Ученые ИПЭЭ РАН на основе данных прямых наблюдений проанализировали поглощение и эмиссию (выделение) парниковых газов болотными экосистемами южной тайги европейской части России. Уникальные экспериментальные данные позволили ученым сделать выводы, что ранняя весна (которая, как ожидается, будет чаще наблюдаться в условиях потепления климата) приводит к увеличению поглощения диоксида углерода заболоченными ельниками в это время года.
Процессы заболачивания охватывают около пятой части территории России и оказывают значительное влияние на продуктивность лесных экосистем и их способность к поглощению и эмиссии парниковых газов, прежде всего, диоксида углерода. В свою очередь, газообмен парниковыми газами наземных экосистем с атмосферой определяется современными изменениями климата.
Для изучения влияния изменчивости условий окружающей среды на процессы поглощения и эмиссии диоксида углерода южно-таёжными экосистемами разной стадии заболачивания сотрудниками ИПЭЭ РАН был проведён сравнительный анализ данных многолетних одновременных наблюдений за потоками СО2 на верховом сфагновом болоте и в заболоченном сфагново-черничном ельнике, расположенных на Юго-западе Валдайской возвышенности. Наблюдения за потоками СО2 проводились в течение 6 лет методом турбулентных пульсаций.
Результаты наблюдений показали, что в исследуемый период верховое болото являлось устойчивым стоком атмосферного СО2, а заболоченный ельник может функционировать и как сток, и как источник диоксида углерода, в зависимости от режима осадков. В ходе исследования было выявлено, что аномально тёплые погодные условия в конце зимы и в начале весны приводят к раннему началу фотосинтеза заболоченного ельника и значительному увеличению стока СО2 из атмосферы. При этом, для верхового болота не было отмечено существенных изменений потоков диоксида углерода, в ответ на аномалию погодных условий. Активное поглощение СО2 из атмосферы верховым болотом в условиях южной тайги Европейской территории России (ЕТР), как правило, наблюдается уже после схода снежного покрова – в середине апреля. Таким образом, наличие древостоя, а также его состав и структура, могут во многом определять ответную реакцию болотной экосистемы на воздействие климатических аномалий, что необходимо учитывать при прогнозе поглотительной способности болот и заболоченных территорий в условиях современных изменений климата.
Благодаря проведенному исследованию было экспериментально установлено, что заболоченные ельники в южной тайге ЕТР могут быть как источниками, так и стоками атмосферного диоксида углерода, в зависимости от метеорологических условий конкретного года наблюдения, а верховое болото является устойчивым стоком атмосферного СО2. Кроме того, при аномально теплых погодных условиях в конце зимы и в начале весны (2020 г.) было зафиксировано раннее начало поглощения СО2 заболоченным ельником, при этом, аномально теплая зима оказала минимальное влияние на потоки СО2 у верхового болота. Результаты настоящего исследования подтверждают предположения о том, что раннее начало весны может приводить к увеличению поглощения СО2 заболоченными ельниками в это время года.