Влажните зони съхраняват биоразнообразието

Институтът за изследвания на климата, атмосферата и водите е създаден преди 5 години, когато Националният институт по метеорология и хидрология (НИМХ) преминава на директно подчинение към Министерството на образованието и науката с по-голямата част от служителите в него. Друга част от тях остават в тази нова структура в Българската академия на науките. За този период Институтът успява да стане координатор на проект по „Хоризонт Европа“ –  един от малкото координатори на проекти от Източна Европа, както и да спечели няколко проекта от фонд „Научни изследвания. Как най-младият Институт на БАН постига тези резултати? С този въпрос се обърнахме към неговия директор – чл.-кор. проф. Екатерина Бъчварова.

„Институтът ни е координатор на научен и иновационен проект, един от малкото, които са в т.нар. „Мисии“ – нова инициатива по „Хоризонт Европа“ на Европейския съюз. Нейната цел е научните изследвания да бъдат прилагани с помощта на широката общественост за постигане до 2030 г. на цели като „Да възстановим океана и водите на сушата“, „Да подкрепим поне 150 европейски региона за адаптация към климатичните промени“, „За поне 100 климатично неутрални и умни градове“. Тази инициатива не е насочена само към научни изследвания или само към иновации.

Всеки проект трябва да изпълни конкретна задача

– в случая възстановяване на влажни зони в басейна на река Дунав, които са много важен елемент от водната система на сушата, с цел адаптация към климатичните промени, опазване и възстановяване на биоразнообразието. Това трябва да стане до 2030 година. Работим в консорциум с учени от 12 страни – 26 партньори и 20 асоциирани членове.“

По Проекта се изследват три демонстративни района. Единият е на Среден Дунав в Хърватска, на границите със Сърбия и Унгария. Вторият е Долен Дунав – между Русе и Силистра. Третият е огромната делта на река Дунав в Румъния.

Екипът от Института проучва втория район Русе – Силистра, където има няколко влажни местности. Основната и най-голямата, в която се работи, е Калимок-Бръшлен. Обявена е като защитена местност, но не е със статут на природен резерват като езерото Сребърна. Поддържането на водните нива в Калимок-Бръшлен е трудно, тъй като се разчита на ръчно управление на шлюзите и не се следи нивото на реката.

„Нашата иновация в случая е да се направи мониторинг на водата и в река Дунав,

и в тази зона, за да може да се прецени кога да стане оводняването със съвременни методи, като се следят съответните показателите – подчертава проф. Бъчварова. – Освен това трябва да се автоматизира процесът на затваряне и отваряне на шлюзовете, от които влиза водата. Друг елемент на иновацията е генератор, който се изработва от Русенския университет, за добив на електроенергия от течението на Дунав. Произведеният от него ток ще захранва автоматичната система за шлюзовете.“

В Хърватска иновацията е за по-добро поддържане, почистване на влажните зони, за да се запази биоразнообразието.

Третият демонстративен район е делтата на Дунав в Румъния, близо до Тулча. Там се планира възстановяване на басейни, в които да се развъждат видове риба, важни за населението. Така ще може да се поддържа биоразнообразието, а и хората ще имат поминък.

„Всичко е насочено към възстановяване на зоните, към връщане към природата,

но едновременно с това да бъде подпомогната и местната икономика с цел адаптация към измененията на климата – обяснява проф. Бъчварова. –  Влажните зони са важни поради това, че поглъщат въглероден диоксид. Когато расте тръстиката, а тя расте много буйно пролетно време, това отнема много въглероден диоксид от въздуха. Добре е тръстиката да се подстригва, да се поддържа. И когато местното население разбере колко важно е това и с една не толкова сложна дейност може да се поддържа процесът на естествено поемане на въглероден диоксид, това е добре и за хората, и за природата. Тази дейност може да се финансира, да се направи бизнес модел. Пресушаването обикновено се прави, за да стане земеделска площ. Но тази земеделска площ с обработките по нея, с наторяване и т.н. не благоприятства запазване на биоразнообразието, чистотата на почвата и водите.“

Много голяма част,

около 80%, от заливните площи и влажните зони по поречието на река Дунав са пресушени.

Целта е някои от тях да бъдат възстановени, доколкото е възможно. В горното и средното течение на Дунав има прекрасни места по поречието – запазени паркове, велосипедни алеи, туристически пътеки.

„В Германия и Австрия това са прекрасни места за туризъм. При нас почти няма такова нещо – казва проф. Бъчварова. – А трябва да се помисли и в тази посока. Не е задължително едно такова връщане към природата на малки територии покрай брега да бъде икономическа загуба за населението, напротив.“

В проекта като асоциирани партньори участват Русенският университет „Ангел Кънчев“,

кметовете на крайдунавските общини, Регионалният инспекторат на Министерството на околната среда и водите. Срокът за изпълнението му е от 4 години.

През първите 18 месеца трябва да се начертаят конкретните стъпки, да се направят обществените поръчки, да се достави апаратурата. Следващите два етапа са прилагането на създадените технологии и бизнес модели за използване на влажните зони. Кметовете на общините ще имат възможност да вземат това, което е приложимо, и да реализират тази част от проекта, следвайки тези иновации.

„Мисията „Океани и води“ е конкретна, но за да има още по-голяма ефективност,

усилията са разделени на четири специфични района, наречени фарове

– обяснява проф. Бъчварова. – Един от фаровете е „Дунав и Черно море“, друг е „Балтийско и Северно море“, трети е „Средиземно море“, четвъртият е „Атлантика и Арктика“. Във фара „Дунав и Черно море“ засега има 5 проекта, а до 2027 г. вероятно ще станат десет. Във всеки фар комисията предвижда по един проект, който да осъществява връзка между другите. Тези проекти са много сложни – не са просто научен проект, а трябва да има иновации, идеи как точно да се съчетае адаптацията към климатичните изменения с ползите за населението. Те са интердисциплинарни и са насочени към съответните ползватели – населението и общините.

Но има и друг много труден елемент за изпълнение – това са т.нар. покани за асоциирани региони.

Във всеки от тези проекти има заделена неголяма сума за подчинени проекти – в нашия случай 400 000 евро, което е около 5% от проекта. Това е покана към общините, които имат подобни условия като тези по поречието на Дунав, да кандидатстват със свои проекти да наблюдават какво правим, и после да го приложат. Тези асоциирани региони не могат да са от страните участнички в съответния проект. Идеята е по този начин да се разпространяват широко иновациите още по време на изпълнение на Проекта.“

В Института за изследвания на климата, атмосферата и водите се работи и по много други проекти. Един от тях се фокусира върху влиянието на антропогенните и природните фактори за измененията в климата и е финансиран от Фонд „Научни изследвания“. Целта е освен антропогенния фактор, за който много се говори,

учените да анализират и природните фактори

– слънце, вулканична дейност, взаимодействието между озона в стратосферата и тропосферата и космическите лъчи, доколко съдържанието на озон влияе на температурата.

Има връзки, които трябва да бъдат изследвани, категорична е проф. Бъчварова. В тях влиза не само атмосферата, а и Космосът, и растителната покривка на Земята. Но не всички процеси засега са включени в климатичните модели. Включена е слънчевата активност, което е важно.

Ясно е, че антропогенният фактор в последните години е много впечатляващ. Но фонът, на който се развива се развива човечеството, трябва да бъде познаван и да бъде все по-подробно описван в моделите. Противопоставянето на природни с антропогенни фактори за един учен е недопустимо. За да може да се определи как влияе антропогенният фактор, трябва да се знае върху какво влияе.

Има обществена нагласа по отношение на антропогенния фактор. Миналата година учените от Института са критикувани, че не заклеймяват антропогенния фактор, че трябва да се действа.

Да, трябва да се действа, това е основният въпрос, но как?

Проф. Бъчварова и нейните колеги са убедени, че

трябва да се проучва цялата климатична система, за да се оцени как тя реагира на арсенала от действия,

които се предлагат в политиките за намаляване на парниковите газове.

„В тази връзка, за мен беше шокиращ един такъв факт. В списание „Нейчър“ излезе статия на китайски колеги относно съдържанието на метан по време на ковид кризата, когато за почти 1,5 години спряха самолети, голяма част от производството и емисиите азотен диоксид драстично намаляха – разказва проф. Бъчварова. – През този период бяха измерени високи концентрации на метан в атмосферата, които се обясняваха само частично с естествените емисии от затоплящата се тундра. Китайските учени бяха открили химическа реакция, която се осъществява от определена част на молекулите на азотния диоксид и метана – т.е. една част от молекулата на азотния диоксид „изяжда“ метана. Липсата на азотен диоксид предизвика по-високи концентрации на метан. Тези резултати, разбира се, не се отчитат в климатичните модели за сега. Научните изследвания трябва да обхващат всички параметри на климатичната система (включително човешката дейност), защото едно такова драстично намаляване на един газ, който се освобождава от много човешки дейности, може да доведе до неочакван ефект.“

В климатичните модели досега са заложени повечето неща, които знаем, но има и много неща, които не знаем. Връзките в природните системи не са еднопосочни и науката трябва да бъде подпомагана, за да се изучават всички ефекти и взаимодействия, убедена е проф. Бъчварова.

В момента главен асистент в Института проучва как озонът влияе върху регионалния климат. Това е друга особеност на климата – на едни места земята се загрява, на други – не.

Има регионалност на измененията и те не са еднородни за цялото земно кълбо.

Институтът участва и в няколко COST акции. Една от тях е посветена на дистанционните методи за изследване на граничния слой на атмосферата. Той е с дебелина около 1 – 2 км от земната повърхност в горещ летен ден. Придържа се отгоре от температурна инверсия, която не позволява на веществата да навлизат в по-високите слоеве на тропосферата. В този слой става взаимодействието между земната повърхност и атмосферата, което е и основният източник на енергия в атмосферата, оттам най-вече идва топлината. Директното загряване на атмосферата е много по-слаб фактор. Как да се опише това взаимодействие математически и да влезе в моделите и те да дават по-добри прогнози за времето или по-добри проекции за климата, зависи от това доколко добре е описано това взаимодействие – т.е. каква енергия влиза в атмосферата. Над всяка повърхност то е различно – над горите и поляните, над градовете и океаните. Тези неща са обект на физиката на атмосферата.

Развитието на технологиите позволява с дистанционни методи да се правят измервания

и да се следи непрекъснато атмосферата в 4D картина с голяма резолюция в пространството и времето на целия този слой. Това позволява да има данни за сравнение на моделите и тяхното усъвършенстване. Важно е да е вярна прогнозата не само за температурата на 2 м, но и във височина в целия този слой от 2 км и над него.

Важно е и за други приложения – ветровата енергетика, издръжливостта на сгради и съоръжения или транспорта – кацането и излитането на самолетите е най-сложното. Навлизането в граничния слой винаги се усеща при излитане. Много важна е авиационната метеорология. Този слой определя какво е замърсяването в градска среда – зимно време то е по-голямо, защото той е нисък 200 – 300 метра и каквото е емитирано от битови източници, от коли, се задържа в 300 м слой. През лятото е 2000 м. Разликата е огромна.

Свързани статии:

Образование с наука – надграждане Когато иновациите решават конкретни проблеми Свръхимунният отговор е опасен Тайните на Солницата в Провадия