Статья: Нейтральный баланс деградации земель - современный подход к исследованию засушливых регионов на национальном уровне

НЕЙТРАЛЬНЫЙ БАЛАНС ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ - СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ЗАСУШЛИВЫХ РЕГИОНОВ НА НАЦИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ

Г.С. Куст, О.В. Андреева, В.А. Лобковский

Институт географии РАН

Впервые приводятся результаты применения концепции нейтрального баланса деградации земель (НБДЗ) и методологии оценки индикаторов НБДЗ для засушливых регионов России. Показано, что ни в одной из засушливых областей нашей страны не достигнуто состояние НБДЗ, поскольку доля деградированных земель повсюду положительна и составляет от 9 до 67%. Вводится понятие «Индекса НБДЗ», на основании которого удобно проводить сравнение и ранжирование отдельных территорий, и приведена оценка некоторых засушливых регионов России по данному показателю. Одновременно делается вывод, что полученные результаты носят предварительный характер и нуждаются в валидации и уточнении на основе сравнения с имеющимися национальными данными, получаемыми традиционными методами.

Ключевые слова: нейтральный баланс деградации земель, опустынивание, засушливые регионы, деградация земель.

Достижение нейтрального баланса деградации земель (НБДЗ) - новейшая глобальная инициатива

Нарастающее внимание человечества к земельным ресурсам планеты (Почвы в биосфере..., 2012) связано прежде всего с увеличивающимися масштабами их деградации. По глобальной оценке, к 2018 году деградировало уже 75% наземного покрова (World Atlas..., 2018), и, учитывая ежегодную деградацию как минимум 12 млн. га продуктивных земель, к 2050 году эта цифра может вырасти до 90% и более. Понимание необходимости разработки более эффективных стратегий, направленных на ответственное управление земельными ресурсами и снижения риска возникновения серьезных угроз для жизнеобеспечения населения на глобальном уровне, привело к разработке Целей Устойчивого Развития (ЦУР) ООН на период до 2030 года (Повестка..., 2015); в частности, постановка Задачи 15.3 прямо формулирует: «К 2030 году бороться с опустыниванием, восстанавливать деградированные земли и почвы, в том числе земли, затронутые опустыниванием, засухой и наводнениями, и стремиться к достижению нейтрального баланса деградации земель». «Куратором» достижения ЦУР 15.3 в глобальном масштабе от имени ООН определена Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием (КБО; Cowie et al., 2016), утвержден глобальный индикатор для мониторинга этой задачи, рекомендованный для всех стран: доля деградированных земель от их общей площади, ниже «Индикатор I» (UNSD, 2016), принято согласованное международное определение НБДЗ: «Нейтральный баланс деградации земель - это такое состояние, при котором объем и количество земельных ресурсов, необходимых для поддержания экосистемных функций и услуг, и усиления продовольственной безопасности, остаются стабильными или же увеличиваются в конкретно определенных временны х и пространственных масштабах и экосистемах» (UNCCD, 2016).

Таким образом, с появлением и развитием концепции НБДЗ «классическая» парадигма опустынивания приобретает более оформленные черты, меняясь от неопределенностей вроде «борьбы с опустыниванием» или «устойчивого землепользования» к конкретным показателям достижения НБДЗ. Для этого КБО утвердила минимальный набор из трех основных глобальных индикаторов достижения НБДЗ: изменения в наземном покрове (II-1), динамика продуктивности земель (II-2), динамика запасов почвенного углерода (II-3). С целью их дальнейшего мониторинга устанавливается «базовая линия» для сравнения изменений, за которую для глобальных целей рекомендовано принимать состояние земель в период около 2000-2005 годов (в зависимости от имеющихся данных). В настоящее время многие страны уже установили целевые национальные показатели, а другие, включая Россию, работают над установлением этих показателей (Национальный доклад..., 2018). Очень важно при этом отметить, что НБДЗ не ставится как цель, которая требует нового международного соглашения. Для мониторинга целей устойчивого развития на национальном уровне можно использовать с учетом национальной специфики, опыта, социально-экономических особенностей и традиций указанные четыре индикатора (I, II-1, II-2, II-3), устанавливать их аналоги, а также дополнять их индикаторами третьего уровня, исходя из национальных и региональных особенностей.

Россия располагает обширными землями, которые являются одним из главнейших суверенных ресурсов России и одновременно важнейшей частью глобального фонда природных земель, не подверженных прямым антропогенным воздействиям, и поэтому привлекающих особое мировое внимание. Тем не менее, это не должно наводить на мысль о том, что наши земли неисчерпаемы. При кажущемся земельном богатстве и (сравнительно с другими странами) относительно низкой общей доле деградированных земель Россия имеет высокую долю деградированных земель именно в южных регионах, где сосредоточены наиболее продуктивные земельные ресурсы с высоким биоклиматическим потенциалом (около 8% от общей площади страны). Кроме того, помимо деградации земель в основных сельскохозяйственных регионах, в лесном поясе все больше проявляется процесс обезлесения и снижения доли малонарушенных лесов - как своеобразная форма «опустынивания» бореальных ландшафтов.

Таким образом, Россия, с одной стороны, входит в число стран с активным проявлением процессов, связанных с ухудшением качества земель, и ей близки проблемы и вызовы, имеющие глобальный характер, а с другой стороны - является страной с высоким земельным потенциалом, что играет огромную роль в сохранении и поддержании нейтрального баланса деградации земель на глобальном уровне. В этом смысле Россия выступает в роли своеобразного донора для сохранения глобального потенциала НБДЗ.

Объекты и методы исследования

Оценка деградации земель в России с использованием концепции НБДЗ. Для обеспечения сравнимости результатов на глобальном уровне и в помощь отдельным странам КБО ООН при поддержке Глобального экологического фонда инициировала разработку специальных расчетных модулей «Trends.Earth» (TE), использующих материалы глобальных баз данных, включая данные постоянного мониторинга Земли из космоса (Trends.Earth, 2018). Принцип работы системы TE заключается в анализе множества спутниковых данных и может включать данные глобального и национального уровня, после чего эти данные можно интегрировать в удобный для пользователя интерфейс, имеющий ГИС-подоснову.

Преимуществами использования единой международной методологии для оценки НБДЗ является:

а) использование минимального набора индикаторов для отслеживания динамики НБДЗ;

б) применение данных из глобальных источников;

в) возможность расширять и заменять субиндикаторы НБДЗ национальными данными;

г) возможность сравнения состояния земель, различных по физико-географическим и социально-экономическим показателям регионов на единой методологической основе;

д) доступность используемого программного обеспечения.

В данной работе рассматриваются первые результаты, полученные при использовании глобальных источников данных для оценки НБДЗ «по умолчанию», без детальной проработки возможности замены на национальные индикаторы и использования национальных данных. Для оценки динамики наземного покрова использован набор данных Инициативы Европейского Космического Агентства по изменению климата (European Space..., 2016), охватывающий несколько временных периодов начиная с 2000 года и использующий иерархическую классификацию наземного покрова, специально созданную в целях определения базового состояния наземного покрова на глобальном уровне. Для этого 37 классов наземного покрова (по классификации Всемирной продовольственной организации (ФАО)), объединены в 6 укрупненных типов землепользования (табл. 1) таким образом, чтобы согласовать их с категориями земель, рекомендованными Межправительственной группой экспертов по изменению климата для оценки запасов органического углерода (IPCC, 2006). Данные о состоянии наземного покрова имеют пространственное разрешение 300 метров и являются на сегодняшний день единственным продуктом в мире, созданным по методологии, позволяющей проводить сопоставимый количественный анализ динамики наземного покрова на глобальном и региональном уровнях (Trends.Earth, 2018).

Таблица 1. Трансформация наземного покрова в Ставропольском крае в 2000-2015 гг., км².

Примечания к таблице 1-3: *Типы наземного покрова: 1) лесопокрытая площадь (tree-covered), 2) травянистые сообщества и пастбища (grasslands), 3) пахотные земли (croplands), 4) водно-болотные угодья (wetlands), 5) искусственные поверхности (artificial areas), 6) другие земли (other lands).

Для оценки динамики продуктивности земель используются данные Единого европейского исследовательского центра (Gio Global Land..., 2015). Набор данных получен из многолетних временных рядов глобальных наблюдений вегетационного спутникового индекса NDVI, составленных в 10-дневные композиты с пространственным разрешением 1 км. Выделяется 5 классов (трендов) динамики продуктивности земель (табл. 2).

Таблица 2. Динамика продуктивности земель в Республике Калмыкия в 2001-2015 гг., км².

Примечания к таблице 2: *Классы (тренды) динамики продуктивности земель: 1 - снижение продуктивности (declining), 2 - умеренное снижение продуктивности (moderate decline), 3 - стабильное состояние, подверженное риску (stressed), 4 - стабильное состояние, не подверженное риску (stable), 5 - повышение продуктивности (increasing).

Глобальные данные по динамике запасов почвенного органического углерода (ПОУ) в расчете на 30-сантиметровый слой агрегированы на базе исходных сведений, содержащихся в базе данных SoilGrids Международного информационного центра по почвам (ISRIC, 2017), собранных для слоя 030 см по 6 обобщенным классам наземного покрова.

Совместное использование трех показателей, представленных в международных базах данных, и современные возможности их интегрального анализа с помощью ГИС-модулей расчета и наложения картографических слоев позволяют дать актуальную и комплексную оценку состояния наземных экосистем и экосистемных услуг. Оценка и мониторинг основных показателей проводится с использованием специального тематического модуля TE геоинформационной системы QGIS (Trends.Earth, 2018).

Результаты и обсуждение

Возможности сравнительной оценки состояния земель субъектов Российской Федерации по индикаторам НБДЗ. Данные по наземному покрову позволяют составлять обзоры по состоянию и динамике шести укрупненных категорий земель. В качестве примера приведен такой анализ для Ставропольского края (рис. 1).

Рис. 1. Динамика наземного покрова Ставропольского края в 2001-2015 гг., км².

Из результатов видно, что за 2001-2015 гг. в регионе наблюдался постепенный рост пахотных угодий при одновременном сокращении пастбищ. В то же время росла площадь застройки и других

искусственных поверхностей, в последнее десятилетие также увеличивалась лесопокрытая площадь. Материалы анализа интересны тем, что позволяют более детально, чем данные национальной статистики, проследить взаимные переходы земель (табл. 1). Из таблицы видно, что основной прирост пашни произошел за счет земель, занятых травяными сообществами (вероятно, в результате возвращения в использование залежных земель), но в незначительной степени наблюдаются и обратные процессы, а также переход достаточно большого количества пахотных земель в урбанизированные.

Данные, получаемые по этой методике, могут отличаться от официальных данных национальной статистики, а также материалов, имеющихся в специальной литературе. Это обстоятельство детально проанализировано в «Деградации земель...» (2019). Вместе с тем представленные на глобальной методологической основе, эти данные оказываются сопоставимы с другими странами и регионами. Таким образом, на следующем этапе развития данной методологии стоит задача гармонизации получаемых с ее помощью данных с материалами, получаемыми традиционными способами.