Болота бореальной зоны: новые данные о том, кто удерживает углекислый газ, а кто его «отпускает»
Исследователи МЛЛЭ ФГГТ приняли участие в крупном межинституциональном исследовании углеродного баланса таежных болот России. В журнале Global Biogeochemical Cycles вышла статья, посвященная обмену углекислого газа различных типов болот в таежной зоне Европейской России и Западной Сибири
Торфяные болота бореальной зоны являются одним из крупнейших природных резервуаров углерода и важным элементом климатической системы. Однако их роль как долгосрочного стока CO₂ зависит от того, как разные типы болот реагируют на потепление, засухи и аномально влажные сезоны. Для уточнения этих оценок необходимы сопоставимые полевые данные по потокам углекислого газа из разных регионов. Исследование стало результатом объединения наблюдений нескольких научных коллективов: Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (верховое болото Старосельский мох, Тверская область), Института биологии Коми научного центра УрО РАН (переходное болото Усть-Пожег, республика Коми), Югорского государственного университета (верховое болото Мухрино, ХМАО), Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (верховое болото Бакчарское, Томская область). На всех площадках проводились прямые измерения потоков CO₂ методом турбулентных пульсации (eddy covariance), что позволило оценить суммарный углеродный баланс экосистем.
Исследование показало, что в годы наблюдений все изученные болота функционировали как стоки атмосферного CO₂. При этом переходное (мезотрофное) болото демонстрировало более высокий суммарный объем поглощения углекислого газа по сравнению с верховыми (олиготрофными) болотами. Важный результат касается различий в отклике экосистем на метеорологические аномалии: для верховых болот высокая температура воздуха и низкая влажность летом приводили к снижению валовой первичной продукции и, соответственно секвестрации, тогда как для переходного болота же погодные условия соответствовали максимальным значениям поглощения CO₂. В аномально влажный сезон, напротив, именно мезотрофное болото уменьшало сток углерода.
Почему одни болота «сдаются», а другие – нет? Комментирует один из авторов исследования, Роберт Сандлерский: «По-видимому, секрет устойчивости кроется в сочетании уровня воды и типа растительности. На переходных болотах уровень грунтовых вод обычно выше и стабильнее, чем на верховых. Но главное различие – это их "инструменты" охлаждения. В мезотрофных экосистемах преобладают сосудистые растения (осоки, травы), чьи корни уходят глубоко в насыщенный водой торф. В жару они работают как мощные природные насосы, выкачивая воду и испаряя её через листья. Этот процесс – транспирация – эффективно охлаждает поверхность болота, позволяя системе сохранять организованность и продолжать фотосинтез. Совсем иная картина наблюдается на верховых болотах, где доминируют сфагновые мхи. У мхов нет корней, и они зависят от влажности самого верхнего слоя. Как только солнце нагревает поверхность выше 25°C, и уровень воды в болоте падает, верхние, активно работающие слои сфагнума теряют связь с влагой и «отключаются». В этот момент верховое болото перестает работать, переводя поступающую солнечную энергию в тепловой поток в атмосферу и, соответственно, резко сокращая поглощение углерода».
Полученные результаты показывают, что при моделировании углеродного баланса болот бореальной зоны и включении их в климатические модели необходимо учитывать не только климатические факторы, но и тип болота, трофический статус и особенности растительности. Унифицированное представление «болот» как однородного типа экосистем может приводить к существенным ошибкам при прогнозах роли высокоширотных территорий в глобальном углеродном цикле. Вполне возможно, что именно мезотрофные болота могут стать наиболее надежными буферами, сдерживающими накопление парниковых газов в атмосфере в условиях меняющегося климата.
Mamkin V., Avilov V., Dmitrichenko A., Dyukarev E., Emelianova E., Gorbarenko E., Gulyaev R., Ivanov D., Kurbatov E., Kuricheva O., Lapshina E., Miglovets M., Ogurtsov S., Sandlersky R., Suvorov G., Trusova S., Zagirova S., Kurbatova J. Ecosystem–atmosphere exchange of CO₂ in ombrotrophic and mesotrophic peatlands in the taiga zone of European Russia and West Siberia // Global Biogeochemical Cycles, 2026. 40, e2025GB008592.
Международная лаборатория ландшафтной экологии: Научный сотрудник
Международная лаборатория ландшафтной экологии: Заведующий лабораторией