Ученые выявили особенности болот, влияющие на климат

Обухова РАН. Они провели исследование, направленное на изучение процесса выделения метана болотами в атмосферу, чтобы оценить их влияние на изменение климата. Результаты этого исследования, поддержанного Российским научным фондом, были опубликованы в журнале Forests, сообщили в РИА Новости.

Болота Западной Сибири представляют собой огромные территории, где углерод накапливается в торфяных отложениях на протяжении многих тысячелетий. Этот процесс делает болота важным звеном в углеродном цикле, поскольку они способны как поглощать, так и выделять парниковые газы. Особенно значима их роль в выделении метана, который является одним из наиболее сильных парниковых газов.

Изучение процессов, связанных с выделением метана болотами, позволяет ученым лучше понять механизмы воздействия этих экосистем на климат и разработать более точные модели изменения климата. Такие исследования не только расширяют наши знания о природе, но и помогают принимать обоснованные решения в области экологии и устойчивого развития.

Исследователи Института физики атмосферы Российской академии наук обратили внимание на то, что интенсивность процессов выделения парниковых газов из болот зависит от нескольких факторов. Среди них - температура поверхности болота, его микрорельеф и влажность почвы. Эти характеристики могут значительно отличаться даже внутри одного болота, что затрудняет точные расчеты по выделению и поглощению газов.

Изучение типичного для Западной Сибири верхового болота стало предметом внимания сотрудников Института физики атмосферы РАН. Они провели детальное исследование Мухринского торфяника, который является международным полевым стационаром на территории Ханты-Мансийского автономного округа.

Одной из основных задач ученых было определить, какие именно факторы оказывают наибольшее влияние на процессы выделения парниковых газов в данном болоте. В результате исследования было выявлено, что помимо температуры и влажности, значительное значение имеет также микрорельеф болотной местности.

В ходе уникальной экспедиции, проведенной на Мухринском торфянике, ученые не только описали рельеф и температуру поверхности болота с помощью дрона, но и совершили ряд открытий, которые могут изменить наше представление о данном экосистеме. Они провели наиболее детальные на сегодняшний день измерения потоков тепла и влаги, а также количества метана, выделяемого с единицы местности различными микроландшафтами болота.

Наблюдения ученых показали, что структура верхового болота крайне неоднородна и разнообразна. В пределах Мухринского торфяника были выделены 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.

Эти открытия подчеркивают важность дальнейших исследований в области экологии болот и их влияния на климат и биоразнообразие. Изучение микроландшафтов болота может помочь в понимании процессов, происходящих в этих уникальных экосистемах и их роли в глобальном углеродном цикле.

Важно отметить, что при изучении болотных экосистем обнаружено значительное разнообразие в температурных режимах между днем и ночью. 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.

Исследования показывают, что эти различия в температуре оказывают влияние на процессы образования и выброса парниковых газов, таких как метан. По словам ученых, 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%). Это подчеркивает важность включения всех факторов, влияющих на температурные режимы болот, для точного прогнозирования и управления выбросами парниковых газов".

Важно отметить, что оценка региональных эмиссий метана является сложным и неоднозначным процессом. Использование детальных карт болотных микроландшафтов при составлении таких оценок может значительно повлиять на результаты и привести к значительной погрешности. "Для региональных эмиссий метана характерна большая неопределенность, и использование детальных карт болотных микроландшафтов может привести к увеличению в два раза оценки эмиссий метана болотами", — подчеркнул ученый.

Важным этапом в исследовании стал эксперимент на полигоне Мухрино, где была развернута наиболее подробная сеть наблюдений из когда-либо существовавших среди всех Западно-Сибирских болот, отметил Чечин.

"Особую заслугу в этом несомненно имеют сотрудники Югорского государственного университета, которые организовали систему постоянного комплексного мониторинга в Мухрино мирового уровня. Мы дополнили и усилили их усилия своим оборудованием на время эксперимента", - добавил ученый.

Исследование, проведенное совместно, позволило нам собрать уникальный массив данных, открывающий новые возможности для решения сложных задач. Эксперименты, проведенные на природе, соответствуют самым передовым мировым стандартам. Это подтверждает значимость полученных результатов и их потенциальную применимость в различных областях науки и практики.

Ученые высказывают мнение, что их исследование окажется весьма полезным для разработки точных моделей, описывающих процессы выделения и поглощения парниковых газов болотами. Кроме того, они уверены, что полученные данные помогут улучшить прогнозирование этих процессов в условиях изменения климата. Важным также является понимание процессов влаго-, тепло- и газообмена между болотами и атмосферой, особенно при рассмотрении вопросов осушения или восстановления нарушенных болот.

Итак, результаты исследования не только расширяют наши знания о болотах и их взаимодействии с окружающей средой, но и предоставляют новые инструменты для более эффективного управления экосистемами и решения экологических проблем.

Для понимания процессов, происходящих в атмосфере, ученые сосредотачивают внимание на изучении влияния различных болотных микроландшафтов. Переувлажненные топи и поросшие кустарником рямы играют ключевую роль в турбулентном переносе тепла, влаги и парниковых газов. Эти микроландшафты могут оказывать значительное воздействие на климатические процессы и глобальное потепление.

Важно учитывать, что каждый тип болотного микроландшафта имеет свои уникальные характеристики, способные влиять на атмосферные явления. Например, переувлажненные топи могут способствовать увеличению испарения воды, что влияет на образование облаков и осадков. В то же время, кустарниковые рямы могут создавать барьеры для ветров и изменять паттерны циркуляции воздуха.

Дальнейшие исследования позволят более глубоко понять механизмы взаимодействия между болотными микроландшафтами и атмосферой. Это знание не только поможет улучшить прогнозы погоды, но и сделает возможным разработку более точных моделей климатических изменений и их воздействия на экосистемы.

Источник и фото - ria.ru