Международный коллектив ученых систематизировал данные наблюдений за потоками углерода в арктических и бореальных наземных экосистемах в единую глобальную базу данных ABCflux. С ее помощью можно более точно оценивать углеродный баланс и прогнозировать его изменчивость в результате изменения климата. Результаты исследования опубликованы в журнале EarthSystemScienceData.

В почвах наземных экосистем северного полушария «законсервировано» около половины запаса почвенного органического углерода планеты. Территория высоких широт, таких как Арктика, характеризуется наибольшим ростом температур и, как следствие, активизацией биологических процессов в почвах. Глобальное изменение климата может спровоцировать выделение огромного количества хранящегося углерода в атмосферу в виде парниковых газов: углекислого газа и метана. Подобный сценарий, в свою очередь, негативно повлияет на климат из-за усиления парникового эффекта. Чтобы понять и спрогнозировать поведение экосистемного баланса углерода, его поглощение или выделение экосистемами, в условиях глобального потепления необходим систематический постоянный мониторинг обменных потоков между экосистемами и атмосферой. Информация об изменении потоков углерода в быстро нагревающейся арктической и бореальной зоне разрознена по географическому и временному охвату и часто труднодоступна. Это ограничивает возможность ее использования в крупномасштабных оценках углеродного баланса.

Чтобы систематизировать имеющуюся информацию, международный коллектив ученых, в состав которого вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработал стандартизированную базу данных наземных потоков углекислого газа в арктических и бореальных экосистемах – ABCflux (Arctic-Boreal CO2 fluxes). В нее вошли результаты измерений потоков углерода, проводимых на почти 250 участках, расположенных в тундрах, бореальных лесах и болотах Северного полушария.

Данные, представленные в базе, собраны за период с 1989 по 2020 год и содержат более шести тысяч ежемесячных наблюдений. Географически данные охватывают обширные территории тундры, лесов и болот Северной Америки (Аляска и Канада) и Евразии (страны Скандинавии и Россия), а также арктические острова Гренландию, Исландию и Шпицберген (Свальбард). В базу входит информация о местоположении точки наблюдений, потоках углекислого газа и методах их измерения, метеорологические и экологические данные, например, температура почвы и осадки, а также другие сведения о рассматриваемой территории, такие как запасы углерода в почве, доминирующие виды растений или историю почвенных нарушений, связанных с пожарами или лесозаготовками_. Часть наблюдений также включает материалы о распространенности вечной мерзлоты или состоянии влажности почвы.

Перед нами стояла задача объединить данные наблюдений за потоками углерода в арктических и бореальных наземных экосистемах, что в будущем облегчит крупномасштабные оценки углеродного цикла. ABCflux — это одна из самых полных баз подобных данных на сегодняшний день. Она незаменима для будущего моделирования, дистанционного зондирования и эмпирических исследований, направленных на понимание баланса углерода, а также региональной и временной изменчивости его потоков. Разработанную базу можно использовать для расчета месячных, сезонных или годовых величин потоков углерода для различных регионов, оценок влияния условий окружающей среды на эти потоки», – рассказал заведующий лабораторией Института леса им. В. Н. Сукачёва СО РАН кандидат биологических наук Анатолий Прокушкин.

Исследователи также обратили внимание на непропорционально малое количество подобных наблюдений в России относительно ее огромной площади и подчеркивается необходимость дальнейшего развития сети мониторинга обменных потоков углерода на территории нашей страны.

Отметим, что ФИЦ КНЦ СО РАН является участником научно-образовательного центра мирового уровня «Енисейская Сибирь», известного также как Первый климатический НОЦ, и занимается вместе с другими участниками проекта сопровождением природно-климатических проектов в рамках реализации Стратегии низкоуглеродного развития России до 2050 года.