Восстановление поврежденных мелиорацией территорий: повторное заболачивание и экологическая реабилитация

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) установила, что увлажнение осушенных торфяников ведет к существенному сокращению выбросов парниковых газов.

Современный подход к болотам и торфяникам – не осушать, а увлажнять.

Это связано с тем, что торфяники обладают способностью депонировать углерод. Когда осушаются торфяники, хорошо сохранившийся до сих пор углерод и азот выделяются в виде парниковых газов в атмосферу и в виде нитратов в поверхностные воды. Дополнительные экологические проблемы, связанные с осушением торфяников, включают в себя потерю их способности к очистке воды, утрату биоразнообразия, потерю продуктивных земель, возникновение пожаров на торфяниках и многое другое. Таким образом, повторное увлажнение (повторное заболачивание, ренатурализация, реабилитация, реставрация) осушенных торфяников играет жизненно важную роль в политике смягчения последствий изменения климата, сохранения биоразнообразия и устойчивого развития.

Повторное увлажнение осушенных торфяников включает частичное или полное изменение прежнего антропогенного дренажа путем повышения среднегодового уровня воды. Цель этих мероприятий состоит в том, чтобы достичь постоянного насыщения всего массива торфа путем поднятия уровня грунтовых вод к поверхности торфа или над ней и за счет уменьшения амплитуды колебаний уровня воды. По возможности необходимо избегать глубокого и постоянного затопления, потому что в таком случае территория не может быть легко заселена растительностью. Временное затопление может использоваться для стабилизации уровня воды. Повторное увлажнение достигается за счет снижения потерь воды с площади благодаря уменьшению поверхностного дренажа, поверхностного стока, подповерхностного просачивания, испарения, и, при необходимости, увеличению подачи воды из водосбора^[14].

Не существует универсальной стратегии повторного увлажнения осушенных торфяников, поскольку условия в каждом конкретном случае сильно отличаются. Наиболее важными техническими критериями для повторного увлажнения являются:

• Наличие воды: оценка доступности воды может потребовать учета климата, состояния торфа, дренажной инфраструктуры, водного режима, топографии и гидрологии торфяника.

• Землепользование: охватывает земли как внутри торфяника, так и в зоне его гидрологического водосбора. Если текущее использование земли требует осушения, может быть рассмотрено частичное повторное заболачивание или внедрение палудикультуры. Если повторное заболачивание требует реорганизации землепользования в пределах гидрологического водосбора, необходимо провести оценку целесообразности и затрат с привлечением заинтересованных сторон.

• Рельеф: уровень воды, который может быть достигнут в результате повторного увлажнения, сильно зависит от рельефа торфяника и топографии. Кроме того, из-за активной добычи торфа рельеф мог существенно измениться в результате оседания, минерализации и пожаров. Для достижения наилучшего эффекта среднегодовой уровень воды должен быть поднят к поверхности на максимально возможной площади торфяника.

• Древесная растительность: деревья могут оказывать негативное влияние на гидрологию, поскольку они могут усиливать суммарное испарение. Однако деревья могут также оказывать положительное влияние на микроклимат (уменьшая скорость ветра и предоставляя тень).

Наличие воды и рельеф часто являются наиболее важными факторами, определяющими возможность восстановления. Эти факторы могли измениться до такой степени, что оптимальное повторное увлажнение может стать невозможным. В то же время, даже частичное повторное увлажнение уменьшает экологические риски.

Таким образом, одним из первых шагов по ренатурализации является оценка состояния торфяников.

Этого же подхода придерживаются и международные программы на международном уровне – в настоящее время ведется оценка состояния торфяников по всему миру, определяется их роль в глобальном углеродном цикле и в поддержании биоразнообразия. Такая оценка ведется и на национальном уровне, в том числе в рамках обязательств стран по выполнению Парижского соглашения. База данных Торфяники Беларуси разработана на основе данных инвентаризации торфяников с целью систематизировать и представить для всех заинтересованных современное состояние (площадь, границы, статус охраны и использования) этих территорий. База данных будет способствовать организации устойчивого использования торфяников при разработке планов землепользования, развития сети ООПТ, планов действий по сохранению редких видов.

На глобальном уровне будет разработан общий прогноз статуса и степени важности торфяников, проведена оценка содержания углерода на конкретных территориях. Прогноз будет включать в себя полную картину, в том числе и влияние на глобальные усилия по смягчению последствий изменения климата. Кроме того, будет проведен детальный анализ вариантов управления торфяниками, описаны примеры сотрудничества в рамках международных программ, оценены возможности для участия частного сектора.

В Беларуси площадь торфяников составляет около 2 390 000 гектаров, из них не нарушенных – лишь 4 %. В мире всего 16 водно-болотных угодий, имеющих трансграничный статус, из них 4 принадлежат Беларуси. 26 белорусских болот на площади 779 тысяч гектаров включены в Рамсарский список.

Повторное заболачивание деградированных торфяников в Беларуси началось с 2006 года в рамках глобального международного проекта “Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия”. С тех пор реализован ряд других программ и проектов при поддержке ПРООН, ГЭФ, немецкого банка развития KfW Entwicklungsbank и др. За 12 лет усилиями местных и зарубежных партнеров при поддержке проектов международной помощи возродили около 60 тысяч гектаров торфяников.

Беларусь является одним из мировых лидеров по восстановлению болот.

Мероприятия, обеспечивающие дальнейшее использование антропогенно нарушенных болот, обозначаются в русскоязычной литературе терминами рекультивация, ренатурализация, регенерация и реабилитация. Применительно к нарушенным торфяникам под рекультивацией понимается подготовка полностью или частично выработанных торфяных месторождений для дальнейшего использования различных направлениях: природоохранном, сельскохозяйственном, лесохозяйственном, рекреационном и др.. Под ренатурализацией понимается обязательное и полное восстановление всей совокупности природных компонентов нарушенных болотных экосистем с целью возврата к естественному состоянию. Применительно к выработанным торфяным месторождениям и деградированным торфяным почвам ренатурализация осложнена из-за невозможности в обозримом будущем восстановления утраченных торфяных залежей, являющихся неотъемлемыми компонентами болот^[9].

В мануале по устойчивому управлению торфяниками (Wise Use of Peatlands, 2002), разработанном IPS (International Peatland Society), употребляется термин реабилитация. Под реабилитацией понимается восстановление способности нарушенных болот к выполнению биосферных и хозяйственных функций. Тип последующего использования будет варьироваться в каждом конкретном случае. В отличие от ренатурализации реабилитация не предусматривает обязательного и полного восстановления всех утраченных компонентов болотных экосистем. Приоритетным здесь является восстановление биосферных функций болотных экосистем, то есть их способности к средосохранению, ресурсовопроизводству, саморегулированию и самоорганизации. Существует единственный способ реабилитации антропогенно нарушенных болот – повторное заболачивание^[1].

В Глобальном руководстве по восстановлению торфяников (Global Peatland Restoration Manual Schumann & Joosten, 2008) используется термин реставрация, который в русскоязычной литературе использовался применительно к болотам как синоним восстановления. Отдельно выделяется понятие экологической реставрации как комплекса мероприятий, направленных на восстановление разрушенных экосистем до близкого к исходному состоянию, цель которой заключается в стимулировании процессов естественного восстановления биоты. При этом могут выделяться работы по экологической реставрации рельефа, почв, растительности, животного мира. Основным принципом реализации экологической реставрации при восстановлении нарушенных экосистем является использование закономерностей первичных и вторичных сукцессий^[9].

Основная цель экологической реставрации – восстановление исходной экосистемы, которая будет поддерживаться за счет естественных природных процессов. Методы экологической реставрации – это не только восстановление структуры экосистемы, но и основных процессов в экосистемах и функций экосистем. Результатом работ на начальном этапе является не итоговая экосистема, а условия для ее формирования в последствии. Должны быть заданы оптимальные экологические (абиотические и биотические) параметры, которые могут далее за счет естественных процессов привести к целевой экосистеме. В современной практике природопользования во многих странах это направление часто называют – «работа вместе с природой» или «зеленая инженерия»^[5].

Таким образом, восстановление болот, помимо обводнения, может включать дополнительные мероприятия по регулированию сукцессий. Например, для ускорения репарации переходных болот иногда целесообразно удалить древесный ярус, являющийся конкурентом сфагновых мхов и способный существенно затормозить восстановление собственно болотной экосистемы. При невозможности сплошного затопления торфяников в ходе реконструкции сфагновых болот для быстрого решения проблемы подготовки субстрата, пригодного для роста сфагнов, если свойства торфа в результате осушения необратимо изменились, предложена в Финляндии и внедряется также в США методика «растений-нянек» (nursing plants). В качестве таких растений используются мох Poluricum alpestre и пушица Eriophorum vaginatum^[9].

В любом, случае, процесс восстановления торфяника должен начинаться со всесторонней оценки и всегда включает в себя повторное увлажнение.

Как уже упоминалось, не существует универсальной стратегии восстановления деградировавших торфяников, так как условия сильно различаются.

В брифе Совета Министров Северных стран (Nordic Council of Ministers) Торфяники, смягчение последствий изменения климата и сохранение биоразнообразия даются следующие рекомендации относительно повторного увлажнения и восстановления торфяников:

• Определить приоритеты для повторного увлажнения торфяников путем оценки расположения торфяников, состояния дренажа, эмиссии СО2 и определения мест, важных для сохранения биоразнообразия.

• Сформулировать критерии успеха и разработать адекватные показатели успешности повторного увлажнения торфяников.

• Создавать демонстрационные проекты лучших практик, как, например, Рамсарские угодья – для повышения осведомленности общественности, обмена опытом и инновациями, а также разработки методических рекомендаций.

• Укреплять связи между наукой и политикой для обеспечения того, чтобы цели политики основывались на достоверных данных, были четкими и количественно измеримыми.

• Увеличивать обязательства по сохранению и повторному увлажнению торфяников.

• Разработать и внедрить – где это применимо – адекватную поддержку и механизмы прямого финансирования для перехода от использования осушенных торфяников к палудикультуре.

• Избегать и отменять порочные субсидии и правила, которые приводят к повреждению и разрушению торфяников (например, добыча торфа), и разрабатывать более эффективные механизмы регулирования.

• Организовать распространение информации о социальных выгодах сохранения и восстановления болот (нетронутых и повторно увлажненных торфяников) с точки зрения важности их экосистемных услуг, а также потерь, связанных с поврежденными в результате осушения и эксплуатации торфяниками (ущерб и риски).

• Продвигать роль повторного заболачивания и восстановления торфяников в достижении целей национальной и международной политики, особенно в области регулирования климата, качества воды и сохранения биоразнообразия.

Основными принципами повторного увлажнения и восстановления торфяников, согласно Руководства FAO and Wetlands International 2012 , являются:

• Повторное увлажнение необходимо провести как можно быстрее. Эффективность восстановления торфяников сильно зависит от их степени деградации. Чем дольше торфяник был рассечен дренажными каналами, тем больше риск, что недавно созданный мезорельеф может нарушить полномасштабное повторное увлажнение и усложнить реабилитацию торфяника и сокращение эмиссии парниковых газов.

• Необходимо обеспечить поддержку местных сообществ на самой ранней стадии. Дренажная инфраструктура часто обеспечивает местным жителям доступ к торфяникам. Работы по повторному заболачиванию могут ограничить этот доступ, следовательно, местные жители могут начать противостоять усилиям по восстановлению. По этой причине консультации с местным сообществом и активное вовлечение местных жителей в процессы планирования, проектирования и выполнения восстановительных работ, имеют решающее значение для успеха.

• Необходимо стимулировать устойчивое развитие сообщества. Чтобы сообщества могли преодолеть зависимость от неустойчивого использования торфяников, проекты реабилитации, которые могут привести к издержкам для местного населения, в качестве неотъемлемого компонента должны включать развитие сообщества.

Институты НАН Беларуси в сотрудничестве с Программой развития ООН в рамках реализации международных проектов разработали нормативную базу и методологическую основу выполнения работ по экологической реабилитации нарушенных болот. В рамках международного проекта ПРООН-ГЭФ «Торфяники-1» были разработаны два технических кодекса установившейся практики (ТКП), определяющие порядок и правила использования нарушенных торфяников, а также проведения работ по их экологической реабилитации. Для пояснения практического применения кодексов было разработано практическое руководство «Методические рекомендации по экологической реабилитации нарушенных болот и по предотвращению нарушений гидрологического режима болотных экосистем при осушительных работах». Эти документы, а также принятый позже Закон № 272-З Об охране и использовании торфяников создали в Беларуси надежную нормативную базу для обеспечения восстановления и устойчивого использования нарушенных торфяников.

Практический опыт реализации работ по восстановлению нарушенных болот в соответствии с ТКП 17.12-02-2008 (02120) «Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращению нарушений гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ» позволил выработать следующий алгоритм проведения работ по повторному заболачиванию:

• Согласование с местными властями (Акт выбора);

• Разработка научного обоснования (2-4 мес.);

• Разработка ОВОС (разрабатывается только для территорий на ООПТ, Постановление Госстандарта от 17.12.2008 г. №63) (2-3 мес.);

• Разработка строительного проекта (4-6 мес.);

• Экологическая экспертиза строительного проекта (только для территорий на ООПТ) (2 мес.);

• Государственная экспертиза строительного проекта (2-4 мес.);

• Выполнение строительных работ на основе разработанного строительного проекта (4-6 мес.).

Общая продолжительность всего процесса – 1,5 – 2 года^[6].

К настоящему времени научными, проектными и строительными организациями накоплен значительный опыт в области экологической реабилитации нарушенных торфяников. В рамках выполнения ряда международных проектов институтами НАН Беларуси (НПЦ по биоресурсам, Институт природопользования, Институт экспериментальной ботаники), проектными (РУП «Белгипроводхоз», РУП «Бегипролес») и строительными организациями (районные Предприятия мелиоративных систем) восстановлено 20 нарушенных торфяников с общей площадью свыше 51 тыс. га.

Основной задачей при восстановлении гидрологического режима является подъем уровня воды на большей части восстанавливаемой территории до поверхности земли. Достигается это за счет каскадного перекрытия каналов в соответствии с уклоном поверхности. Для равномерного подъема воды и обеспечения устойчивости перемычек расстояние между ними должно быть таким, чтобы перепад уровней между соседними перемычками составлял 20–40 см. Для правильного расположения перемычек проводится нивелировка основных каналов.

Для экологической реабилитации нарушенных болот с различным рельефом могут быть применены различные подходы. Если рельеф относительно ровный, необходимо стремиться к поддержанию уровня воды на всей восстанавливаемой территории около поверхности. Для этого используется в основном каскадное перекрытие магистральных и других наиболее значимых каналов. Вода на магистральных каналах около каждой перемычки поднимается до расчетного уровня, затем по второстепенным каналам поступает на поля добычи и по ним широким фронтом перетекает на ниже расположенные участки.

Если добыча торфа завершилась более 10 лет назад, рельеф таких площадок обычно мозаичный с чередованием значительных (более 1 м) понижений и возвышений, так как за это время более высокие участки зарастали кустарником и лесом, а низкие – болотной растительностью. На многих таких выработанных месторождениях значительные участки периодически выгорали при пожарах. На таких торфяниках целесообразно полностью затоплять понижения и создавать увлажнение на возвышенных участках. После подъема уровней воды образуется мозаичная территория с чередованием неглубоких водоемов и островков. В последующем при зарастании водоемов будет формироваться единый болотный массив с ровной поверхностью. Процесс формирования болота на таких территориях длится десятилетиями^[2].

Торфяное месторождение «Докудовское» – одно из самых больших в стране (свыше 7 тысяч гектаров). Торфодобычу здесь начали в 50-е годы прошлого столетия. За это время извлекли порядка 25 миллионов тонн торфа. Работы прекратили около 10 лет назад. До начала работ по восстановлению этого заброшенного торфяника на его территории были постоянные пожары. После повторного заболачивания экологическая обстановка заметно улучшилась.

В настоящее время в рамках международных проектов ПРООН-ГЭФ «Ветландс» и Life «Вертлявая камышевка» продолжается работа над экологической реабилитацией территории.

Планируется применить технологию ускоренного восстановления низинного болота для экологической реабилитации выработанного торфяника. Здесь высадят семена болотных растений, что позволит в течение пяти лет восстановить осоковое болото и основные биосферные функции болотных экосистем – климатическую функцию, стабилизацию регионального гидрорежима.

Первые опыты нового метода проводились сначала на небольших участках сотрудниками НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам. Затем метод был протестирован на небольшом участке Докудовского – 70 га. В 2020 году планируются более масштабные работы по высаживанию осоки, семена которой будут собраны на территории естественного низинного болота в заказнике «Споровский». Специалисты будут вести мониторинг для оценки эффективности восстановления торфяника. Подобные работы сейчас ведутся также в Германии, однако именно на низинных осоковых болотах такой эксперимент ранее не проводился. Результаты этого проекта по экологической реабилитации могут быть распространены и за пределами Беларуси, в частности, в Литве.

Отдельную группу составляют болота, осушенные лесной мелиорацией, и естественные болота с наличием дренирующих каналов. На таких болотах торфяная залежь коренным образом не нарушена, а в результате осушения изменился только гидрологический режим. В большинстве случаев это верховые болота, на которых уклоны поверхности довольно значительны (0,3–1,5 м на 1 км). В таких случаях необходимо стремиться к восстановлению первоначального гидрологического режима с поднятием уровня грунтовых вод до поверхности земли. Это достигается каскадным перекрытием каналов перемычками с перепадами уровней воды между соседними перемычками не более 30 см. Для перекрытия каналов при повторном заболачивании используют различные водорегулирующие сооружения: земляные глухие перемычки, переливные пластиковые или деревянные сооружения, переливные каменно-набросные перемычки, стандартные и модифицированные шлюзы и регуляторы^[2].

Результаты и преимущества ренатурализации болот связаны с восстановлением их естественных функций, которые оказывают значительное влияние на природу и человека.

Заболачивание нарушенных торфяников обеспечивает восстановление уникального болотного биоразнообразия, исчезнувшего в результате их осушения.

На открытых торфяных площадках сразу после подъема уровней воды на гнездовании появляется ряд водно-болотных видов птиц: большой веретенник, чибис, травник, бекас, различные виды крачек; на участках, зарастающих тростниками – серый журавль, погоныш, большая белая цапля, большая выпь, камышовка-барсучок, тростниковая овсянка. Из хищных птиц – большой и малый подорлики, змееяд. Заболоченные участки становятся ценными воспроизводственными участками для крупных животных (лось, дикий кабан, косуля).

В окрестностях повторно заболоченных торфяников восстанавливаются уровни грунтовых вод, водное питание рек, вытекающих из болот, восстанавливаются функции болот по очистке воды от биогенных загрязнителей (осаждение и поглощение биогенных веществ растениями).

Крупные площади ранее заброшенных пустошей, на которых регулярно возникали торфяные пожары, после обводнения превращаются в ценные водно-болотные угодья и активно используются местным населением для отдыха и использования природных ресурсов (сбор клюквы, рыбалка).

Социальные и экономические выгоды от повторного заболачивания нарушенных торфяников, помимо возможности их рекреационного использования, заключаются в предотвращении торфяных и лесных пожаров, сокращении эмиссии парниковых газов, возможности производства растительной биомассы (палудикультура).

Повторное заболачивание является наиболее эффективным методом предупреждения пожаров на нарушенных торфяниках.

Если до начала работ по реабилитации на 25 нарушенных болотах торфяные пожары ежегодно возникали на 3–7 территориях и охватывали значительные площади, то после их обводнения в 2008–2016 годах на заболоченных территориях не было зарегистрировано ни одного крупного возгорания торфа. В результате значительно сокращены затраты на тушение пожаров и противопожарные мероприятия.

Таким образом, ренатурализация торфяников значительно уменьшает риски, которые вызывает их деградация в результате осушения и позволяет восстанавливать многочисленные естественные функции водно-болотных угодий. Преимущества ренатурализации торфяников лежат в нескольких сферах – социальной, экологической и экономической.

Литература

1. Бамбалов, Н.Н. Изменение функций болот в результате антропогенных нарушений и реабилитации / Н.Н. Бамбалов, В.А. Ракович // Природные ресурсы: межведомственный бюллетень НАН и МСХ Республики Беларусь, 2004. № 2. С. 38–51.

2. Болота Беларуси / А. В. Козулин, Н. И. Тановицкая, Н. Н. Бамбалов. – Минск, 2017. – 105 с.

3. Болотный ренессанс. Докудовский торфяник в Лидском районе восстановят по уникальной технологии. Лидская газета. 30 Декабря 2019.

4. Водные ресурсы и климат : материалы докладов V Международного Водного Форума: в 2 ч. – Минск : БГТУ, 2017. – Ч. 2. – 262

5. Методология экологической реставрации осушенных торфяных болот (Умеренная климатическая зона).

6. Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия сентябрь 2010 г. UNDP, GEF, Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь.

7. ЗАКОН РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 18 декабря 2019 г. № 272-З Об охране и использовании торфяников Принят Палатой представителей 19 ноября 2019 г. Одобрен Советом Республики 3 декабря 2019 г.

8. Методология экологической реставрации осушенных торфяных болот

9. ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУШЕННЫХ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ. Войтехов М.Я. Труды Инсторфа: научный журнал. № 4 (57) (июль‐декабрь 2011 г.). Тверь: ТвГТУ, 2012. 64 с.

10. Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия сентябрь 2010 г. UNDP, GEF, Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь.

11. ТКП 17.12-02-2008 (02120) «Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращению нарушений гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ».

12. Углеродные кредиты и заболачивание деградированных торфяников. Климат – Биоразнообразие – Землепользование. Теория и практика – уроки реализации пилотного проекта в Беларуси. Франциска Таннебергер и Венделин Вихтманн (ред.). Stuttgart, 2011.

13. Global Peatland Restoration Manual Martin Schumann & Hans Joosten Version April 18, 2008.

14. Peatlands, climate change mitigation and biodiversity conservation. An issue brief on the importance of peatlands for carbon and biodiversity conservation and the role of drained peatlands as greenhouse gas emission hotspots. Nordic Council of Ministers 2015.

15. Peatlands – guidance for climate change mitigation through conservation, rehabilitation and sustainable use Second edition Hans Joosten, Marja-Liisa Tapio-Biström & Susanna Tol (eds.) FAO and Wetlands International 2012.

---

Заглавное фото © wildlife.by

Перепечатка материалов «Багны» возможна только с письменного разрешения редакции.

Публикация финансируется Шведским агентством по международному развитию и сотрудничеству «Сида». «Сида» необязательно разделяет мнение, выраженное в этом материале.