Anxious Albatross
Проверенный
Ученые БФУ имени Иммануила Канта выяснили, что осушенные торфяные болота после прекращения хозяйственной деятельности по добыче торфа остаются значимым источником парникового газа метана. При этом выбросы оказываются неоднородными и зависят от уровня грунтовых вод и типа растительности на конкретном участке местности. К такому выводу исследователи пришли, в течение трех лет измеряя выбросы метана на заброшенном торфянике в составе карбонового полигона «Росянка» в Калининградской области. Полученные данные помогут точнее рассчитать вклад подобных экосистем в изменение климата, а также будут полезны при разработке стратегий их восстановления. Результаты исследования опубликованы в журнале Land.
Торфяные болота и места с отложениями торфа, обобщенно называемые торфяниками, занимают всего 3% суши. При этом они накапливают около 30% всего углерода, содержащегося в почвах мира. Поскольку углерод здесь находится в связанном состоянии — в виде органических соединений, — торфяники играют важную роль в стабилизации климата. Когда же торфяники осушают для добычи торфа или сельскохозяйственного использования, они превращаются из поглотителя углерода в его источник. Это связано с тем, что органические вещества разлагаются с выделением в атмосферу углекислого газа — основного создателя парникового эффекта. Другой парниковый газ — метан — в норме всегда выделяется из естественных болот, но при их осушении на одних участках выбросы метана снижаются, а на других могут увеличиться. Эти данные различаются по отдельным регионам, а для многих территорий, в том числе и в России, до сих пор остается неизвестным, какие именно количества парниковых газов выделяют заброшенные торфяники после осушения и торфодобычи. Это замедляет разработку мер по восстановлению этих экосистем и снижению выбросов.
Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) с коллегами из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск) в период с 2022 по 2024 год измеряли выбросы метана с поверхности заброшенного торфяника на территории Калининградской области. На исследуемой местности в 1970-х — 1990-х годах велась добыча торфа, причем для этой цели торфяник осушили. Впоследствии место добычи никак не рекультивировали. В 2021 году данный торфяник стал частью карбонового полигона «Росянка», созданного в рамках одноименной федеральной программы.
Для анализа авторы выбрали десять участков с разным растительным покровом и уровнем увлажнения: территории с открытым торфом; места, покрытые мхом; березовые поросли на полях торфодобычи; заросли тростника и периодически затопляемые участки.
Каждый месяц в течение трех лет исследования ученые устанавливали на выбранных участках пластиковые камеры, которые позволяли изолировать небольшой участок местности от внешней среды. Из таких камер отбирали пробы воздуха и измеряли в них концентрацию метана. Кроме того, авторы оценивали температуру воздуха и почвы, уровень грунтовых вод и количество осадков.
Оказалось, что на разных площадках выбросы метана сильно разнятся. Интенсивнее всего — до 213 килограмм газа с одного гектара в год — выделяли дренажные канавы, заросшие мхами. На более сухих участках, поросших редкими березами и мелкими кустарничками, потоки метана были минимальными — менее 10 килограмм с гектара в год. Кроме того, авторы обнаружили, что места с открытым торфом в теплые периоды года вовсе не выделяли метан. Напротив, они в незначительных количествах поглощали этот газ.
Ученые пришли к выводу, что на объем выбросов влияет уровень грунтовых вод в почве. Так, чем ближе вода к поверхности, тем тоньше слой торфа, в котором идет окисление метана. В этом случае потоки метана в атмосферу оказываются значительными. Это подтверждается тем, что на исследуемой территории жаркий июль с ливневыми дождями в 2024 году привел к резкому подъему воды и, как следствие, к максимальным за три года наблюдений выбросам метана.
«Наше исследование показало, что нельзя рассматривать заброшенные торфяники как нечто однородное с точки зрения выбросов парниковых газов. Полученные нами данные будут полезны для разработки более точных моделей прогнозирования климатических изменений. В дальнейшем мы планируем обобщить подобные данные и оценить интенсивность выбросов углекислого газа, а также более детально изучить зависимость выбросов обоих парниковых газов от факторов окружающей среды на торфяниках. С помощью полученных расчетов можно будет масштабировать результаты исследования и оценивать объемы выбросов с торфяников в других регионах», — рассказывает Максим Напреенко, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НОЦ «Геоэкология и морское природопользование» БФУ имени Иммануила Канта.
Продолжить чтение...
Торфяные болота и места с отложениями торфа, обобщенно называемые торфяниками, занимают всего 3% суши. При этом они накапливают около 30% всего углерода, содержащегося в почвах мира. Поскольку углерод здесь находится в связанном состоянии — в виде органических соединений, — торфяники играют важную роль в стабилизации климата. Когда же торфяники осушают для добычи торфа или сельскохозяйственного использования, они превращаются из поглотителя углерода в его источник. Это связано с тем, что органические вещества разлагаются с выделением в атмосферу углекислого газа — основного создателя парникового эффекта. Другой парниковый газ — метан — в норме всегда выделяется из естественных болот, но при их осушении на одних участках выбросы метана снижаются, а на других могут увеличиться. Эти данные различаются по отдельным регионам, а для многих территорий, в том числе и в России, до сих пор остается неизвестным, какие именно количества парниковых газов выделяют заброшенные торфяники после осушения и торфодобычи. Это замедляет разработку мер по восстановлению этих экосистем и снижению выбросов.
Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) с коллегами из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск) в период с 2022 по 2024 год измеряли выбросы метана с поверхности заброшенного торфяника на территории Калининградской области. На исследуемой местности в 1970-х — 1990-х годах велась добыча торфа, причем для этой цели торфяник осушили. Впоследствии место добычи никак не рекультивировали. В 2021 году данный торфяник стал частью карбонового полигона «Росянка», созданного в рамках одноименной федеральной программы.
Для анализа авторы выбрали десять участков с разным растительным покровом и уровнем увлажнения: территории с открытым торфом; места, покрытые мхом; березовые поросли на полях торфодобычи; заросли тростника и периодически затопляемые участки.
Каждый месяц в течение трех лет исследования ученые устанавливали на выбранных участках пластиковые камеры, которые позволяли изолировать небольшой участок местности от внешней среды. Из таких камер отбирали пробы воздуха и измеряли в них концентрацию метана. Кроме того, авторы оценивали температуру воздуха и почвы, уровень грунтовых вод и количество осадков.
Оказалось, что на разных площадках выбросы метана сильно разнятся. Интенсивнее всего — до 213 килограмм газа с одного гектара в год — выделяли дренажные канавы, заросшие мхами. На более сухих участках, поросших редкими березами и мелкими кустарничками, потоки метана были минимальными — менее 10 килограмм с гектара в год. Кроме того, авторы обнаружили, что места с открытым торфом в теплые периоды года вовсе не выделяли метан. Напротив, они в незначительных количествах поглощали этот газ.
Ученые пришли к выводу, что на объем выбросов влияет уровень грунтовых вод в почве. Так, чем ближе вода к поверхности, тем тоньше слой торфа, в котором идет окисление метана. В этом случае потоки метана в атмосферу оказываются значительными. Это подтверждается тем, что на исследуемой территории жаркий июль с ливневыми дождями в 2024 году привел к резкому подъему воды и, как следствие, к максимальным за три года наблюдений выбросам метана.
«Наше исследование показало, что нельзя рассматривать заброшенные торфяники как нечто однородное с точки зрения выбросов парниковых газов. Полученные нами данные будут полезны для разработки более точных моделей прогнозирования климатических изменений. В дальнейшем мы планируем обобщить подобные данные и оценить интенсивность выбросов углекислого газа, а также более детально изучить зависимость выбросов обоих парниковых газов от факторов окружающей среды на торфяниках. С помощью полученных расчетов можно будет масштабировать результаты исследования и оценивать объемы выбросов с торфяников в других регионах», — рассказывает Максим Напреенко, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НОЦ «Геоэкология и морское природопользование» БФУ имени Иммануила Канта.
Продолжить чтение...