ЧИСТЫЙ ЭКОСИСТЕМНЫЙ ОБМЕН В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

ЧИСТЫЙ ЭКОСИСТЕМНЫЙ ОБМЕН В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Дюкарев Е.А.1,2, Головацкая Е.А.1, Дмитриченко А.А.2, Заров Е.А.2, Кулик А.А.2, Лапшина Е.Д.2, Пустовалов К.Н.1,3, Сат А.А.1,3, Смирнов С.В.1,3 1 Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Россия, Томск, пр. Академический 10.3, [email protected] 2Югорский государственный университет, Россия, Ханты-Мансийск, ул. Чехова 16 3Томский государственный университет, Россия, Томск, прю Ленина 36 В докладе представлены результаты исследования характеристик чистого экосистемного обмена болотных экосистем, а также составляющих теплового и радиационного баланса и потоков метана на научно-исследовательской полевой станции «Мухрино» (Дюкарев, 2025) и стационаре «Васюганье» (Головацкая, 2024). На научно-исследовательской полевой станции «Мухрино» наблюдения проводились на двух пунктах KM-MUH1 и KM-MUH2. Пункт наблюдений KM-MUH1 расположен в типичном грядовомочажинном комплексе в центральной части олиготрофного болота Мухрино. Второй пункт наблюдений (KM-MUH2) – на расстоянии 630 м на северо-восток от первого в сосновокустаничково-сфагновом фитоценозе на том же болотном массиве. На стационаре «Васюганье» наблюдения проводились на грядово-озерковом комплексе Бакчарского болотного массива на станции ТО-PLT. Измерительные комплексы были установлены на новых мачтах на высотах 9.3 м (KM-MUH1) и 14 м (KM-MUH2) и 4.3 м (TO-PLT) над поверхностью болота. Потоки тепла, влаги и углекислого газа измеренные методом турбулентных пульсаций и представляют собой интегральную оценку потоков с территории. Данные наблюдений. обрабатывались в программном обеспечении EddyPro (LI-COR Inc., USA) с применением стандартных поправок (Burba, 2013). В результатах пульсационных измерений присутствуют многочисленные пропуски, связанные как с перерывами в работе оборудования, так и с фильтрацией некорректных данных в условиях слабого турбулентного перемешивания. Для корректной оценки годовой вариабельности потоков тепла, пропуски в данных были заполнены с помощью пакета REddyProc (Wutzler et al., 2018). Дополнительная фильтрация результатов расчетов выполнена в пакете EddyFilter (Дюкарев, 2024). Измерение потоков СО2 с поверхности наземного покрова проводилось с использованием камерной автоматизированной системы мониторинга потоков парниковых газов КАСМ-8 (ИМКЭС СО РАН, Россия). Исследования проводились восемью прозрачными камерами, установленными в окрестности станции наблюдений пульсационным методом. По данным пульсационных измерений на стационаре «Мухрино» суммарное поглощение углерода с апреля по сентябрь 2023 г. на грядово-мочажинном комплексе (станция KM-MUH1) составило 118.8 гС/м2, а на сосново-кустарничково-сфагновом болоте (KM-MUH2) поглощение было 151.5 гС/м2. При этом с экосистемным дыханием в атмосферу выделилось 272.6 и 392.5 гС/м2, а растительность в процессе фотосинтеза поглотила 392.3 и 544 гС/м2 по данным измерений на KMMUH1 и KM-MUH2, соответственно. Оба исследованных болотных комплекса действовали как сток атмосферного углерода с мая по сентябрь, при этом наибольшее поглощение на станции KMMUH1 получено в июле (43.3 гС/м2), а на станции KM-MUH2 – в июне (54,7 гС/м2). В 2022 г суммарное поглощение углерода за вегетационный период на грядово-мочажинном комплексе (KM-MUH1) было оценено в 112.5 гС/м2, а за год болото аккумулировало 82.8 гС/м2. Чистый экосистемный обмен по данным измерений на стационаре «Васюганье» (TO-PLT) с мая по октябрь отрицательный и составляет от –3,1 до –42,6 гС/м2 в месяц, за исключением сентября и октября 2023 г, когда суммарный месячный NEE был положительным (+9,6 и +22,6 гС/м2). Суммарные потоки за май были рассчитаны по данным измерений за последние 10-15 дней месяца, поэтому эти оценки являются ориентировочными, однако они необходимы для вычисления суммарного поглощения за вегетационный период и сопоставления результатов за разные годы. Годовой ход NEE в 2023-2024 гг. существенно отличается от 2022 г, когда максимальное поглощение углерода (–36,1 гС/м2) было в июне, а в сентябре (+8,8 гС/м2) и октябре (+20,6 гС/м2) болото являлось источником углерода. Суммарные месячные потоки в 2023 и 2024 гг. близки и отличаются менее чем на 6 гС/м2 в августе. Всего за теплый период (май-октябрь) болотная экосистема накопила 170,6 и 168,4 гС/м2 в 2024 и 2023 гг., что в 2,2 раза больше, чем в 2022 г. (76,3 гС/м2). 1. Головацкая Е.А., Веретенникова Е.Э., Дюкарев Е.А. Потоки парниковых газов и депонирование углерода в олиготрофных торфяных почвах южной тайги Западной Сибири // Почвоведение, 2024 №2, с. 226-236 2. Дюкарев Е.А. Программа для ЭВМ «EddyFilter» Свидетельство о государственной регистрации № 2024617870 от 05.04.2024. 3. Дюкарев Е.А. Заров Е.А., Кулик А.А., Дмитриченко А.А., Лапшина Е.Д. Глава 2.2.1. Потоки углекислого газа в болотных экосистемах карбонового полигона «Мухрино» В монографии «Карбоновые полигоны: мониторинг, геоинформационные системы, секвестрационные технологии. Под редакцией С.К. Гулева и А.В. Ольчева» – Москва: Научный мир, 2025. – 420 с. 4. Burba G. Eddy covariance method for scientific, industrial, agricultural and regulatory applications. Lincoln: LI-COR Biosciences, 2013. 331 p. 5. Wutzler T., Lucas-Moffat A., Migliavacca M., Knauer J., Sickel K., Šigut L., Menzer O., Reichstein M. Basic and extensible post-processing of eddy covariance flux data with REddyProc // Biogeosciences. 2018. Vol. 15, P. 5015–5030.