- Ви звідки приїхали на конкурс?

- З Сахари.

- Так там же лісу немає!

- Ось тепер немає ...

З анекдоту про конкурс лісорубів.

Ліс - складний об'єкт. З одного боку, він - базовий елемент глобальної екосистеми, що забезпечує стабільність безлічі рослин і тварин, включаючи людину. Такий елемент краще не чіпати, а надати йому жити за своїми законами. А з іншого боку, ліс - це джерело ресурсів, як харчових, так і технологічних, тому він підлягає господарському освоєння. Більш того, сучасна економічна наука змогла взяти в оборот навіть саму глобальну роль лісу, оголосивши його постачальником екологічних послуг, які можна врахувати і монетизувати, тобто висловити в грошах. Наприклад, бджоли надають послуги по запиленню рослин. Якщо бджіл не буде, не буде кому запилювати яблуні, абрикоси, сливи і багато інших рослині. В результаті фермери зазнають збитків - їх розмір і буде мірою екологічної послуги бджіл. Ось ще один приклад: озеро надає послугу підприємству, яке зливає в нього стічну воду, очищаючи її. Вартість такої послуги - витрати підприємства на додаткове очищення стічної води. У той же час, озеро надає і іншу послугу - забезпечуючи рибою місцевих жителів, а чистою водою і чистими пляжами - курортників. Якщо місцеві жителі скинуться, куплять підприємство і закриють його, тобто перекуплять першу послугу озера, вони привернуть більше туристів і зможуть компенсувати витрати за рахунок другої послуги озера. Точно також і долею такого, обрахованого, ліси починає керувати економічна доцільність, вибудовується баланс між прибутками і збитками, скажімо, між вартістю наданої лісом послуги і можливим прибутком від зведення цього лісу, наприклад, під забудову або нове поле. Тому в залежності від того, потрапив ліс в зону господарського освоєння чи ні, його доля складеться по-різному.

поховання вуглецю

Одна з найважливіших послуг, які ліс надає планеті і живе на ній людству, - стабілізація клімату, а саме поховання вуглецю і сонячної енергії. І ця послуга обрахована відповідно до Кіотського протоколу: раз квоти на викиди вуглекислого газу коштують грошей, значить, аналогічним чином можна вирахувати, яка премія за його вилучення. У Європейському союзі така премія становить 10 євро за тонну вуглекислого газу. Тому на нинішньому етапі господарського освоєння поряд з традиційним чином лісу - джерела стройової деревини, сировини для виробництва паперу та лісохімії - важливими стають енергетичний ліс і Кіотський ліс. Перший служить поновлюваним джерелом енергії, а другий - за допомогою вилучення з атмосфери вуглекислого газу. Якщо потім деревину кіотського лісу не спалюють, а перетворюють в предмети тривалого користування на кшталт меблів або будівельних конструкцій, вилучений газ (а також енергія, яка пішла на зростання деревини) ховали на десятиліття, а то й століття. Виходить, що заміна архаїчним деревом таких символів XX століття, як скло і бетон, допомагає боротися з парниковими газами. Що ж стосується лісу, який довелося вирубати для отримання деревини, то він знову виросте.

Здавалося б, енергетичний ліс - не новина, адже дрова людина використовує з незапам'ятних часів. Новина ж в тому, що технічно розвинуте суспільство згадує про цю функцію дерева аж ніяк заради спостереження за грою вогню в каміні довгим зимовим вечором. Продукти переробки деревини повинні стати серйозним джерелом енергії, потіснити в цій якості набагато більш калорійне викопне паливо, причому і в приватних будинках, і на теплоцентралях. Згідно з розрахунками, довгострокове використання деревини для отримання енергії не тільки зводить до нуля баланс між викидами і поглинанням парникових газів, але навіть зміщує його в сторону поглинання. Як наслідок таких розрахунків, в планах Єврокомісії - законодавця моди в справі збереження клімату - паливу з деревини відведена чимала частина тих 20% енергобалансу, які до 2020 року повинні забезпечити поновлювані джерела енергії. Паливо представлено різними видами: пелети і брикети з подрібненої деревини, деревне вугілля, що отримується частковим пиролизом, рідке паливо - етанол і бутанол. Паливні брикети з лігніну можуть стати побічним продуктом отримання таких спиртів, якщо технологія відділення лігніну від целюлози (див. «Хімію і життя», 2009, № 5) знайде своє застосування. Про масштаби виробництва і споживання дров у країнах Західної Європи свідчать такі цифри: річне споживання деревних пеллет з 2008 по 2010 рік зросла з 8 до 11,5 млн. Тонн, причому імпорт не перевищує 10% цієї кількості. Оцінити, багато це чи мало, можна по тому, що у нас за рік на опалення будинку площею 100 квадратних метрів йде 2-4,5 тонни пелет.

Отримувати паливо з деревини можна двома принципово різними способами. Один - це збір гілок, пеньків, вершин дерев, що залишаються на лісосіці, дрібних дерев, які видаляють під час проріджування лісу. Зараз деревні залишки просто спалюють - якщо цього не робити, вони, висихаючи, створюють загрозу пожежі. Наприклад, восени 2014 року Москву не раз накривало хмара диму від спалюваних в Підмосков'ї ялин, які вирубали для боротьби з навалою короїдів. При хазяйському підході все це треба зібрати і перетворити в той чи інший вид підготовленого палива - тоді запасені в дереві енергія не буде витрачена даремно. Є й оцінки, скільки такої деревини пропадає з господарського обороту. Наприклад, якби в Швеції пустити на дрова все подібні залишки, то за рік вийшло б 66 ТВт.год енергії - приблизно в два рази більше, ніж нинішнє виробництво вітрової енергії в Німеччині. Швеція навряд чи змогла б використовувати все це паливо, але при відправці його на експорт дров'яне підприємство, за оцінками Лізи Ерікссон з університету Середньої Швеції (агентство «AlphaGalileo», 2008 року), цілком могло б виявитися рентабельним. Правда, на ці ж залишки дерев претендують лісові мешканці, перш за все гриби, а також комахи і дрібні ссавці, які знаходять в них притулок після рубки лісу. Якщо залишити чисту землю, їм буде погано.

Крім використання деревного сміття, по суті, побічний продукт виробництва ділової деревини, є і принципово інша ідея енергетичного лісу, точніше, гаї - обробіток плантацій з швидким оборотом дерев. Таку плантацію вже не можна назвати лісом, скоріше це сировинна база підприємства по виготовленню дров. Суть ідеї полягає в тому, щоб закласти плантацію верби, тополі, ліщини, евкаліпта - вибір динамічного виду залежить від кліматичного району - і потім раз в декілька років зрізати пагони в міру підростання. Так планують вступати не тільки з деревами та чагарниками, а й з багаторічними гігантськими травами начебто місканта або слонової трави. Оскільки дерева великими не виростають, земля не затінюється і не пропадає з сільськогосподарського обороту - в міжряддях, якщо грунт родюча, можна садити якісь їстівні рослини. Однак найчастіше такі плантації розводять на безплідних землях, наприклад верба непогано росте на занедбаних торфовищах. Іва взагалі привертає багато уваги - створивши з неї енергетичну гай, можна вирішити ще і завдання очищення міських стоків: дерево поглине з води сполуки азоту і фосфору, використавши їх як добрива. Ентузіасти вважають, що вербове фільтрування могло б зробити революцію в очищенні стічних вод, якби не відсталість мислення фахівців в цій області і недолік позитивної інформації.

Щільність лісу, виміряна в кубометрах на гектар в Північній півкулі особливо висока на західному узбережжі Північної Америки, на півдні сибірської тайги, в Альпах і на східному узбережжі островів Хонсю і Сікоку: 350-450 кубометрів на гектар. Це випливає з карти, побудованої за даними 70 тисяч знімків, які супутник ЄКА «Енвісат» справив в період з жовтня 2009 року по лютий 2011 року

Енергетичні гаї розраховані на кілька десятиліть, причому прибирання деревини на них ведуть раз в два-три роки. А використовують деревину для виробництва будівельних матеріалів або як паливо. Згідно з доповіддю Європейського енергетичного агентства «Оцінка совестімого з навколишнім середовищем біоенергетичного потенціалу сільського господарства» від грудня 2007 року, в 2005 році в країнах ЄС землі, відведені під вирощування сировини для біопалива, займали 3,6 млн. Га. З них 83% припадало на олійні культури, а на ліси з швидким оборотом - лише 2%. У 2030 році такі ліси разом із заростями багаторічних гігантських трав будуть давати половину всієї енергії, що виробляється в ЄС з біопалива. При цьому в країнах-лідерах - Італії, Іспанії та Угорщини ця частка складе від двох третин до трьох чвертей. Очікується, що завдяки потреби в біопаливі площа штучно насаджених європейських лісів стане рости, а споживання дерева в інших галузях, перш за все в целюлозно-паперовій, скоротиться.

Кіотський ліс

Якщо при вирощуванні енергетичного лісу йде перехід на нейтральне по відношенню до викидів вуглекислого газу паливо і економічна доцільність всього заходу визначається зниженням кіотського штрафу за такі викиди, то господар кіотського лісу в принципі отримує дохід за рахунок вилучення вуглекислого газу з атмосфери. І тут можливі дві економічні стратегії, докладно розглянуті В.Л.Гавріковим з Сибірського федерального університету і Р.Г.Хлебопросом з МНЦ досліджень екстремальних станів організму КНЦ СО РАН ( «Вісник РАН», 2014 року, 84, 6, 519). Вибір стратегії визначається законодавством, в якому повинно бути зазначено, за що господар лісу отримує винагороду. Якщо за щорічну утилізацію вуглекислого газу - будуть одні правила гри, а якщо за щорічне утримання парникового газу в зв'язаному стані - інші. У першому випадку він зацікавлений в максимальному щорічному прирості деревини, у другому - в найбільшій тривалості життя лісу. Справа в тому, що накопичення лісом вуглекислого газу - істотно нелінійний процес. Свежезаложенная плантація бурхливо росте, оскільки крони ще не зімкнулися і все саджанці отримують достатньо сонячного світла і простору для розвитку. На другому етапі настає період боротьби за існування вже не з середовищем, а з побратимами по лісовому спільноті. Тоді швидкість росту сповільнюється, проте загальний обсяг деревини стає все більше. У зрілому ж лісі може йти зворотний процес: старі дерева гинуть і починають розкладатися. При цьому запасений вуглець вивільняється внаслідок дихання руйнують деревину грибів, бактерій та інших живих істот, що харчуються відмерлої деревиною.

Очевидно, що при першій стратегії господар зацікавлений лише в початковому етапі, а після завершення бурхливого зростання ліс слід зводити і продавати, виплативши тим чи іншим способом штраф за подальше вивільнення вуглекислого газу при використанні цієї деревини. При другій стратегії найбільш цікавий другий етап, точніше, його тривалість. При переході ж до третього ліс потрібно знову-таки рубати, інакше почнуться суцільні збитки. В цілому друга стратегія може принести більший дохід, але значно відкладений у часі. У першому ж варіанті вигідно садити такий загущений ліс, якого і в природі не буває, але відразу отримувати велику винагороду. При цьому зростають витрати на самі саджанці, раз їх потрібно набагато більше.

Автори приходять до висновку, що в сучасних умовах РФ при розгляді проблеми кіотського лісу треба віддавати перевагу першому варіанту, з платою за щорічну утилізацію вуглекислого газу. Це відповідає усталеним за чверть століття традиції вітчизняного підприємництва чекати прибутку від проекту вже завтра. Витрати ж можна скоротити, обійшовшись зовсім без саджанців, але використовуючи природні насіння, а плантації закладати на занедбаних через нерентабельність колишніх полях. Тоді на них відразу поселяться швидкозростаючі берези і осики, потім їх змінять цінніші хвойні рослини. Це принципово відрізняється від нинішньої практики лісорозведення, коли саджають сосни для отримання ділової деревини.

При якому ж рівні кіотського винагороди подібні проекти стають вигідними - предмет розрахунків. Природно, залишаються і такі варіанти лісокористування, як збір грибів, ягід, полювання. Більш того, будь-який грибник знає, що саме молодий ліс, що виріс, скажімо, на місці пожежі, - найпродуктивніший, а в старому дрімучому лісі сподіватися на поживу не варто.

При вирощуванні густого кіотського лісу, втім, потрібно мати на увазі сумний досвід американських лісівників. Боротьба з лісовими пожежами на Середньому Заході була дуже успішною. Однак пожежа в хвойному лісі - важливий елемент регулювання екосистеми: раз в десять років він проріджує ліс і забезпечує удобрення грунту. А без пожежі щільність дерев виявилася в десятки разів більше! Масово гинучи від загущенности, вони створили паливо для катастрофічного верхової пожежі. У 2011 році така пожежа в східній Арізоні знищив дочиста 160 тис. Гектарів лісу, а загроза є для 70 млн. Га соснових борів і 120 млн. Га смерекових лісів (агентство «NewsWise», 8 червня 2011 року). Тому густий Кіотський ліс, наданий сам собі, може відразу звернутися в золу, ввівши господаря в величезні витрати. А ось далекі нащадки власника долгорастущего кіотського лісу через століття будуть дякувати предка. Наприклад, в Національний парк Йосеміті США старих величезних дерев, пророслих чотириста років тому, не більше одного відсотка. Зате їх вага і відповідно кількість вилученого з атмосфери вуглекислого газу становлять половину від ваги всіх інших рослин. Працівники парку бережуть цих велетнів і перед проведенням санітарних пожеж вручну прибирають молодняк поблизу від них (агентство «NewsWise», 30 квітня 2012 року).

Прибирання плантації швидкорослих тополь в Чилі. Фото: C.Alvarez

Сучасні технології дозволяють використовувати молоді тонкі дерева для виготовлення міцних композитів, що зменшує час вирощування лісу до технічної зрілості і збільшує щільність посадки дерев (на фото - плантація норвезької сосни в США) Фото: J.Krantz

В Австралії, де щільність населення низька, багато місця для закладки нових плантацій. На фото - соснові плантації в штаті Квінсленд Фото: FAO FORESTRY DEPARTMENT / C. PALMBERG-LERCHE / FO-0422

Як би там не було, в результаті дії Кіотського протоколу, внаслідок чи інтенсивного лісівництва, економічного чи кризи, діяльності чи захисників природи XXI століття переламав багатовікову тенденцію зведення лісів. У більшості країн з помірним кліматом площа лісів перестала скорочуватися, а щільність дерев в лісах істотно зросла. Так, в США з 1953 по 2007 рік площа лісів збільшилася на 1%, а запаси біомаси в них - на 51% (агентство «NewsWise» 17 червня 2011 року).

Ліс рубають ...

Прискорене нарощування біомаси деревами, втім, цікавить не тільки гіпотетичних творців кіотських лісів. Адже будівельний ліс в середній смузі зростає близько століття. Тому плодами багаторічної праці по його вирощуванню зможуть скористатися добре якщо діти, а то й онуки першого орендаря ділянки. Поміщики позаминулого століття зі своїм неспішним буттям і здавався непорушним імперським світоустрій ще могли собі це дозволити. А для надшвидкісного XXI століття довгі десятиліття, що розділяють вкладення капіталу і його повернення, - неприпустима розкіш, яка роблять проект розведення лісу непривабливим.

Виходів два. Перший - рубати ліс від душі, але під важким поглядом государевого ока, яке стежить, щоб такі рубки виконувалися за правилами, тобто забезпечували самовідновлення лісу і не підривали основу життя майбутніх поколінь. Секрет успіху відомий вже багато століть: потрібно замінювати суцільні рубки вибірковими. Ось як про це розповідав класик вітчизняної лісової науки професор Г.Ф.Морозов на лекції в сімферопольському Таврійському університеті в 1921 році: «Ми скоро побачимо одну глибоко цікаву, характерну, відмінну рису лісівництва від всіх інших видів рослинництва - що ліс може створюватися в процесі споживання його; рубку або користування ним можна так організувати, як і влаштовують лісівники, що в міру поступової вибірки стиглих дерев буде виростати під пологом збираних нове покоління лісу. Ось при такому, як кажуть, природному відновленні лісу надзвичайно важливу роль грає та обставина, що знову ліс утворюється не тільки з насіння місцевого клімату і місцевого ґрунту, а й з кращих дерев, тобто тих, які не просто виросли в даному кліматі і на цьому грунті, але витримали в цих умовах конкуренцію з вельми і вельми численними особинами, з ними боролися, що вони відзначені природним відбором, як найбільш сильні і найбільш пристосовані не тільки до даної фізико-географічної обстановці і для цієї соціальної іального середовища ».

Ну а Вже если вірубалі ліс дочиста, то нужно его садить, інакше Відновлення буде дуже трівалім. Відомості про те, як йде справа зараз в нашій країні, можна почерпнути з прийнятою в травні 2014 року держпрограми «Розвиток лісового господарства в 2013-2020 роках». З неї випливає, що в 2012 році частка деревини, заготовлена ​​вибірковими рубками, становить 19,2%, а до 2020 року повинна досягти 25,3%. При цьому частка знову засаджених площ, підданих суцільним рубок, зміниться з 17,2% до 23,2%. А протяжність новозбудованих лісових доріг зростає прискореними темпами: з 5400 до 6200 км. Тобто, акцент зроблено саме на розширення площі лісу, що потрапляє під господарське освоєння, а відновлюватися на трьох чвертях місць рубок він буде своїми силами.

Цікаво, що припущення про розширення використання раніше недоступних лісів в країнах Азії, Африки, Латинської Америки і республіках колишнього СРСР внаслідок зусиль щодо збереження лісів в США і Євросоюзі зробили ще в 1999 році Брент Сонг з університету Огайо і Роберт Мендельсон з Єльського університету. За їхніми розрахунками виходило, що кожні двадцять гектарів лісу, виведених з обігу в розвинених країнах, робить економічно вигідним освоєння одного нового гектара раніше недоступних лісів в країнах, що розвиваються (агентство «NewsWise», 26 травня 1999 року).

Таємничим чином, незважаючи на освоєння раніше недоступних лісів, частка площі, що вибула з лісового фонду РФ в результаті пожеж і вирубок, повинна впасти в 2020 році до 0,14% або нижче в порівнянні з нинішніми 0,158%, а лісистість території - залишитися на незмінному рівні не менше 46,6%.

Швидко зростаючий ліс

Екстенсивне освоєння лісу має суттєвий економічний недолік: для просування на нові лісові території потрібен розвиток інфраструктури, перш за все будівництво доріг. Тобто вкладення коштів. У міру віддалення місць рубки від традиційних споживачів - заводів з виробництва паперу, лісохімії, пиломатеріалів - зростає і вартість транспортування. В один прекрасний день виявляється, що подальше поглиблення в ліс недоцільно: виходить занадто дорого. І тоді хтось згадує, що можна звернутися до іншого способу ведення господарства - посадці нового лісу на місці старої вирубки, до якої вже підведені дороги, а відстань до підприємств-переробників невелика.

Якщо залучити до вирішення завдання досягнення сучасної науки, можна істотно знизити головна перешкода, що заважають руху по цьому шляху, - низьку швидкість обороту капіталу. Скоротить терміни очікування так званий швидко зростаючий ліс. Відповідно до згаданої програмою, перші 20 тис. Га такого лісу повинні бути закладені в 2015 році, а до 2020-го його площа складе вже 100 тис. Га.

Для таких плантацій потрібні особливі дерева, і зараз для помірного клімату є три претенденти. З хвойних (а саме вони дають деревину для будівництва) це так звана сосна скручена з Північної Америки, де вона мешкає на території від Каліфорнії до Аляски. Ця сосна щорічно зростає на пару тижнів довше, а хвоїнки має довший і більш живучі, ніж звична нам сосна звичайна. Вона і в зростанні додає набагато швидше, так що ліс дозріває для рубки ні до 90-100 років, а до 65-70. Розмови про те, що потрібно б використовувати сосну скручену для закладки швидкозростаючих плантацій в північних районах Росії, йдуть зі змінним успіхом принаймні з двадцятих років XX століття. Пробні плантації в десятки гектарів закладають в різних районах від Північного Уралу до Карелії, проте в різних кліматичних зонах сосна скручена виявляється то краще, то гірше сосни звичайної. Часом вона значно, в два - три рази, обганяє по приростам звичайну сосну, але це може тривати п'ятнадцять - двадцять років, а потім дерева порівнюються.

Мабуть, ця невизначеність досі не дозволяє зробити довготривалі вкладення і закласти промислову плантацію такий сосни, хоча вона дуже хороша - у неї менше смоли, що полегшує її використання для виробництва паперу, а при загущених вирощуванні виходить прекрасна ділова деревина. А ось в Швеції ризикнули і в 30-х роках взялися за промислове вирощування сосни скрученої. Рубку її почали в кінці XX століття, і тоді з'ясувалося, що, скоротивши цикл на третину століття, з тих же площ вдається зібрати на 65% більше деревини, В сімдесяті роки в Швеції щорічно висаджували 35-40 млн. Саджанців, і зараз під цією сосною зайнято 700 тис. га з щорічної посадкою на 14 тис. га. У нашій країні за десятиліття створені маточні плантації сосни скрученої, досить дорослі, щоб давати насіння і забезпечити створення (створення) динамічного лісу, якщо відповідне рішення буде прийнято.

З листяних порід найбільшу увагу привертає тополя. північній частині Росії це сімейство представлено єдиним видом - тополею тремтячим, він же осика, а всього відомо 110 видів тополь, його лісу в Північній півкулі займають 75 млн. га, з них 90% припадає на Канаду, Росію і США. Площа штучних плантацій, які зосереджені головним чином в КНР, теж велика - 8,6 млн. Га, з них на 5,9 млн. Га вирощують деревину, інші використовують як захисні лісосмуги. Головне достоїнство тополі - він дуже швидко росте, причому в самих різних умовах. Наприклад, в 1937-1940 роках плантації тополі були закладені в Ленінградській області. У 1987 році обміри тих дерев, які збереглися до цих пір, показали, що діаметр тополі на рівні грудей (тобто на висоті 130 см) був 36 см, берези - 23, їли - 11 см. Кращі ж дерева при висоті 36 метрів мали діаметр 70 см! І це всього за п'ятдесят років.

Не дивно, що тополі привертають пильну увагу як лісівників, так і біотехнологів. Співробітники архангельського Північного НДІ лісового господарства Н.А.Демідова і Т.М.Дуркіна послідовно доводять, що саме тополя може стати основою швидкозростаючих лісів на півночі нашої країни, незважаючи на те що основний його ареал набагато південніше. Причиною для оптимізму є багаторічні досліди з вирощування експериментальних плантацій тополі під Архангельськом. Так, з 1975 по 1984 рік було посаджено понад 600 тополь різних видів і гібридів з колекції інституту. А в 1989-1990 роках був створений так званий клонових архів тополь, щоб з'ясувати, які саме рослини зможуть жити в суворих умовах північної зони тайги. Всього в архіві виявилося понад 1700 саджанців трьох видів і двох гібридів тополь. У 2012 році прийшла пора підбивати підсумки. Як з'ясувалося, більшість посаджених тополь обганяли місцеву осику за швидкістю зростання. А найкраще себе показав тополя Невський, який в 23 роки мав висоту під двадцять метрів, а діаметр стовбура - 20 см. Загальний обсяг деревини склав 342 м3 на гектар. Цей гібрид отримав в 1934 році селекціонер П.Л.Богданов схрещуванням тополь канадського і бальзамічного.

На думку Демидової та Дуркин, плантації тополь зможуть вирішити проблему сировини, з якою зіткнулися Сиктивкарський лісопромисловий комплекс, Архангельський і Котласький ЦПК. Тополя - не найкращий дерево для виробництва паперу, оскільки його целюлозні волокна в два рази коротше, ніж у ялини, проте сучасні технології дозволяють компенсувати цей недолік, а швидкості росту у цих дерев непорівнянні. З тополі виходять і хороші дрова, і сировину для виробництва деревних плит.

Вже з тієї історії видно, як довгий шлях підбору культур для вирощування динамічного лісу: майже століття пройшло від створення гібрида до розмов про його промисловому використанні. Прискорити рух можуть сучасні біотехнологічні методи. Вони дозволяють виявити генетичні ознаки, що забезпечують найкращі властивості дерева, щоб потім відібрати саджанці з такими ознаками або просто клонувати дерева, виготовляючи саджанці із спеціально створеної культури тканини, взятої від кращих екземплярів. Таким способом можна отримати набагато більше саджанців, ніж живцюванням, наприклад, створена в воронезькому ВНДІ лісової генетики, селекції та біотехнології методика дає за рік отримувати до 500 тис. Саджанців від однієї берези з цінних генофондом. Однак масштаб нових посадок лісу настільки перевищує можливості розплідників, що швидко забезпечити лісове господарство якісним насінням і саджанцями буде важко. Наприклад, в тій же програмі сказано, що частка насіння з поліпшеними спадковими властивостями повинна вирости з нинішніх 1,5% до 2,5% в 2020 році. Частка лісових культур в штучних насадженнях, створених за рахунок рослин з поліпшеними спадковими властивостями, - з 4,7 до 10,1%.

Інший спосіб прискорення - не займатися довгої селекційною роботою, не шукати рослини-акселерати для їх подальшого клонування, а здійснити генну модифікацію і відразу отримати рослини з необхідним набором властивостей. Цілей у такій модифікації може бути кілька: прискорення зростання, пристосування до суворих умов, стійкість до гербіцидів і отримання таких рослин, яких немає в природі. В останньому випадку мова йде перш за все про вирішення проблеми лігніну.

Ось що написано в держпрограмі з розвитку біотехнологій до 2020 року (див. «Хімію і життя», 2015 року, № 1): «Біотехнологічні форми дерев є сировинною базою сучасної лісопереробної промисловості. Значна частина витрат в процесі переробки деревини припадає на відділення деревної целюлози від лігніну, який являє собою речовина, що пов'язує волокна деревини. При цьому використовуються їдкі лужні розчини, високі температури і тиск. Використання деревини, що містить менше лігніну і більше целюлози, істотно підвищує конкурентоспроможність лісопереробної промисловості. Швидкорослі дерева є також одним з ефективних способів боротьби зі зміною клімату як поглиначі вуглекислого газу. Іншим напрямком використання динамічного лісу є його використання в якості сировини для біопалива ».

Більшість біотехнологів вибрали для дослідів з лігніном швидко зростаючий тополя. Починалися ці роботи з ідеї знизити вміст лігніну в деревині. Ідея смілива, адже лігнін - основний компонент стінок деревних клітин. Зниження його змісту зменшує їх жорсткість, що може позначитися на міцності деревини. Чи зможе такий ослаблений тополя вирости до тридцятиметрової висоти і не зламатися від вітру і снігу - серйозне питання. А значить, треба бути готовим до того, що таку плантацію доведеться рубати в ранньому віці. З одного боку, це непогано - раніше буде отримано дохід від обробітку плантації. З іншого - чим молодша дерево, тим більше кори і сучків щодо обсягу стовбура, тобто нижче якість деревини.

Зараз концепція змінюється - вчені пропонують не зменшувати вміст лігніну, але модифікувати його так, щоб він краще розчинявся. Наприклад, вбудувати в нього фрагменти з ефірними зв'язками. Змусити дерево синтезувати такий лігнін непросто - часом рослина сприймає подібну модифікацію як атаку шкідників і починає витрачати сили на її відображення. Обережність не зайва: бактерії і гриби - шкідники деревини - напевно оцінять по достоїнству легко розчинний лігнін і стануть руйнувати його з тією ж метою, що і люди, - вивільнити смачну целюлозу.

Досліди зі збільшенням швидкості росту також вимагають ретельності, це завдання не вирішується в лоб. Наприклад, якщо активувати відповідні гени у всіх тканинах, то рослина зачахне, а якщо тільки в деяких - тополя буде рости вдвічі швидше ( «Current Biology», 2015-го, 25, 8, 1050-1055; doi: 10.1016 / j.cub.2015.02 .023).

Як би там не було, модифіковані тополі поки що не вийшли за межі добре охоронюваних від контактів з навколишнім середовищем експериментальних теплиць і у Частка.

Російські ж фахівці з Пущинського наукового центру РАН ще в 2006 році зайнялися генетичною модифікацією берези і осики. Цю роботу координує К.А.Шестібратов з Інституту біоорганічної хімії РАН ім. академіків М.М.Шемякіна і Ю.А.Овчіннікова Завдання та ж: створити швидкозростаючі породи на основі природних, тобто адаптованих до північних кліматичних умов, видів і в міру можливості позбутися від лігніну, щоб зацікавити в обробленні таких плантацій виробників паперу, а в перспективі, в зв'язку зі спадом в паперовій промисловості через перехід офісів і ЗМІ на електронний формат, - виготовлювачів рідкого біопалива.

Зараз плантації, закладені і три, і шість років тому в розплідниках ИБХ РАН, показують, що молоді трансгенні берези і осики дають прирости на чверть більше, ніж звичайні, а приріст обсягу деревини, що припадає на гектар, збільшився на 20-40%. Що буде з більш зрілими деревами, має показати час. Пробні плантації таких дерев за участю Піщанський вчених думають закласти і в Білорусії, де менше законодавчих обмежень на роботу з генно-модифікованими організмами. Однак до розмов про будь-якому промисловому впровадженні ще далеко, оскільки експериментальні плантації - це сотні дерев. Їх вистачає лише для оцінки впливу трансгенних організмів на навколишнє середовище - необхідний перший етап в такій справі. Очевидно, що подібні плантації можуть з'явитися вже в рамках наступної програми з розвитку біотехнологій та лісового господарства. Самі ж потенційні споживачі швидкозростаючих лісів впевнені, що толку від них не буде і краще витратити гроші на будівництво доріг і освоєння незайманих лісів, ніж розводити плантації в уже освоєних районах.

сукцесія

Рости, дерево, велике і міцне