Ученые ИПЭЭ РАН подвели итоги многолетнего исследования поглощения и эмиссии (выделения) парниковых газов болотными экосистемами южной тайги европейской части России на основе данных прямых наблюдений. Уникальные экспериментальные данные позволили ученым сделать выводы, что ранняя весна (которая, как ожидается, будет чаще наблюдаться в условиях потепления климата) приводит к увеличению поглощения диоксида углерода заболоченными ельниками в это время года.
Процессы заболачивания охватывают около пятой части территории России и оказывают значительное влияние на продуктивность лесных экосистем и их способность к поглощению и эмиссии парниковых газов, прежде всего, диоксида углерода. В свою очередь, газообмен парниковыми газами наземных экосистем с атмосферой определяется современными изменениями климата.
Для изучения влияния изменчивости условий окружающей среды на процессы поглощения и эмиссии диоксида углерода южно-таёжными экосистемами разной стадии заболачивания сотрудниками ИПЭЭ РАН был проведён сравнительный анализ данных многолетних одновременных наблюдений за потоками СО2 на верховом сфагновом болоте и в заболоченном сфагново-черничном ельнике, расположенных на Юго-западе Валдайской возвышенности. Наблюдения за потоками СО2 проводились в течение 6 лет методом турбулентных пульсаций.
Результаты наблюдений показали, что в исследуемый период верховое болото являлось устойчивым стоком атмосферного СО2, а заболоченный ельник может функционировать и как сток, и как источник диоксида углерода, в зависимости от режима осадков. В ходе исследования было выявлено, что аномально тёплые погодные условия в конце зимы и в начале весны приводят к раннему началу фотосинтеза заболоченного ельника и значительному увеличению стока СО2 из атмосферы. При этом, для верхового болота не было отмечено существенных изменений потоков диоксида углерода, в ответ на аномалию погодных условий. Активное поглощение СО2 из атмосферы верховым болотом в условиях южной тайги Европейской территории России (ЕТР), как правило, наблюдается уже после схода снежного покрова - в середине апреля. Таким образом, наличие древостоя, а также его состав и структура, могут во многом определять ответную реакцию болотной экосистемы на воздействие климатических аномалий, что необходимо учитывать при прогнозе поглотительной способности болот и заболоченных территорий в условиях современных изменений климата.
Благодаря проведенному исследованию было экспериментально установлено, что заболоченные ельники в южной тайге ЕТР могут быть как источниками, так и стоками атмосферного диоксида углерода, в зависимости от метеорологических условий конкретного года наблюдения, а верховое болото является устойчивым стоком атмосферного СО2. Кроме того, при аномально теплых погодных условиях в конце зимы и в начале весны (2020 г.) было зафиксировано раннее начало поглощения СО2 заболоченным ельником, при этом, аномально теплая зима оказала минимальное влияние на потоки СО2 у верхового болота. Результаты настоящего исследования подтверждают предположения о том, что раннее начало весны может приводить к увеличению поглощения СО2 заболоченными ельниками в это время года.
Автор фото: м.н.с. Лаборатории биогеоценологии им. В.Н. Сукачёва Иванов Д.Г.
Данная работа была выполнена при поддержке гранта РНФ 21-14-00209
Ссылка на статью:
Mamkin, V., Avilov, V., Ivanov, D., Varlagin, A., and Kurbatova, J.: Interannual variability in the ecosystem CO2 fluxes at a paludified spruce forest and ombrotrophic bog in the southern taiga, Atmos. Chem. Phys., 23, 2273–2291, https://doi.org/10.5194/acp-23-2273-2023, 2023.
Материалы по теме:
Ритм углерода: "Заболоченные леса чувствительны к климатическим изменениям"