Сотрудники Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН выяснили, что осушенные торфяные болота после прекращения хозяйственной деятельности по добыче торфа остаются значимым источником парникового газа метана.

При этом выбросы оказываются неоднородными и зависят от уровня грунтовых вод и типа растительности на конкретном участке местности. К такому выводу исследователи пришли, в течение трёх лет измеряя выбросы метана на заброшенном торфянике в составе карбонового полигона «Росянка» в Калининградской области. Полученные данные помогут точнее рассчитать вклад подобных экосистем в изменение климата, а также будут полезны при разработке стратегий их восстановления. Результаты исследования опубликованы в журнале Land.

Торфяные болота и места с отложениями торфа, обобщенно называемые торфяниками, занимают всего трёх процентов суши. При этом они накапливают около 30 % всего углерода, содержащегося в почвах мира. Поскольку углерод здесь находится в связанном состоянии — в виде органических соединений, — торфяники играют важную роль в стабилизации климата. Когда же торфяники осушают для добычи торфа или сельскохозяйственного использования, они превращаются из поглотителя углерода в его источник. Это связано с тем, что органические вещества разлагаются с выделением в атмосферу углекислого газа — основного создателя парникового эффекта. Другой парниковый газ — метан — в норме всегда выделяется из естественных болот, но при их осушении на одних участках выбросы метана снижаются, а на других могут увеличиться. Эти данные различаются по отдельным регионам, а для многих территорий, в том числе и в России, до сих пор остается неизвестным, какие именно количества парниковых газов выделяют заброшенные торфяники после осушения и торфодобычи. Это замедляет разработку мер по восстановлению этих экосистем и снижению выбросов.

Исследователи из БФУ (Калининград) с коллегами из ИМКЭС СО РАН (Томск) и ИО РАН (Москва) в период с 2022 по 2024 год измеряли выбросы метана с поверхности заброшенного торфяника на территории Калининградской области. На исследуемой местности в 1970-х — 1990-х годах велась добыча торфа, причем для этой цели торфяник осушили. Впоследствии место добычи никак не рекультивировали. В 2021 году данный торфяник стал частью карбонового полигона «Росянка», созданного в рамках одноименной федеральной программы.

Для анализа авторы выбрали десять участков с разным растительным покровом и уровнем увлажнения: территории с открытым торфом; места, покрытые мхом; берёзовые поросли на полях торфодобычи; заросли тростника и периодически затопляемые участки.

Каждый месяц в течение трёх лет исследования учёные устанавливали на выбранных участках пластиковые камеры, которые позволяли изолировать небольшой участок местности от внешней среды. Из таких камер отбирали пробы воздуха и измеряли в них концентрацию метана. Кроме того, авторы оценивали температуру воздуха и почвы, уровень грунтовых вод и количество осадков.

Оказалось, что на разных площадках выбросы метана сильно разнятся. Интенсивнее всего — до 213 килограмм газа с одного гектара в год — выделяли дренажные канавы, заросшие мхами. На более сухих участках, поросших редкими березами и мелкими кустарничками, потоки метана были минимальными — менее 10 килограмм с гектара в год. Кроме того, авторы обнаружили, что места с открытым торфом в тёплые периоды года вовсе не выделяли метан. Напротив, они в незначительных количествах поглощали этот газ.

Исследователи пришли к выводу, что на объём выбросов влияет уровень грунтовых вод в почве. Так, чем ближе вода к поверхности, тем тоньше слой торфа, в котором идет окисление метана. В этом случае потоки метана в атмосферу оказываются значительными. Это подтверждается тем, что на исследуемой территории жаркий июль с ливневыми дождями в 2024 году привел к резкому подъёму воды и, как следствие, к максимальным за три года наблюдений выбросам метана.

«Наше исследование показало, что нельзя рассматривать заброшенные торфяники как нечто однородное с точки зрения выбросов парниковых газов. Полученные нами данные будут полезны для разработки более точных моделей прогнозирования климатических изменений. В дальнейшем мы планируем обобщить подобные данные и оценить интенсивность выбросов углекислого газа, а также более детально изучить зависимость выбросов обоих парниковых газов от факторов окружающей среды на торфяниках. С помощью расчётов можно будет масштабировать результаты исследования и оценивать объёмы выбросов с торфяников в других регионах», — рассказывает Максим Напреенко, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НОЦ «Геоэкология и морское природопользование» БФУ имени Иммануила Канта.

Источник: пресс-служба Минобрнауки России.