Ученые выявили особенности болот, влияющие на климат

ДУШАНБЕ, 21.03.2024 /НИАТ «Ховар»/. Ученые Института физики атмосферы (ИФА) имени А. Обухова Российской академии наук (РАН) исследовали, как болота выделяют метан в атмосферу, что поможет оценить их вклад в потепление климата. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Forests, сообщили РИА «Новости» в РНФ.

Значительные площади Западной Сибири занимают болота, которые считаются одним из главных хранилищ углерода на Земле. Это объясняется тем, что углерод накапливался здесь тысячелетиями в виде залежей торфа. Благодаря этому болота активно участвуют в углеродном цикле, поглощая и выделяя парниковые газы. В частности, они поглощают углекислый газ и выделяют метан.

По мнению ученых ИФА РАН, интенсивность таких процессов зависит от температуры у поверхности болота, его микрорельефа (например, наличия кочек, гряд, растительности) и влажности почвы. Из-за того, что эти характеристики обычно сильно различаются даже в пределах одного болота, исследователям сложно рассчитывать, сколько парниковых газов выделяет и поглощает та или иная территория.

В ходе экспедиции ученые описали рельеф и температуру поверхности болота, наблюдая за местностью с помощью дрона. Они также провели наиболее подробные на сегодняшний день измерения потоков тепла и влаги, а также количества метана, выделяемого с единицы местности различными микроландшафтами болота.

Наблюдения показали, что структура верхового болота крайне неоднородна: в пределах Мухринского торфяника исследователи выделили значительно различающиеся между собой микроландшафты, такие как «рямы» — возвышенные участки, покрытые кустарниками или невысокими деревьями, «гряды» — кочки, поросшие мхом, топи и «мочажины» — низменные переувлажненные места. Дневные и ночные температуры у поверхности в разных частях болота сильно колебались: разница между холодными низинными, залитыми водой участками и возвышениями составила в дневные часы около 10°С. Это объясняется тем, что вода нагревается медленнее, чем воздух, а потому влажные почвы обычно имеют более низкую температуру.

«Для развития моделей необходимы детальные и комплексные данные наблюдений. Для каждого типа микроландшафта (для возвышающихся участков — гряд и кочек и для пониженных — мочажин, топей) и для всего болотного ландшафта в целом нужно одновременно измерить множество параметров – именно такие данные мы собираем на болоте», — сказал старший научный сотрудник ИФА РАН Дмитрий Чечин.

По его словам, подробные данные наблюдений позволяют развивать и верифицировать модели болот и эмиссий парниковых газов.

«Учет болотных микроландшафтов в моделях может приводить к увеличению моделируемых эмиссий метана практически в два раза (на 100 %). То же самое можно сказать и об оценках региональных эмиссий метана, для которых характерна большая неопределенность — использование детальных карт болотных микроландшафтов при составлении таких оценок может приводить к увеличению в два раза оценки эмиссий метана болотами», — сообщил ученый.

Во время эксперимента на полигоне Мухрино была развернута наиболее подробная сеть наблюдений из когда-либо существовавших среди всех западносибирских болот.

«В этом заслуга, прежде всего, сотрудников Югорского государственного университета, которые организовали систему постоянного комплексного мониторинга в Мухрино мирового уровня, а мы дополнили и усилили ее своим оборудованием на время эксперимента. В итоге совместно нам удалось собрать уникальный массив данных, который позволяет ставить и решать качественно новые задачи. Такие натурные эксперименты соответствуют наиболее современному мировому уровню», — подчеркнул Дмитрий Чечин.

Ученые полагают, что исследование будет полезно при построении корректных моделей выделения и поглощения парниковых газов болотами, а также при прогнозировании этих процессов в условиях изменения климата. Кроме того, понимание процессов влаго-, тепло- и газообмена болот с атмосферой, по их мнению, важно при осушении или восстановлении нарушенных болот.

В дальнейшем исследователи планируют подробнее изучить, как различные болотные микроландшафты, например, переувлажненные топи и поросшие кустарником рямы, влияют на турбулентный перенос тепла, влаги и парниковых газов в атмосфере.

ФОТО: РИА «Новости»