Ученые систематизировали данные по содержанию углерода в городских почвах Российской Арктики
15.08.2023
Группа ученых, в которую вошли специалисты Санкт‑Петербургского университета, изучила и систематизировала имеющиеся научные данные по содержанию углерода органических веществ в почвах и почвоподобных телах урбанизированных экосистем Российской Арктики. Этот массив данных позволит прогнозировать сценарии изменения климата и выбросов парниковых газов. Результаты масштабного обзора были опубликованы в специальном выпуске научного журнала Atmosphere.
Урбанизированные экосистемы — города, поселки и освоенные людьми участки — Арктики на данный момент малоизучены с точки зрения их участия в регулировании круговорота климатически активных газов. Для исследователей в области урбанизации и экологии особый интерес представляют городские почвы, а именно — их роль в хранении и стабилизации углерода органических веществ. Так, сегодня циклы углерода в антропогенно измененных экосистемах существенно нарушены, поэтому существующие модели прогноза динамики эмиссии СО2 природных экосистем не могут быть в полной мере использованы для анализа антропогенной динамики климатически активных газов.
В рамках масштабного обзора ученые Санкт-Петербургского университета проанализировали научные публикации, посвященные теме углеродной нейтральности урбанизированных полярных экосистем. Из‑за специфики тематики подобных работ в мире не так много, поэтому в обзор также были включены данные собственных исследований, которые были получены в рамках научных грантов РНФ, РФФИ и СПбГУ.
Например, в 2021 году биологам Университета удалось выяснить, с какими рисками для экологии связано развитие сельского хозяйства в Арктике. Так, преобразование природных земель в сельскохозяйственные угодья чревато потерей огромных количеств углерода, хранящегося в составе почвенно‑растительного покрова, что может привести к негативному воздействию на окружающую среду. Поэтому, как отмечают специалисты СПбГУ, развивать сельское хозяйство Севера необходимо при минимизации рисков для глобального климата, экологических систем и сообществ.
"Содержание и запасы органических веществ в почвах урбанизированных экосистем Российской Арктики изучены, пожалуй, даже меньше, чем в почвах фоновых (зрелых) тундровых и лесотундровых экосистем. При этом содержание углерода в городских почвах весьма изменчиво и зависит в основном от антропогенных факторов, таких как накопление промышленного углерода и пирогенных соединений, а также от их возраста и типа почвообразующих пород", — объяснил автор исследования, заведующий кафедрой прикладной экологии СПбГУ профессор Евгений Абакумов.
Как отметит профессор СПбГУ, городские почвы в Арктике отличаются по морфологии и составу от фоновых. Часто в городских почвах исчезает лесная подстилка и появляется гумусовый горизонт, характеризующийся более стабилизированным органическим веществом. При наличии в почве торфяного слоя он становится более дренированным и подвергается минерализации, что приводит к дополнительной эмиссии, то есть выбросу, углекислого газа в атмосферу. Таким образом, на начальных стадиях урбанизации той или иной территории могут произойти существенная потеря органического вещества и эмиссия углекислого газа их торфяных почв.
Евгений Абакумов добавил, что изучение углеродного пула и морфологических особенностей городских почв Российской Арктики позволит прогнозировать сценарии изменения климата и выбросов парниковых газов, а также рассчитывать секвестрационный потенциал арктических территорий по отношению к климатически активным газам. В настоящее время в России осуществляется программа создания карбоновых полигонов, которые нацелены на верифицированный учет скоростей депонирования и эмиссии углеродсодержащих веществ. Такие полигоны должны иметь не только мониторинговые площадки в природных экосистемах, но и участки в урбанизированных ландшафтах.
По словам профессора СПбГУ, исследования урбанизированных экологических систем Российской Арктики необходимо продолжать, так как круговорот углерода в данном регионе сильно нарушен. Он отдельно подчеркнул, что в настоящее время в Арктике усиливаются процессы урбанизации и индустриализации, что может привести к радикальной трансформации углеродных экосистемных услуг.
Масштабный обзор был подготовлен в рамках проекта № 101662710 Санкт‑Петербургского государственного университета.
Источник: Санкт-Петербургский государственный университет
Урбанизированные экосистемы — города, поселки и освоенные людьми участки — Арктики на данный момент малоизучены с точки зрения их участия в регулировании круговорота климатически активных газов. Для исследователей в области урбанизации и экологии особый интерес представляют городские почвы, а именно — их роль в хранении и стабилизации углерода органических веществ. Так, сегодня циклы углерода в антропогенно измененных экосистемах существенно нарушены, поэтому существующие модели прогноза динамики эмиссии СО2 природных экосистем не могут быть в полной мере использованы для анализа антропогенной динамики климатически активных газов.
В рамках масштабного обзора ученые Санкт-Петербургского университета проанализировали научные публикации, посвященные теме углеродной нейтральности урбанизированных полярных экосистем. Из‑за специфики тематики подобных работ в мире не так много, поэтому в обзор также были включены данные собственных исследований, которые были получены в рамках научных грантов РНФ, РФФИ и СПбГУ.
Например, в 2021 году биологам Университета удалось выяснить, с какими рисками для экологии связано развитие сельского хозяйства в Арктике. Так, преобразование природных земель в сельскохозяйственные угодья чревато потерей огромных количеств углерода, хранящегося в составе почвенно‑растительного покрова, что может привести к негативному воздействию на окружающую среду. Поэтому, как отмечают специалисты СПбГУ, развивать сельское хозяйство Севера необходимо при минимизации рисков для глобального климата, экологических систем и сообществ.
"Содержание и запасы органических веществ в почвах урбанизированных экосистем Российской Арктики изучены, пожалуй, даже меньше, чем в почвах фоновых (зрелых) тундровых и лесотундровых экосистем. При этом содержание углерода в городских почвах весьма изменчиво и зависит в основном от антропогенных факторов, таких как накопление промышленного углерода и пирогенных соединений, а также от их возраста и типа почвообразующих пород", — объяснил автор исследования, заведующий кафедрой прикладной экологии СПбГУ профессор Евгений Абакумов.
Как отметит профессор СПбГУ, городские почвы в Арктике отличаются по морфологии и составу от фоновых. Часто в городских почвах исчезает лесная подстилка и появляется гумусовый горизонт, характеризующийся более стабилизированным органическим веществом. При наличии в почве торфяного слоя он становится более дренированным и подвергается минерализации, что приводит к дополнительной эмиссии, то есть выбросу, углекислого газа в атмосферу. Таким образом, на начальных стадиях урбанизации той или иной территории могут произойти существенная потеря органического вещества и эмиссия углекислого газа их торфяных почв.
Евгений Абакумов добавил, что изучение углеродного пула и морфологических особенностей городских почв Российской Арктики позволит прогнозировать сценарии изменения климата и выбросов парниковых газов, а также рассчитывать секвестрационный потенциал арктических территорий по отношению к климатически активным газам. В настоящее время в России осуществляется программа создания карбоновых полигонов, которые нацелены на верифицированный учет скоростей депонирования и эмиссии углеродсодержащих веществ. Такие полигоны должны иметь не только мониторинговые площадки в природных экосистемах, но и участки в урбанизированных ландшафтах.
По словам профессора СПбГУ, исследования урбанизированных экологических систем Российской Арктики необходимо продолжать, так как круговорот углерода в данном регионе сильно нарушен. Он отдельно подчеркнул, что в настоящее время в Арктике усиливаются процессы урбанизации и индустриализации, что может привести к радикальной трансформации углеродных экосистемных услуг.
Масштабный обзор был подготовлен в рамках проекта № 101662710 Санкт‑Петербургского государственного университета.
Источник: Санкт-Петербургский государственный университет