Мерзлые болота могут стать источником больших выбросов метана

В условиях глобального потепления климата повышение температуры вызывает оттаивание вечной мерзлоты. При усилении этих процессов мерзлые бугристые болота Сибири и Арктики могут выступить опасным источником выбросов метана в атмосферу, а также привести к изменению режимов речного стока и биогеохимического состава речных вод. Сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» исследуют мерзлые бугристые болота в Сибири и Арктической зоне РФ, чтобы выяснить особенности трансформации этих экосистем и понять, как они могут повлиять на изменение климата.

Проект поддержан грантом РНФ. “Меняющийся климат трансформирует окружающую среду и усиливает те процессы, которые способны приводить к масштабным природным катаклизмам, – говорит руководитель научного проекта, старший научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ Татьяна Раудина. – В частности, усиливается таяние вечной мерзлоты, что может привести к высвобождению из мерзлых болот климатически активных газов, в первую очередь метана. В особенности это относится к болотам южной границы криолитозоны”.

Формируясь в переходной климатической зоне, эти болота, среди прочих, при потеплении климата испытывают наиболее сильные изменения. Для того чтобы узнать, как в будущем трансформируются данные экосистемы и какие последствия это повлечет, важно изучать их не только на глобальном, но и локальном уровнях. Как отмечает Татьяна Раудина, при моделировании будущего состояния болот необходимо учитывать пространственную неоднородность, выражающуюся в чередовании мерзлых торфяных бугров с обводненными понижениями (топи, мочажины и другое).

Исследовательская работа ученых. ЯНАО / ©Фото из архива лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ

Объектами исследования ученых ТГУ выступают два ключевых участка на мерзлых бугристых болотах в северной тайге ЯНАО (исследовательская база ТГУ «Ханымей») в пределах прерывистого распространения вечной мерзлоты. В рамках проекта в новом полевом сезоне ученые проведут тахеометрическую и фотограмметрические (БПЛА) съемки рельефа, которые покажут неоднородности болотных микроландшафтов, их количество, высоту, площадь и соотношения. Также планируется оценка уровня растворенного органического углерода и элементного состава (макро-, микроэлементы) в болотных водах разных типов микрорельефа.

Татьяна Раудина / ©Фото из архива лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ

Предварительный мониторинг температурного режима болот юга криолитозоны Западной Сибири, проведенный учеными лаборатории «БиоГеоКлим», уже показал увеличение глубины протаивания мерзлоты. В рамках нового проекта на разных элементах болотного микрорельефа будут установлены датчики для проведения непрерывных измерений температуры и показаны особенности их микроклиматических условий.

Экспедиция на исследовательской базе ТГУ “Ханымей” / ©Фото из архива лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ

Наряду с этим ученые запланировали эксперимент по внесению солевых меток (NaCl) для выявления вклада микротопографии болот в конечный сток углерода из мерзлых болот в гидросеть. Использование консервативного солевого трассера поможет изучить процесс движения водного потока (скорость, направление) в зависимости от неоднородности участка, строения торфяной залежи, количества осадков и уровня болотных вод. Это поможет понять, как разные элементы микрорельефа и структура торфа контролируют характер и степень внутрипочвенного стока и перенос растворенных веществ.

Новые данные полученные учеными, при поддержке РНФ, позволят точнее прогнозировать изменение болотных экосистем при разных сценариях трансформации климата. Это крайне актуально не только для ЯНАО, но и для других территорий, поскольку болота выступают важным климаторегулирующим фактором.