой» угольной энергетики четко соответствует поставленной задаче. Как отмечают сами исследователи, работа в данном направлении ведется для того, чтобы страна извлекала максимальную выгоду от использования собственных угольных ресурсов.

Технологии «чистой» угольной энергетики привлекательны тем, что они позволяют облегчить использование угля экологически приемлемым и экономически выгодным способом. Как мы сказали, Китай добился на этом направлении значительных успехов. Так, уже к концу 2014 года установленная мощность угольных ТЭС на сверхкритических параметрах превысила 100 ГВт! Но это еще не предел. Китай последовательно прошел этапы от сверхкритических энергоустановок до ультрасверхкритических. В настоящее время он строит электростанции на таких критических параметрах пара, которые долгое время считались технологически невозможными.

Показательным примером на этот счет является ТЭС «Юньчэн» (провинция Шаньдун), поставившая мировой рекорд температуры пара – 630 градусов Цельсия. Первый энергоблок станции был подключен к сети в апреле 2026 года в рамках первого в мире национального демонстрационного проекта, где достигнута указанная температура пара. За счет использования инновационных жаропрочных сплавов тепловая эффективность (КПД) энергоблока превысила 50 процентов, что позволило минимизировать объемы сжигаемого топлива на один киловатт-час.

Другой показательный пример. В конце 2025 года на ТЭС «Юйхуань» (провинция Чжэцзян) началось строительство уникального энергоблока, рассчитанного не беспрецедентное давление пара в 35 Мпа и температуру 650 градусов Цельсия.

Можно также упомянуть ТЭС «Пиншань-II» (провинция Аньхой). Здесь создан уникальный энергоблок мощностью 1,35 ГВт, который демонстрирует самый низкий удельный расход угля – всего 249,3 грамма условного топлива на КВт*ч. По сути, данная ТЭС устанавливает в этом отношении планку для всей мировой угольной индустрии.

Еще одно направление. Чуть более десяти лет назад в Китае была введена в эксплуатацию первая демонстрационная электростанция с интегрированным газификационным комбинированным циклом мощностью 250 МВт. Такие электростанции (которые считаются передовыми) не сжигают уголь напрямую, а предварительно превращают его в чистый горючий газ для комбинированной (двойной) выработки энергии. По сути, данная технология объединяет химический завод с обычной тепловой электростанцией, благодаря чему достигается максимальная экологичность и высокий КПД.

В Китае эта технология активно развивается как раз в рамках государственной программы «чистого угля». Ее основное преимущество в том, что здесь уровень выбросов серы и соединений азота в разы ниже, чем у обычных угольных электростанций и сопоставим с уровнем выбросов газовых ТЭС. Несмотря на высокую стоимость данной технологии, работа в этом направлении считается актуальной ввиду того, что таким путем улучшается экологическая ситуация в огромных китайских мегаполисах. Кроме того, технология позволяет использовать не только уголь, но также «альтернативные» энергоресурсы – низкосортный сланец, биомассу и даже бытовые отходы.

Наконец, необходимо обратить внимание на развитие технологий водно-угольного топлива. Здесь Китай также добился серьезных успехов. Причем, использование ВУТ осуществляется в двух направлениях: 1) для прямого высокоэффективного сжигания в котлах; 2) в качестве сырья для последующей газификации.

Отметим, что Китай уже построил масштабную сеть заводов по изготовлению ВУТ, превратив данную технологию в коммерческий стандарт. Благодаря жидкой консистенции ВУТ транспортируется по трубопроводам и при использовании распыляется в форсунках аналогично мазуту или дизелю. К настоящему времени китайские инженеры перевели на ВУТ уже сотни средних котлов, что позволило серьезно повысить эффективность выгорания угля (почти до 99 процентов) и резко понизить уровень вредных выбросов.

Что касается газификации ВУТ, то данная технология рассматривается как основа перехода к «чистой» энергетике. В Китае начинают использовать газификаторы ВУТ мощностью 2000 – 3000 тонн сырья в сутки. Угольная суспензия подается в такие установки под высоким давлением, давая на выходе чистый синтез-газ (смесь водорода и окиси углерода). Как мы понимаем, применение водно-угольного топлива позволяет вовлекать в энергобаланс дешевые сорта угля и шламы, утилизируя отходы углеобогащения без ущерба для экологии.

Отметим, что в нашей стране когда-то шли тем же путем, переключая внимание на технологии «чистой» угольной энергетики. Этим, в частности, занимались в институтах СО РАН. Такая работа проводится там и поныне (например, по использованию ВУТ), но если говорить о практических результатах, то на фоне впечатляющих успехов Китая они выглядят не просто скромно, а удручающе скромно. Как Россия намерена развивать технологии в угольной энергетике – это отдельный и очень болезненный вопрос, который мы постараемся осветить в ближайшее время.

Андрей Колосов

Изображение создано нейросетью

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS