Ученые научного консорциума «РИТМ углерода» завершили создание национальной сети мониторинга эмиссии СО2 из почв на территории России. Это первая отечественная сеть, в рамках которой ведутся экспериментальные наблюдения за эмиссией углекислого газа из почв различных экосистем, выполняются современные оценки и строятся прогнозы
Сеть создана в ходе первого этапа работы над проектом «Российская система климатического мониторинга» (ВИП ГЗ) и является его частью. В этой работе принимали участие ученые из двадцати научных и научно-образовательных организаций, которые входят в состав консорциума «РИТМ углерода».
— В основе создания сети — единый методологический подход, основу которого составляет камерный метод исследования. Сегодня наша сеть объединяет 105 площадок мониторинга, расположенных в различных природно-климатических зонах и экосистемах, в том числе в степях и тундрах, которые много лет оставались наименее изучены в отношении эмиссии CO2 из почв. В 2025−2030 годах, на втором этапе создания Российской системы климатического мониторинга, мы планируем расширять сеть до 188 площадок. Их число будет увеличено в тундровых и лесотундровых экосистемах в криолитозоне, степных, пастбищных и агроэкосистемах, а также в остающихся слабоизученными нарушенных лесных экосистемах, например, на вырубках и гарях, — сказала Ирина Курганова, д.б.н., главный научный сотрудник, зав. лабораторией ИФХиБПП РАН, руководитель направления «Оценка эмиссии парниковых газов из почв» консорциума «РИТМ углерода».
Эмиссию СО2 из почв часто отождествляют с почвенным дыханием. Это один из крупнейших потоков в глобальном круговороте углерода. Почвенное дыхание на порядок превышает антропогенные выбросы CO2. Величину эмиссии СО2 из почв и структуру годовых потоков определяют три группы факторов: абиотические (температура, влажность, свет и пр.), биотические (растения, почва, мезофауна, микробное сообщество и пр.) и антропогенные (вырубки, пожары, техногенные загрязнения).
Обобщив данные, полученные на 75 площадках мониторинга, функционирующих в различных природных экосистемах России в 2023 г., ученые консорциума «РИТМ углерода» установили, что от тундры до лесостепи отчетливо прослеживается влияние температуры на значения среднелетней и максимальной среднемесячной эмиссии СО2 из почв. Самые низкие значения среднелетней и максимальной среднемесячной эмиссии СО2 из почв ученые зарегистрировали в тундровых и болотных экосистемах.
Среди различных типов леса России, меньше всего СО2 поступает в атмосферу из почв лиственничников.
По обобщенным данным в 2023−2024 гг. летние потоки СО2 из почв на территории России составили от 33 до 63% суммарной годовой эмиссии и в пределах одной биоклиматической зоны и существенно зависели от вида землепользования. Так, при увеличении среднегодовой температуры воздуха наблюдалось снижение вклада летнего сезона в годовой поток CO2.
— Мы разработали структуру базы данных по эмиссии СО2 из почв в наземных экосистемах России, которая включает почти 90 различных параметров! Она содержит как данные экспериментальных определений скорости эмиссии СО2 из почв и расчетные оценки суммарных годовых потоков СО2 на основе разных подходов, так и общие характеристики площадок исследований, основные почвенные параметры для верхних почвенных горизонтов. Всё это поможет нам выявить закономерности формирования потоков СО2 на территории России и в дальнейшем строить прогнозы при различных климатических сценариях, — отметила Ирина Курганова.
В настоящее время идет работа по включению базы данных в информационно-аналитическую систему «Углерод-Э», где интегрируются, хранятся и в дальнейшем будут анализироваться все данные, получаемые участниками консорциума «РИТМ углерода» при работе над Российской системой климатического мониторинга в части учета эмиссии и поглощения климатически активных веществ в наземных экосистемах.
Первые обобщения результатов исследований в рамках созданной Национальной сети наблюдений за эмиссией СО2 из почв опубликованы в одном из ведущих Российских изданий – Докладах Российской академии наук и его переводной версии DokladyEarthSciences, входящей в международные базы цитирований WOSи SCOPUS (APilotNationalNetworkforMonitoringSoilRespirationinRussia: FirstResultsandProspectsofDevelopment // 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24603377). Кроме того, эти результаты были представлены в устном докладе на 11 Международной СО2 конференции в Бразильском г. Манаус.
В ходе второго этапа создания Российской системы климатического мониторинга (ВИП ГЗ) участниками консорциума запланировано:
— включение в мониторинг на регулярной основе измерение эмиссии из почв не только углекислого газа, но и метана (естественные экосистемы) и закиси азота (с/х земли и пастбища);
—проведение исследований по определению вкладов корневой и микробной составляющих в общий поток СО2 из почв;
— построение и верификация моделей, которые наиболее адекватно описывают эмиссию СО2 из почв;
— проведение наблюдений в «горячих» точках, где выделение парниковых газов происходит с очень высокой интенсивностью: поля фильтрации промышленных и с/х предприятий и водоснабжения, компостные хранилища, места содержания с/х животных, интенсивного выпаса и хранения навоза, свалки твердых бытовых отходов и т.п.
Создание и развитие единой сети мониторинга за эмиссией СО2 из почв России является стратегической задачей для оценки баланса углерода на экосистемном, региональном, национальном и глобальном уровнях.
СПРАВКА:
Консорциум «РИТМ углерода» является одним из шести научных консорциумов, которые работают над созданием «Российской системы климатического мониторинга». Консорциум «РИТМ углерода» изучает динамику климатически активных веществ в наземных экосистемах. Проект курирует Министерство экономического развития РФ.
В состав консорциума входят 19 научных центров и институтов Российской академии наук (РАН), три вуза и Рослесинфорг (лесоучетное учреждение Федерального агентства лесного хозяйства), а координатором проекта является Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН (ЦЭПЛ РАН).
Организации консорциума «РИТМ углерода», которые включены в национальную сеть мониторинга за эмиссией СО2 из почв на территории России:
1. Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН,
2. Институт географии РАН
3. Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения РАН
4. Центр проблем экологии и продуктивности лесов РАН
5. Институт геологии и природопользования ДВО отделения РАН
6. Югорский государственный университет
7. Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
8. Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского НЦ РАН
9. Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
10. Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
11. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН
12. Федеральный научный центр Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН
13. Институт леса КарНЦ РАН
14. Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
15. Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского НЦ РАН
16. Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
17. Институт оптики атмосферы СО РАН
18. Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
19. ФИЦ Агроэкологии
20. ФИЦ Кар НЦ РАН
ИЛЛЮСТРАЦИИ:
Рис. 1. Расположение действующих в 2023-2024 гг. площадок мониторинга за эмиссией СО2 из почв.
Рис. 2. Максимальная среднемесячная скорость эмиссии СО2 из почв в различных биоклиматических зонах (экспериментальные данные 2023 г., Российская система климатического мониторинга в части мониторинга эмиссии СО2 из почв).
Рис. 3. Температура почвы – основной предиктор скорости эмиссии СО2 из почв вдоль биоклиматической трансекты от зоны тундры до лесостепи.
Все выпуски журнала «ЭкоГрад» в электронной версии читайте на pressa.ru,
Бумажные экземпляры спецвыпусков и книги В. Климова можно приобрести на OZON
