Лаверов Н.П. (ред.) Устойчивое развитие: ресурсы России

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 6.13.

Доля зерна в потребления на кормовые цели в странах - главных

производителях зерна (1992-94)

Страна

Производство зерна,

млн тонн

Зерно, потребляемое

на корм, млн тонн

Доля зерна на корм

скоту к

производству,%

Франция 56,6

16,7

Германия

35,6

18,6

Великобритания 20,4 8,9

Канада

49,3

17,9

США 323,0

162,0 50

Китай

401,1 93,6

Россия 92,8

67,5

Источник: рассчитано по данным доклада "World resources" (1996)

Таким образом, в СССР эта общемировая тенденция все больше-

го использования зерна на кормовые цели получила гипертрофирован-

ный характер. Между 1950 и 1990 гг. в Российской Федерации рост про-

изводства мяса составил 3,9 раз, в то время как использование зерна как

корма выросло в 6 раз. В результате, общий спрос на зерно поднялся

выше уровня, на котором могут быть получены стабильные урожаи в

климатических условиях страны. Относительный дефицит зерна слу-

чался даже в средние по урожайности годы. Рис.6.3 показывает, что в 27

годах из 54, т.е. в каждый второй год в период 1945-99, потребность в

зерне превышало его производство. В годы плохих урожаев (вызванных

в основном засухами) дефицит зерна достигал 15-25 миллионов тон (око-

ло 20% от производства зерна). Как справедливо заметил один запад-

ный эксперт, в такой напряженной экономике, как советская, снижение

сельскохозяйственной продукции даже на 1% могло привести к кризису

(Unger, 1982).

Показательным примером подобного кризиса является 1963 год,

когда масштабная засуха поразила многие сельскохозяйственные регио-

ны страны. В результате урожай зерновых оказался на 32 миллиона тонн

меньше, чем в 1962 году, что вызвало острый дефицит кормов. Производ-

ство масла упало на 7%, производство молока и яиц также снизилось по

сравнению с 1962. Производство мяса выросло на 10%, что связано было

с фантастическим масштабом сокращения поголовья скота в стране. В

результате наступившей паники поголовье свиней было сокращено на

181

50% в течение нескольких месяцев. Эти масштабы сравнимы только с

падением поголовья в период коллективизации и войны (см. рис.6.4). По-

головье овец упало на 10

/), коз - на 16%, крупного рогатого скота - на 2%

(О результатах выполнения плана развития экономики СССР в 1963 г.,

Правда, 24.01.1964). Одним из факторов такой катастрофической ситуа-

ции была реформа закупочных цен, проведенная в середине 1962 года.

Реформа стимулировала быстрое увеличение поголовья в колхозах и со-

вхозах, потребности в кормовом зерне выросли сразу на

миллионов тонн,

и это привело, в конце концов, к обострению ситуации осенью 1963 года.

Кризис 1963 года был разрешен благодаря самой большой закупке

зерна на Западе в истории СССР. С этого времени импорт зерна стал

ю-

стоянной практикой. В 1970-х годах уровень потребления советских лю-

дей уже соответствовал западным стандартам, хотя структура потребле-

ния оставалась далекой от оптимальной (таблица 6.12). Но ценой этого

достижения было то, что в 1970-х и 1980-х гг. СССР являлся уже круп-

нейшим импортером зерна (кормового). В этой практике нет ничего

ico-

бычного, так как многие страны импортируют зерно для кормовых целей.

Однако, СССР всегда стремился к продовольственной независимости, и

импорт зерна рассматривался как временная мера. Теоретически, если

бы СССР смог снизить потребление кормового зерна на 40% (до 4-5 ца ь

тнеров на одну условную голову, как планировалось в конце 1950-х гг.),

то страна не испытывала бы потрясений в годы засух, а в средние по уро-

жайности годы обладала бы излишками зерна для экспорта и других це-

лей. Такой прогноз реалистичен в той мере, в какой реальны возможнос-

ти для коренного улучшения естественной кормовой базы.

Стремление СССР во что бы то ни стало поднять производство и

потребление мясных продуктов на уровень западных стандартов приве-

ло всю экономику страны в фатальную зависимость от погодных анома-

лий. Экономические последствия крупных засух можно проследить на

колебаниях роста общей продукции сельского хозяйства СССР в 1970-х

и 1980-х гг. (табл.6.14). Падение общей продукции сельского хозяйства

в 1972,1975,1979,1981 были связаны с крупными засухами. Сельскохо-

зяйственный сектор в СССР играл существенную роль в экономическом

развитии страны, поскольку треть населения страны была занята в этом

секторе, он поглощал четверть всех инвестиций и давал более чем 15%

национального валового продукта (в 1970-х гг.). Поэтому неудачи в сель-

ском хозяйстве сказывались на валовых показателях всей экономики. Для

сравнения, в США продукция сельского хозяйства составляла только 4%

национального валового продукта, и поэтому колебания в этом секторе

фактически не влияли на суммарные показатели экономического разви-

тия страны. Значительный вес сельского хозяйства в экономике СССР

182

позволяет рассматривать его как не индустриальную, а как аграрно-ин-

дустриальную страну.

Таблица 6.14.

Рост валовой продукции сельского хозяйства СССР

в 1970-80 -х гг.

Годы

Рост валовой

продукции, в % от

предыдущего года

Годы

Рост валовой продукции, в

% от предыдущего года

1970 112,3 1979

94,3

1971

98,8 1980

99,2

1972

91,3 1981

95,8

1973

122,1 1982

109,8

1974

95,3 1983

107,3

1975

1984

97,8

1976

101,9 1985

100,4

1977

106,2 1986

104,8

1978

102,6

1987

100,8

1988

104,1

6.5. Результаты моделирования изменения климата и его

влияние на сельское хозяйство России

Модели глобального изменения климата показывают, что повы-

шение температуры будет более значительным для северных широт,

поэтому для России последствия глобальных климатических измене-

ний могут оказаться особенно значительными. Распространенной явля-

ется точка зрения, что эти изменения скажутся благоприятно для сельс-

кого хозяйства большей части России, приводя к более длинному веге-

тационному периоду, уменьшая риски заморозков и т.д. (см. Хомяков,

Кузнецов, 2001). С другой стороны, ожидается увеличение засушливо-

сти в некоторых важных в сельскохозяйственном отношении регионов

России. Согласно одной из первых моделей, изменение климата и уве-

личение его засушливости в целом приведут к умеренному снижению

производства зерновых - около 15 % от среднего многолетнего уровня

(Сиротенко, 1994). Изменение климата скажется в большей степени на

традиционной сельскохозяйственной зоне, где снижение производства

зерновых оценивается в 20%. В то же время, рост урожайности в цент-

ральных и северных районах страны сможет в определенной мере ком-

пенсировать падение урожайности в южных районах страны. Авторы

модели, поэтому, предлагают постепенный перенос производства сельс-

кохозяйственной продукции в более северные районы и переход на бо-

лее интенсивные формы сельского хозяйства.

183

Обсуждаемые здесь результаты моделирования были получены в

рамках международного проекта между университетом г. Касселя,

географическим факультетом МГУ и Центром проблем экологии и

продуктивности лесов РАН (Alcamo, J., et al., 2003). Наша модель, в

целом, дает схожие результаты относительно средних показателей

урожайности в основных регионах России на перспективные сроки.

Однако, с точки зрения риска продовольственных кризисов, медленные

изменения средних показателей могут иметь меньшее значение, чем

увеличение флуктуации урожаев. Особенностью данной модели являет ся

то, что в ней проводится также оценка частоты и интенсивности засух

по регионам России в связи с глобальным изменением климата

6.5.1. Оценка изменения

климата

России

В настоящее время основным источником знаний о влиянии пред-

полагаемых в будущем вариантов развития цивилизации на климат пла-

неты являются модели общей циркуляции атмосферы и океана (GCM).

В открытом доступе находится большое количество рассчитанных па-

раметров климата, соответствующих различным сценариям развития

экономики и общества. Для сравнимости результатов расчетов, Между-

народная комиссия по проблеме изменения климата (IPCC) распростра-

няет рекомендованные сценарии развития экономики и общества, перио-

дически их корректируя. Последняя версия (Emissions Scenarios, 2000)

включает набор из 40 сценариев (SRES), из которых четыре выделе-

ны как «маркерные». В настоящее время в открытом доступе уже нахо-

дится большое количество рассчитанных с помощью GCM параметров

климата, соответствующих маркерным сценариям IPCC. Для целей на-

шего исследования мы использовали четыре варианта изменений кли-

мата.

Отметим, что существует целый ряд важных факторов, не затронутых

данной

работе. Наиболее значительным, видимо, является так называемый эффект удоб-

рения углекислым газом - увеличение эффективности фотосинтеза у растений

при повышенных концентрациях СО, в воздухе. Обзор 420 опубликованных

исследований в данной области, проведенный L. Ziska (2003), показал, что сред-

ний прирост продукции при удвоении CO

составляет около 35%.

то же вре-

мя, данные имеют большой разброс (от отрицательных величин до 300%)- Кроме

того, обнаружен ряд дополнительных отрицательных эффектов, сопутствую-

щих росту концентрации углекислого газа в атмосфере, таких как убывание

содержания белка в зерне, преимущественный рост зеленой массы растений,

возрастание количества сорняков

и т.д.

Все это не позволяет пока говорить даже

о минимально надежных оценках многолетнего прямого эффекта СО, на рост

растений в реальных условиях.

184

Результаты двух GCM, HADCM 3 (Pope et al., 2000) и ECHАМ4/

OPYC3 (Roeckner et al., 1996), полученные для двух маркерных сцена-

риев IPCC (SRES-A2 и SRES-B2), обрабатывались стандартным алго-

ритмом для включения в прогноз существующей изменчивости клима-

та. Мы будем также обсуждать результаты, полученные с использова-

нием более ранних сценариев.

Сценарий выбросов "А2" описывает динамику экономики и наро-

донаселения, соответствующую сильно регионализированному и ориен-

тированному на промышленное развитие миру. Выбросы парниковых

газов в этом сценарии одни из самых высоких среди сценариев IPCC.

Рост народонаселения низкий, рост экономики - низкий или средний

(табл.6.15).

Таблица 6.15.

Сценарий IPCC для России, 2025 год

Сценарий

и год

Население

(млн. чел.)

ВНП на чел.

(US $)

Описание

1995

150,6

3202

Современное состояние

А2 2025 148 7409

Регионализация, ориентация на

развитие экономики

А2

шшшмшш

Регионализация, ориентация на

развитие экономики

В2 2025 I

131

8342

Регионализация, ориентация на

природоохранные технологии

В2

Регионализация, ориентация на

природоохранные технологии

Источники:

Регионы Роосии (1998), CIESlN (2002a, b), Lutz and Goujon (2002)

Сценарий выбросов "В2" описывает динамику экономики и наро-

донаселения, соответствующую регионализированному миру, сильно

ориентированному на развитие природоохранных технологий. Народо-

население убывает, а рост экономики выше, чем в сценарии А2. Сцена-

рий В2 ориентирован на использование альтернативных источников энер-

гии, поэтому выбросы парниковых газов и других агентов ниже выбро-

сов в сценарии А2. Несмотря на меньшие концентрации СО, в атмосфе-

ре для сценария В2, температура воздуха при этом сценарии может даже

превосходить потепление согласно А2 - в первую очередь, за счет мень-

ших выбросов серосодержащих газов. Осадки на территории России воз-

растают во всех исследованных сценариях.

Табл.6.16 показывает предсказанные изменения температуры и

осадков для всего года и только для трех летних месяцев. Как видно из

таблицы, к 2020-м повышение среднегодовой температуры составляет

1.8-3.9

C относительно средней за 1961 - 1990. При этом сценарий В2

185

дает более сильное повышение температуры

2020-е. несмотря

на

мень-

шую концентрацию

Причиной, видимо, является меньший охлаж-

дающий эффект соединений серы

атмосфере.

2070-м среднегодовая

температура

растет на

3.9-6.7 "С. Влетний периодтемпература также

растет, хотя

и не так

быстро. Среднегодовое количество осадков возрас-

тает

на 6-9% к

2020-м

и на

14-19%

2070-м. Однако

летний период

осадки растут медленнее

- на 0-6% к

2020-м

и на 3-13% к

2070-м.

Таблица

6.16.

Изменение среднегодовых

летних температуры

осадков

для

территории России

для

двух сценариев изменения климата

(А2 и В2), по

результатам двух моделей общей циркуляции

(GCM)

Год. сценарий,

GCM

Температура,"( Осадки,

мм

Год. сценарий,

GCM

среднегодовая летняя

среднегодовые летние

I961-1990

-5.2

12.9

457 187

2020е

Г)

HADCM -3.4 14.4 486 196

2020е

Г)

ECHAM -3 14

497

192

2020е

HADCM

-3.1 14.9 497

198

2020е

ECHAM -2.4 14

497

186

2070е

HADCM

-0.4

16.5

546

211

2070е

ECHAM

0.9

17.4 540

194

2070е

ГЧ

HADCM -1.3

16.4 519

206

2070е

ГЧ

ECHAM 0.1 16.7

527

192

Эффект возрастания температуры

осадков

на

территории

Рос-

сии проявляется крайне неравномерно. Неравномерно также

распре-

деление изменений

по

месяцам.

целом, рост температуры более силь-

но проявляется

северных регионах страны. Однако

летний iюриод

рост температур сильнее проявляется

юго-западных регионах (карта

6.1). Рост осадков обеспечивается,

основном,

за

счет азиатской части

территории

и за

счет зимнего периода,

в то

время

как на

наиболее

важ-

ной

сельскохозяйственном отношении южной части Европейской

тер-

ритории страны наблюдается некоторое сокращение летних осадков

(кар-

та

6.2). Из

предварительного анализа характера изменений ясно,

что ос-

новным фактором влияния изменения климата

на

сельское хозяйство

мо-

жет стать

не

столько повышение температуры, сколько увеличение

за-

сушливости климата.

При

этом

для

исследования таких неравномерно

распределенных изменений целесообразно использование агрегирующих

индексных показателей.

Одним

из

таких широко применяемых показателей, объединяю-

щих данные

ходе осадков

температуры, является гидротермический

коэффициент

(ГТК)

Селянинова (1966), рассчитываемый

по

формуле:

\н=

* т

чью

7;гю

186

где Я-ГТК, Р., Г.-среднедневные температура и осадки, берущиеся

для дней с температурой выше 10

C, /- номер дня.

ГТК, как правило, меняется в пределах от 0.4 до 2; меньшие зна-

чения ГТК соответствуют более засушливым условиям. Значения ГТК

около 1.2 обычно считаются приближающимися к оптимальным для ве-

дения сельского хозяйства, от 0.7 до

-умеренно-засушливыми, 0.4-

0.7 считается проявлением засушливых явлений. Показатели ниже 0.4

характеризуют сильную засуху.

Карта 6.3. показывает значения ГТК для двух периодов времени:

современного климата и 2070-х. Для того чтобы карта в первую оче-

редь выражала значения температуры и осадков на сельскохозяйствен-

ных землях и для ограничения пространственной изменчивости показа-

теля, ГТК был первоначально рассчитан на сетке 0.5x0.5 градусов, а

затем агрегирован на уровне субъектов федерации. При осреднении ячей-

кам сетки присваивались веса, равные относительной площади сельско-

хозяйственных земель в данной сетке. Таким образом, территории с боль-

шим количеством сельскохозяйственных земель вносят больший вклад

в формирование комплексного показателя. С другой стороны, обширные

территории северо-востока страны характеризуются значениями ГТК,

вычисленными для небольшого участка культивируемых земель. Заме-

тим, что площади сельскохозяйственных земель определялись по дан-

ным спутникового зондирования SAGE (Ramankutty, Foley, 1998).

Наиболее засушливыми территориями Европейской части страны

являются Астраханская, Оренбургская и Волгоградская области и рес-

публика Калмыкия. При изменениях климата засушливость увеличива-

ется для основных сельскохозяйственных земель Европейской части стра-

ны. При этом различные сценарии и обе рассмотренные модели клима-

та дают сходную картину и интенсивность изменений.

Увеличивается и ожидаемое число проявлений засухи. Карта 6.4

показывает изменение ожидаемого процента лет с засушливыми

явлениями, рассчитанного как:

где

- номер года, j - номер принадлежащей данному субъекту федерации

а - доля сельскохозяйственных земель внутри ячейки j

(рассматриваются только ячейки с а. > 0.001).

ячейки.

J ={

1, если HTC (U) <0.7

0, в противном случае

187

Как видно из карта 6.4, в настоящее время наиболее продуктив-

ные сельскохозяйственные области России расположены в регионах с

умеренным количеством засушливых лет (менее 30%). Однако, в буду-

щем количество сухих лет существенно возрастает. Например, для Став-

ропольского края современная частота сухих лет (28%) увеличивается

до 64% в 2020-х и до 89% в 2070-х. Для Краснодарского края, современ-

ная частота сухих лет (21%) увеличивается до 51% в 2020-х и до 67% в

2070-х. Увеличивается и сила засух; средний ГТК уменьшается для Крас-

нодарского края с

до 0.65 и для Ставропольского края с 0.9 до 0.5.

В целом, глобальные изменения приведут к более теплому и влаж-

ному климату на большей части территории России. К 2020-м годам

увеличение среднегодовой температуры относительно климатической

нормы составит приблизительно 1-3 С, к 2070-м - 3-6 С, в зависимости

от сценария и от административной единицы. Осадки в течение летнего

периода для большей части России к 2020-м годам увеличиваются от-

носительно климатической нормы примерно на 10-100 мм, а для некото-

рых административных единиц - более чем на 100 мм. Это приведет к

потенциальному расширению зоны ведения сельского хозяйства и к уве-

личению продукции во многих регионах с низкой урожайностью. В то же

время, на небольшой (по отношению к общей территории России), но

важной в сельскохозяйственном отношении территории ожидается рез-

кое повышение засушливости климата.

6.5.2. Оценка влияния изменения климата на урожайность главных

сельскохозяйственных культур России

Для оценки влияния приведенных выше изменений климата на сель-

ское хозяйство России мы использовали модифицированную модель Гло-

бальных агроэкологических зон GAEZ, разработанную в IIASA и ФАО

(Fischer et al , 2000). Измененная модель позволяет имитировать влия-

ние дневного хода параметров погоды на продукционный процесс клю-

чевых пищевых и кормовых сельскохозяйственных культур России: пше-

ницы (восемь видов), ржи (восемь видов), картофеля (четыре вида), ку-

курузы на силос (шесть видов) и других. Результаты моделирования

усреднялись для периода 2020-х и 2070-х годов. Отметим, что модель

позволяет оценивать потенциальную продукцию, зависящую от погод-

ных факторов. Реальная продукция также определяется применяемыми

технологиями, почвами, внесением удобрений и т.д.

Увеличение температуры и осадков на большой части территории

России в целом благоприятно для сельского хозяйства областей, имею-

щих в настоящее время относительно низкую урожайность (табл. 6.17 и

188

6.18, карта 6.5). Например, сценарий А2 соответствует увеличению про-

дукции картофеля на Дальнем Востоке к 2020-м годам на 21 - 45% и к

2070-м годам - на 75-105%.

Для основных регионов-экспортеров продовольствия, расположен-

ных на юге России, ситуация отличается от средней. Здесь более теплый

и сухой климат может негативно повлиять на продукцию основных куль-

тур - пшеницы, ячменя, картофеля, кукурузы. Согласно нашим расче-

там, средняя продуктивность основных сельскохозяйственных экономи-

ческих районов с высокой плотностью населения (Поволжский, Северо-

Кавказский и Центрально-Черноземный) упадет к 2020-м годам на 7-

29%, а к 2070-м - на 23-41% относительно современной. Для отдельных

областей падение составит 40% к 2020-м годам и 65% к 2070-м (в табли-

це не отражено). Эти данные согласуются с результатами, полученными

во ВНИИСХМ О.Д. Сиротенко с соавторами (напр., Сиротенко, Абаши-

на, 1994; Sirotenkoetal., 1991).

В целом по России уменьшение урожайности на юге компенсиру-

ется приростом в остальных регионах, так что изменения к 2020-м го-

дам относительно современного состояния составят от -9 до +12% (со-

гласно различным климатическим сценариям). К 2070-м годам общая

продукция по стране падает на 5 -12% (таблицы 6.17 и 6.18, карта 6.5.).

Однако, с точки зрения оценки риска нехватки продукции сельско-

го хозяйства, медленные изменения среднегодовой продукции могут быть

менее значимы, чем изменение частоты неурожая. Незначительные

средние изменения не представляют серьезных рисков для продоволь-

ственной безопасности, т.к. они могут быть компенсированы, например,

импортом продуктов или сменой выращиваемых культур. Напротив, от-

носительно редкие явления сильной засухи могут привести к времен-

ным, но серьезным проблемам в обеспечении продовольствием. Мы

провели оценку изменений частоты засух и соответственных изменений

частоты явлений неурожая (определенных как падение урожайности ниже

50% от средней по административной единице). При современном кли-

мате плохой урожай в основных районах сельского хозяйства случается

-3 раза за десятилетие (в зависимости от региона - см. табл.6.18). Из-

менения климата Могут привести к удвоению частоты неурожая в неко-

торых регионах к 2020-м и к утраиванию к 2070-м. Кроме того, с высо-

кой вероятностью неурожай случается сразу в нескольких основных сель-

скохозяйственных регионах. Так как от продукции в этих немногих реги-

онах зависит большая территория России, эффект засух будет ощущаться

по всей стране.

189

Таблица 6.17.

Обусловленное климатом изменение потенциальной продукции

сельского хозяйства для экономических районов, в процентах от

продукции за 1961-1990 гг. Показана продукция зерновых (включая

пшеницу и рожь) и картофеля. Данные модельных расчетов по

сценарию изменения климата HADCM3. Модель ECHAM показывает

сходные результаты

Экономический район

Сценарий А2 Сценарий В2

2020-е

2070-е 2020-е

2070-е

зерн. карт. зерн.

карт.

зерн.

карт.

зерн.

карт.

Центральный

95 93

104

117 90

Центрально-

73 64

75 55

93 91 67

черноземный

Дальневосточный

108 121

101 175

119 138 100 155

Калининградская обл. 106 107

87 96 107 91

Северный 127

136 148

125 140 152

159

146

Северо-Кавказский

82 72

60 38 73 62 65

Северо-Западный

120 116 111

103

122

132 107 101

Уральский

111 89 101

70 82 83 94

Волго-Вятский

80 94 92 102

Восточно-Сибирский 218

207 340 316 210

207 306 288

Западно-Сибирский

110 140

86 194 97

129 83 160

Поволжский

Россия в целом

106 90 104

122

88 104

6.6. Перспективы продовольственной

безопасности России в связи с изменением климата

Существующие модели показывают две различные тенденции

изменения климата для лесной и степной (и лесостепной) зон России.

Согласно моделям, глобальные изменения приведут к более теплому и

влажному климату в лесной зоне, занимающей большую часть террито-

рии России. В связи с этим ожидается потенциальное расширение зоны

ведения сельского хозяйства и увеличение продукции во многих регио-

нах, которые отличаются в настоящее время низкой урожайностью. Ле-

состепная и степная зоны, являвшиеся на протяжении более двух веков

главной областью производства товарного зерна, будут, напротив, ис-

пытывать усиление засушливости климата. Оптимистичные оценки

результатов моделирования основаны на том, что в целом по России

уменьшение урожайности на юге компенсируется приростом в осталь-

ных регионах, так что изменения к 2020-м годам относительно совре-

менного состояния составят от -9 до +12% (согласно различным сце-

190