ГУК, 5 этаж
Телефон: 8 (498) 687-43-89
E-mail: caf-lasps@mgul.ac.ru
Быстрая урбанизация, происходящая в XXI в. уникальна в истории человечества. Сегодня общая площадь городов мира составляет всего лишь 3% суши Земли, однако на них приходится 60–80% потребления энергии и 75% выбросов углекислого газа. По прогнозам к 2050 году подавляющее большинство людей будет жить в городах. Городские территории включают не только бетонные здания и улицы, которые поглощают и усиливают тепло, а также непроницаемые поверхности, которые не могут поглощать дождевую воду, вызывая подтопление ливневыми водами, но и значительные площади озеленённых и природных территорий, которые в условиях изменения климата должны рассматриваться как антикризисная городская инфраструктура.
Вопрос об оценке эффективности озеленённых и природных территорий наравне с оценкой эффективности работы предприятий встаёт при необходимости обоснования сохранения и размещения на дорогих городских землях зелёных территорий городской природы, выполняющих экосистемные функции, а также стоимости их содержания.
Общеизвестно, что деревья и другая растительность, посаженная вдоль городских улиц или растущие в парке, жилом дворе, обеспечивают много преимуществ для людей, живущих в городах, таких как эстетическая красота, повышение ценности собственности, предотвращение почвенной эрозии, управление ливневым стоком и снижение шума на городских улицах, деревья накапливают атмосферные загрязнители, поглощают углекислый газ, депонируют углерод в своих органах, смягчая последствия изменения климата.
Благополучие жизни человека в городе зависит от экосистем и их функционирования. Термин «экосистемные услуги» охватывает все прямые и косвенные вклады экосистем в благосостояние человека (TEEB 2010a), акцентируя внимание на многочисленных взаимоотношениях между человеком и природой. Под эгидой Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) был опубликован доклад об оценке экосистем на пороге тысячелетия (2005), который поставил экосистемные услуги (ЭУ) на первое место в повестке дня мировой политики.
В настоящее время активно развивается практика применения оценки экосистемных услуг городских озеленённых и природных территорий, зелёного фонда городов. Результаты таких оценок используются при выборе направлений экологически безопасного развития городов и снижения уровня экологических угроз.
Расчёт и оценка экосистемных услуг позволяют получить весьма точные данные для включения в системы интеллектуального управления объектов зелёного фонда, такие как:
Помимо хорошо считаемых эффектов, приведённых выше, городские экосистемы оказывают услуги, которые не всегда возможно оценить в денежном выражении, но они не менее ценны для общества:
Эти, и ряд других экосистемных услуг, поддаются не только научно-обоснованному расчету, но и управлению, позволяющему увеличивать их в заданных пределах в нужных частях города.
Основной целью создания модели интеллектуального управления зеленым фондом города на основе количественной оценки экосистемных услуг озелененных и природных территорий является обеспечение органов исполнительной власти полной, достоверной и своевременной информацией о состоянии зеленого фонда города с предоставлением быстрого доступа к ней для обеспечения принятия решений.
В задачи интеллектуального управления зеленым фондом входят: интеллектуальный учет зеленых насаждений объектов зеленого фонда, включающий автоматизированную информационную систему с набором активных данных, для обеспечения возможности расчета экосистемных услуг зеленых насаждений; содержание зеленых насаждений, направленное на повышение экосистемных функций территорий; контроль количественных показателей экосистемных услуг природных и озелененных территорий с помощью системы интеллектуального мониторинга состояния зеленых насаждений с использованием современных методов и технических средств (лидарное обследование, измерение интенсивности газообмена листьев и фотосинтеза с помощью датчиков интернета вещей).
Объекты:
Ожидаемые результаты:
Одна из целей в области устойчивого развития ООН обеспечение открытости, безопасности, жизнестойкости и экологической устойчивости городов и населенных пунктов. Вопрос об оценке эффективности озелененных и природных территорий наравне с оценкой эффективности работы предприятий встает при необходимости обоснования сохранения и размещения на дорогих городских землях зеленых территорий, выполняющих экосистемные функции, а также стоимости их содержания. Инструментом оценки качества зеленого фонда поселений является оценка экосистемных услуг, которые зеленые насаждения оказывают жителям. Мы можем рассчитать сколько растения поглощают пыли, вредных веществ, а также депонируют углерода, сколько производят кислорода, как снижают эффект теплового острова и сокращают нагрузку на систему ливневой канализации. На основе полученных данный могут быть построены прогнозы и предложены мероприятия, направленные на улучшение экологической ситуации, встроенные в системы интеллектуального управления урбоэкосистемами (smart city).
Объекты:
Ожидаемые результаты:
Регулирование Углеродного баланса территории или региона складывается из сокращения выбросов в атмосферу СО2 с одной стороны и эффективности природных экосистем, лесного фонда и озеленённых и других территорий, занятых растительными сообществами. Экологически обоснованная система создания и управления озелененными территориями с целью компенсации вредного воздействия предприятий на окружающую среду включает проектирование на базе расчета экосистемных услуг высокоэффективных насаждений. Использование посадочного материала лучших генотипов с повышенной энергией роста, заданными качествами древесины, устойчивостью к неблагоприятным факторам природной и антропогенной среды позволяет прогнозировать экономические и экологические эффекты на длительный срок. Высокопродуктивные древесные насаждения, способные связывать и депонировать углерод позволяют создать устойчивые лесомелиоративные биорубежи, которые стабилизируют воздействие парниковых газов на природную среду, депонируя их. Экосистемный инжиниринг в условиях изменения климата обеспечивает повышение плодородия почв, защиту от эрозии, засухи, наводнения, суховеев, уменьшает концентрацию парниковых газов в атмосфере, продуцируют кислород, а также снижает общую экологическую напряженность в регионах с развитой промышленностью. Мы можем «запрограммировать» насаждения на решение локальных задач (в каждом районе они будут разные). Расчеты экосистемных услуг и их прогнозирование выполняется как для каждого отдельного дерева и участка земли, так и на крупные территории с использованием данных дистанционного зондирования Земли.
Объекты:
Ожидаемые результаты:
Утрата биологического разнообразия в XXI в вызывает серьезную озабоченность, и эта проблема постоянно обсуждается на уровне ООН и национальных институтов власти. Основным компонентом сохранения биоразнообразия являются охрана мест обитания вида. На основе мониторинга на участках после промышленного освоения проводится оценка популяций вида, его численности и состояния, анализируется история развития с точки зрения естественноисторических процессов, выделяются ключевые виды, осуществляется поиск биологической информации по базовым популяциям. Технология предусматривает анализ качественных характеристик биотопов, влияющих на численность вида, прогноз факторов долговременной положительной динамики жизнеспособности метапопуляций, восстановление и создание новых мест обитания.
Объекты:
Ожидаемые результаты:
Тепловой комфорт влияет на психологическое состояние и работоспособность человека, однако оценить его невозможно, используя только доступные метеоданные, такие как температура воздуха и количество осадков. Технология моделирования биоклиматического комфорта позволяет провести оценку территории с учетом различных аспектов биометеорологии (тепловые, эстетические, а также физиологические аспекты деятельности человека) и предложить эффективные решения по созданию комфортных условий пребывания на территории. Биоклиматические индексы для оценки физиологии теплового комфорта человека: физиологически эквивалентная температура PET (Physiologically Equivalent Temperature), универсальный индекс теплового климата UTCI (Universal Thermal Climate Index), позволяют моделировать благоприятную среду пребывания человека, используя зеленые насаждения и другие экологичные решения для регулирования микроклимата.
Объекты:
Ожидаемые результаты:
Фотосинтез древесных растений и изменение его интенсивности как реакция на стрессовое воздействие являются надежными источниками информации о состоянии природных экосистем при антропогенном воздействии. В масштабе природных территорий фотосинтез стимулирует продуктивность и устойчивость экосистемы во времени. На уровне видов и отдельных деревьев фотосинтез связан с ростом, набором эволюционировавших признаков, отвечающих за нормальное функционирование растений, в том числе, с восходящим водный потоком, продолжительности жизни листьев и хвои, площадью листьев в кроне, содержанием питательных веществ листьях и др. Флуоресценция хлорофилла древесных растений используется в целях мониторинга и управления экосистемами как высокоинформативный, неразрушительный, диагностический полевой метод. Флуоресценция хлорофилла характеризует физиологическое состояние древесных растений под влиянием природных и антропогенных стрессов, оценивает потенциальные возможности природных и озелененных территорий по выполнению экосистемных функций и услуг.
Объекты:
Ожидаемые результаты:
2018–2021
Разработка научно-обоснованной методологии для интеллектуального управления зеленым фондом города Москвы.
Заказчик: Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы.
2020
Разработка научно-обоснованного расчета экосистемных услуг зеленых насаждений парка по адресу Краснодарский край, г. Сочи, Адлерский район, Имеретинская низменность, Олимпийский проспект и модели интеллектуального управления зеленым фондом.
Заказчик: Акционерное общество «Лаборатория образовательных и социальных программ» (АО «ЛОСП»).
В 2020 году нами уже проведена работа популяризаций знаний о том, как работают деревья в городах, но в этом направлении можно сделать многое, рассказать о том, как исследования в данной области науки могут быть полезными каждому. Мы открыты для сотрудничества с популярными медиа.
