Как дышит город: учёные исследовали эмиссию углекислого газа из почв Сочи
Коллектив лаборатории геоэкологии и природных процессов Субтропического научного центра РАН под руководством старшего научного сотрудника Елены Рогожиной в течение 2020–2025 годов провел уникальное комплексное исследование эмиссии СО₂ из почв различных зон Хостинского района Сочи.
В отличие от разовых замеров, пятилетний цикл наблюдений (in situ) позволил исследователям впервые создать репрезентативную базу данных о динамике «дыхания» почв в разных городских зонах: парково-рекреационной («Дендрарий»), селитебной (жилой) и промышленно-транспортной. Теперь, понимая закономерности этих процессов, специалисты могут давать научно обоснованные рекомендации городским службам по озеленению и снижению углеродного следа.
Почва — это не просто земля под ногами, а сложная живая система и один из главных участников углеродного цикла. Что такое «дыхание почвы»? Это процесс, при котором микроорганизмы и корни растений выделяют углекислый газ, перерабатывая органические остатки. Чем активнее идёт эта «работа», тем больше СО₂ поступает в атмосферу, — это важнейший индикатор её здоровья. Выделение углекислого газа (СО₂) в процессе почвенного дыхания — крупнейший по величине поток углерода в атмосферу. Сегодня, когда города растут, всё важнее понимать, какую роль играют городские почвы в изменении климата. Они могут быть заметным источником парниковых газов, и именно поэтому забота о них стала частью современных стратегий устойчивого развития — например, концепции сокращения выбросов парниковых газов.
Результаты комплексного исследования сотрудников Субтропического научного центра РАН показали, что влажно-субтропический климат Сочи обусловливает высокую активность почвенных микроорганизмов круглый год, однако эмиссия СО₂ крайне неравномерна. Зафиксированный диапазон варьирования показателя в городской среде составил от 28 до 307 мг С–СО₂/(м²·ч). Минимальные значения отмечены не зимой, а в период летней засухи для сильно преобразованных почв вдоль автотрасс. Пиковые же значения приходятся на весну в парково-рекреационной зоне, когда тепло и влажность достигают оптимального баланса, пробуждая микробиологическую активность.
Помимо климата, ключевым фактором, влияющим на углеродный поток, оказалась трансформация почв при строительстве. Когда на поверхность выводятся глубинные, бедные органикой горизонты с высоким содержанием породы, эмиссия СО₂ резко падает. Однако это не повод для радости экологов: такая «мёртвая» почва перестает выполнять свои жизненно важные функции.
Парадокс в том, что стандартные методы озеленения усугубляют ситуацию. Внесение тёмноокрашенных плодородных субстратов и посев газонных злаков с мощной корневой системой, которая тоже дышит, приводит к перегреву почвы и росту эмиссии. В солнечный день разница температур между естественной почвой и таким «культурным» газоном достигает 5 °С. Как следствие, городские газоны в Сочи выделяют на 10–20 % больше СО₂, чем почва под древесными насаждениями. В этой связи опыт российских городов по использованию для газонов естественной луговой растительности, адаптированной к местным условиям и не имеющей мощной корневой системы, выглядит многообещающей альтернативой для озеленителей Сочи.
Примечательно, что минимальную степень антропогенной трансформации среди изученных урбопочв показали естественно-подобные фитоценозы — например, кипарисово-дубовые насаждения вдоль крупных автотрасс.
«Мы настоятельно рекомендуем при планировании промышленно-транспортных зон Сочи делать ставку не на травяные газоны, а на многолетние лесополосы смешанного типа в сочетании с лугово-злаковыми травами, — подчеркнула Елена Рогожина. — Это не просто вопрос эстетики. Это рабочий инструмент экологической инженерии. Такие зелёные коридоры помогают почве сохранять „дыхание“ и жизнеспособность, что напрямую влияет на её способность очищать воздух, удерживать влагу и противостоять городской нагрузке. По сути, мы можем создать рукотворный „зелёный щит“ для города».
Источник: пресс-служба Субтропического научного центра РАН.
