CO2 и роль газона в экосистеме города

Углерод – важная часть нашего организма, нашей пищи, одежды и большей части топлива. Углерод входит в состав многих повседневно используемых нами вещей. Более 90% известных химических веществ содержат углерод. В различных формах углерод присутствует во всех оболочках Земли. Он необходим для поддержания жизни. Тела всех живых существ состоят из соединений, в которые входит углерод. Есть основания связывать существование любой формы жизни с наличием углерода.
Атомы углерода живых и мертвых организмов, океанах, породах и почве находятся в постоянном обмене. C каждым выдохом мы переносим СО2 из легких в атмосферу, этот углерод мы получили из съеденных нами растений и животных. Атомы углерода в наших телах сегодня раньше «принадлежали» различным растениям и животным, возможно, даже динозаврам или другим вымершим видам.

В природе существует комплекс процессов, в ходе которых происходит перенос углерода, называемый углеродным циклом. Углеродный цикл — состоит из потоков и стоков углерода, в ходе которого углерод непрерывно удаляется, используется и замещается живыми существами. 
Например: В воздухе есть двуокись углерода. Растения выделяют из этого газа углерод и используют его для строительства своих корней, стволов и листьев. Животные получают углерод в пищу от растений в виде овощей, фруктов или почек. В то же время двуокись углерода возвращается в воздух, в частности за счет дыхания животных и сгорания или гниения растений. Углеродный цикл замкнулся.

Деятельность человека способствует а ежегодный прирост в 6,5 Petagrams CO2 / год.
(1 Petagram C = Р C = 1x10 15 г = млрд. тонн). Это соответствует годовому приросту около 3%. 
Выбросы происходят почти исключительно в результате сжигания ископаемого топлива и производства цемента. Около 0,5 - 2,7 PgC / год приходиться от изменений в землепользовании, которые в первую очередь связаны с сжиганием лесов и другой растительности. 

Эта схема означает, 
- что поверхностные отложения (фракция океанских отложений, которая находится в контакте с водой) содержит 150 миллиардов тонн углерода, неизменное кол-во с начала производственной деятельности, 
- промежуточный и глубокий океан, содержит 37 100 млрд. тонн углерода, с начала промышленной деятельности в 1750 году это кол-во увеличилось на 100 млрд. тонн углерода 
- в континентальных экосистемах содержится 2300 млрд. тонн углерода в растениях, почве и гумусе, количество которых увеличилось на 101 млрд. тонн углерода с начала промышленной деятельности в рамках повышения продуктивность растений, но снизилась на 140 млрд. тонн углерода, за тот же период из-за вырубки лесов и возможно от хранения части углерода в почве,
- что атмосфера содержит 597 млрд. тонн углерода в 1750 году эта сумма увеличилась на 165 млрд.  тонн углерода с начала промышленной деятельности,
- что запасы ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь) содержали около 3,7 триллионов тонн углерода до 1750 года и к концу 1994 года мы сожгли, а затем перенести в атмосферу около 244 млрд.  тонн углерода (для информации в период между 1994 и 2005 годах это значение увеличилось до 30%).
Важно отметить, что естественный или доиндустриальный углеродный цикл, между атмосферой и поверхностью планеты был сбалансирован, он “поднимался” на 70,6 млрд. тонн в год океанах и на 119,6 млрд. тонн в год континентальных экосистемах (дыхание растений, животных и микроорганизмов разлагающиеся органические остатки), это суммарно 190,2  млрд. тонн, и “падал" 70 млрд. тонн (в океане), 120 млрд. тонн в почве (фотосинтез) и 0.2 млрд. тонн как “вымывание” (CO2 атмосферы растворяется в дождевой воды), также суммарно 190,2 млрд. тонн. Доиндустриальный сбалансированный обмен, очевидно,  оставался неизменным в течение нескольких тысяч лет до 1750 года .
- при сжигании ископаемого топлива, образуются 6,5 млрд. тонн углерода, это среднее значение 1990 года. В настоящее время образуется около 8 млрд. тонн углерода в год.
Источник: IPCC , 4-й оценочный доклад 2007 года

В атмосфере углерод содержится в виде углекислого газа (СО2), угарного газа (СО), метана (СH4) и некоторых других углеводородов. Около половины этого углерода поглощается в биосфере и океанах. Но большое кол-во углерода (метан и углекислый газа) не поглощаются и это увеличивает количество парниковых газов. Этот эффект является естественным процессом потепления атмосферы и называется – парниковым. 
Источниками метана являются: свалки, активные бактерии в желудках коров и овец, рисовые поля, болота и водно-болотные угодья.

 
Выбросы углекислого газа является мерой воздействия человеческой деятельности на окружающую среду с точки зрения парникового газа.  Она измеряется в единицах CO2. Это способ удобен для оценки нашего вклада и вклада промышленности в глобальное потепление Земли.
Для оценки выбросов углекислого газа можем посчитать кол-во углекислого газа, выбрасываемого в течение всего жизненного цикла продукта (происхождение сырья, переработка, упаковка, реклама и маркетинг, продажи, транспортировка и утилизация отходов).
Примеры углеродного следа человека:
Гамбургер  - 3,1 кг СО2
Пакетик чипсов - 75 г CO2
Книжка в мягкой обложке 500 страниц - 2,5 кг CO2
Транспорт: 10 км на автомобиле с расходом бензина 6л/100км – 1,39 кг CO2 ( на дизельном автомобиле + 12%).
Поглощения углерода является естественным процессом хранения двуокиси углерода (СО2): леса, океаны, почва и недра поглощают углекислый газ и наращивают его резервы. 
Леса северного полушария, через механизм фотосинтеза , поглощают около 2,3 млрд. тонн углерода в год, в то время как тропические леса южного полушария выбрасывают больше углерода, чем они потребляют, из-за их чрезмерной эксплуатации.
Океаны являются основными глобальными поглотителями углерода: кораллы и планктон, в частности, поглощают CO2. Но разрушение коралловых рифов и расширение водных мертвых зон, значительно уменьшает их поглощение океанами.

Киотский протокол 
Столкнувшись с резким увеличением выбросов парниковых газов, в особенности CO2, 174 государства уже подписали Киотский протокол, который направлен на стимулирование и как можно более быстрое улучшение производственных систем, создание чистых и эффективных производств и создание международной торговли квотами разрешений на выбросы.

Механизм торговли квотами на выбросы позволяет промышленно развитым странам воспользоваться резервом выбросов углерода в результате инвестиций в чистые технологии и в проекты сокращения выбросов парниковых газов за пределы их географических областей.

Одним из элементов поглощения СО2 в биосфере в дополнение к сокращению выбросов парниковых газов, специалисты компании "Разенлюкс" видят в улучшении естественных поглотителей углерода а также в увеличении поглощения углерода в почвах. Таким мерами могут быть лесовосстановление, озеленение территорий современных мегаполисов,  использование зелёных удобрений вместо биоцидов и пестицидов, которые приводят к снижению или даже уничтожению гумуса.

Газон в экосистеме города
Неотъемлемой и существенной частью любого объекта зеленого строительства, любой зеленой композиции являются газоны. Они выполняют целый ряд полезных экологических и других функций:

• образуемый газонами дерн закрепляет почву, защищает её от эрозии, а его корневая система обладает способностью обеспечивать органическое вещество для производства гумуса;
  
  
• газоны улучшают структуру и плодородие почвы, а бобовые травы способствуют накапливанию в ней азота, что способствует улучшению почвы для высаживаемых после них цветочных культур, деревьев и кустарников;
  
  
• газоны во время вегетационного периода испаряют около 6500 мг воды, поэтому воздух над поверхностью газона во время летней имеет большую относительную влажность, чем воздух улицы, и всегда отличается приятной свежестью. Температура поверхности уличного газона значительно ниже (23 - 26°), температуры тротуаров и асфальтовых покрытий (37 - 47°), над газоном создается более ровный тепловой режим, это позволяет уменьшить рост приступов астмы и других респираторных заболеваний, улучшает городской микроклимат;
  
  
• обладают фитонцидным действием, очищают окружающий воздух от частиц пыли и газов от выхлопов транспортных средств и другой пыли, наиболее мощным фитонцидным действием обладает Festuca rubra L., а значительным - Lolium perenne L., что наиболее присуще газонам индустриального направления (Универсальному, Ремонтному, Дорожному).
  
  
• являются биологическим фактором отмирания патогенных бактерий, загрязняющих почву;
  
  
• зеленый цвет и ровная поверхность газонов успокаивающе влияют на человека (газоны Лилипут и Британ);
  
  
• проницаемость газонов для влаги, в сложной городской экосистеме характеризующейся бесплодной и сухой землёй, обилием асфальтовых дорог, тротуаров и автостоянок, позволяют дождевой воде питать корни растений, особенно деревьев, вблизи автодорог;
  
  
• обладают свойством поглощать звук, создавая преграду для распространения городского шума, снижают городской шум на 8-10 децибел, это качество наиболее присуще Мавританскому газону;
  
  
• газон размером 10м х 10м имеет потенциал, для поглощения 11 кг CO2 / год;
  
  
• газон размером 1 га вырабатывает достаточное количество кислорода, чтобы дышали 150 человек;
  
  
• газоны создают фон, который позволяет выделить памятники, малые архитектурные формы, парковые сооружения, создают фон для других зелёных насаждений (деревьев, кустарников, цветников). В  данном случае мы можем рекомендовать газоны паркового направления (Парк, Парк-Элит, КАНАДА-ГРИН, Партерный газон).