Томские климатологи оценили рост эмиссии метана в болотных экосистемах Западной Сибири за последние 30 лет

Ученые из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН разработали численную математическую модель, с помощью которой оценили рост эмиссии метана в болотных экосистемах Западной Сибири за последние 30 лет. Исследования выполнены в рамках важнейшего инновационного проекта государственного значения «Национальная система мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации».

– Болотные экосистемы Западной Сибири занимают огромные территории и играют важную роль как в накоплении углерода, так и в эмиссии парниковых газов – метана и углекислого газа. По этой причине, в свете современного интереса к глобальному потеплению, становится важным учет роли таких компонентов деятельного слоя суши при создании различных климатических моделей, – говорит кандидат физико-математических наук Василий Богомолов, старший научный сотрудник лаборатории климато-экологических исследований ИМКЭС СО РАН.

По словам Василия Юрьевича, в условиях потепления климата болота вносят свой вклад в баланс парниковых газов, увеличение концентраций которых во многом определяет изменчивость климата всей Земли. Это обусловлено тем, что органические вещества, мортмасса (мертвое органическое вещество), длительное время депонирующиеся в торфяной залежи, медленно разлагаются, в результате этого процесса происходит генерация как метана, так и углекислого газа, которые поступают в атмосферу. При этом данный источник метана как правило не учитывается в современных моделях климата, а при неблагоприятных сценариях климатических изменений на нашей планете изменения в эмиссии метана и диоксида углерода могут быть существенными.

При создании модели использовались массивы данных экспедиционных измерений, которые на протяжении многих лет ученые ИМКЭС СО РАН ведут на Васюганских болотах, крупнейших в мире. Численный эксперимент проводился на серверах ИМКЭС СО РАН для территории, включающей южно-таежную зону Западно-Сибирской равнины, и охватывал 30-летний срок – с 1990 по 2020 годы.

Полученные результаты показали, что за последние 30 лет поток метана увеличился в среднем на 15-20 %, а наибольший вклад в его рост внесли обводненные участки, а наименьший – рямы, т.е. участки болота, поросшие низкорослым лесом или зарослями кустарников, а также осушенные участки. Общие значения потока метана, поступившие в атмосферу за 30 лет с исследуемой территории (с учетом площади болот и разнообразия представленных здесь видов ландшафта), составили в среднем более 216 мегатонн, или чуть более 7 мегатонн за год. В случае увеличения площадей топей поток метана будет возрастать, а в случае их сокращения – уменьшаться.

С помощью математической модели можно решать и другие задачи, связанные с болотными экосистемами: рассчитывать эмиссию углерода, прогнозировать события, которые могут развернуться в будущем, закладывая разные варианты их развития.

Полученная в Томске модель является блоком модели деятельного слоя суши TerM, разработанной специалистами Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ совместно с сотрудниками ИМКЭС СО РАН. Компоненты этой комплексной модели, в частности, цикл углерода болот, используются в модели Земной системы INMCM, разработанной в Институте вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН в Москве, – единственной из России в международной программе SMIP.

© Пресс-служба ТНЦ СО РАН