Климатические изменения влияют на выбросы и поглощение CO2 в таежных торфяниках

Раннее наступление весны, возникающее из-за климатических изменений, может привести к увеличению поглощения CO2 заболоченными еловыми лесами. К такому выводу пришли российские ученые из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения (ИПАЭ РАН), изучившие поглощение и выбросы парниковых газов экосистемами торфяников южной тайги в Европейской части России.

Процессы торфообразования и освоения болот охватывают примерно пятую часть территории России и существенно влияют на продуктивность лесных экосистем и их способность поглощать и выбрасывать парниковые газы, особенно углекислый газ. В свою очередь, современные изменения климата влияют на газообмен парниковыми газами между наземными экосистемами и атмосферой.

Чтобы исследовать влияние изменчивости окружающей среды на поглощение и выбросы углекислого газа экосистемами южной тайги на разных стадиях формирования торфяников, ученые ИПАЭ РАН провели сравнительный анализ многолетних одновременных наблюдений за потоками CO2 в нагорном сфагновом болоте и заболоченном сфагново-вакциниевом лесу, расположенном в юго-западной части Валдайского хребта. Холмы. Измерения потока CO2 проводились в течение 6-летнего периода с использованием метода вихревой ковариации.

Результаты наблюдений показали, что в течение исследуемого периода нагорное болото действовало как постоянный поглотитель атмосферного CO2, в то время как заболоченный лес демонстрировал характеристики как поглотителя, так и источника углекислого газа, в зависимости от характера осадков. Исследование показало, что аномально теплые погодные условия в конце зимы и начале весны привели к раннему началу фотосинтеза в заболоченном лесу и значительному увеличению поглощения CO2 из атмосферы. Между тем, никаких существенных изменений в потоках углекислого газа в нагорном болоте в ответ на погодную аномалию не наблюдалось. Активное поглощение CO2 верховым болотом в южной тайге Европейской России обычно наблюдается после таяния снежного покрова, обычно в середине апреля. Таким образом, наличие, состав и структура лесных насаждений в значительной степени определяют реакцию экосистем торфяников на климатические аномалии, что необходимо учитывать при оценке способности болот и заболоченных территорий поглощать углерод в условиях современных климатических изменений.

Это исследование экспериментально установило, что заболоченные еловые леса в южной тайге Европейской России могут функционировать как источники, так и поглотители атмосферного углекислого газа, в зависимости от метеорологических условий в течение года наблюдений, в то время как нагорное болото представляет собой постоянный поглотитель углекислого газа. Более того, во время аномально теплых погодных условий в конце зимы и начале весны (например, в 2020 году) было зафиксировано раннее начало поглощения CO2 заболоченным лесом, в то время как аномально теплая зима оказала минимальное влияние на потоки CO2 из высокогорных болот. Результаты этого исследования подтверждают предположения о том, что раннее наступление весны может привести к увеличению поглощения углекислого газа заболоченными еловыми лесами в это время года.