Дайджест за июль 2023 г.: обзор последних исследований в области газообмена между поверхностью и атмосферой

Новости проекта

Международный коллектив ученых исследовал особенности эмиссии закиси азота на основе данных полевых измерений

Закись азота (N2O) является мощным парниковым газом, радиационное воздействие которого в 265-298 раз сильнее, чем у двуокиси углерода (CO2). Увеличение содержания N2O в атмосфере также способствует истощению стратосферного озона. Недавние полевые исследования показали, что выбросы N2O из арктических экосистем увеличились в связи с потеплением. До сих пор выбросы в пространстве и времени не были адекватно оценены. Здесь мы пересмотрели существующую модель биогеохимии на основе процессов - модель наземных экосистем TEM - чтобы включить более подробные процессы биогеохимического азотного (N) цикла в почве, эффекты таяния вечной мерзлоты и поглощение атмосферного N2O в почве. Затем модель используется для анализа выбросов N2O из наземных экосистем субполярных широт суши Северного полушария. Мы обнаружили, что как региональное производство N2O, так и чистые выбросы увеличились с 1969 по 2019 год, причем производство составляет 1,2-1,3 ТгN год-1, а чистые выбросы - 1,1-1,2 ТгN год-1 с учетом эффекта оттаивания вечной мерзлоты. Поглощение почвой N2O из атмосферы составило 0,1 ТгN год-1 с небольшой межгодовой изменчивостью. Осаждение азота в атмосфере значительно увеличило эмиссию N2O на 31,5±3,1%. В пространственном отношении наземные экосистемы действуют как чистые источники или как поглотители в диапазоне от -12 до 700 мг N м-2 год-1 в зависимости от температуры, осадков, характеристик почвы и типов растительности в регионе.

Исследование опубликовано в онлайн-сборнике препринтов.

Коллаборация ученых из Дании опубликовали исследование о влиянии гидрологических режимов сельхозугодий на эмиссию CO2 и CH4

Значительный потенциал смягчения последствий изменения климата, связанный с восстановлением торфяников путем орошения и интенсификации сельского хозяйства для снижения выбросов парниковых газов (ПГ), в основном признан. Зеленая программа Дании направлена на восстановление 100 000 га торфяников к 2030 году. Эта площадь соответствует более чем половине датских торфяников, при этом ожидаемое сокращение выбросов парниковых газов составит почти половину всех выбросов от землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства (LULUFC). Последние достижения позволили установить функциональную взаимосвязь между гидрологическими режимами, т.е. уровнем залегания грунтовых вод (УГВ), и выбросами CO2 и CH4. Это создает основу для научно обоснованных инструментов для оценки и определения приоритетности проектов восстановления торфяных болот. В данной статье мы закладываем основу для такого развития, создавая карту УГВ высокого разрешения для датских торфяников. Далее мы определяем функции отклика УГВ (CO2 и CH4), подогнанные к датским данным о потоках, чтобы получить национальную оценку выбросов ПГ для торфяных почв. По нашим оценкам, ежегодные выбросы ПГ составляют 2,6 млн тонн CO2-экв, что примерно на 15% ниже предыдущих оценок. Наконец, мы изучили альтернативные сценарии восстановления и выявили существенные различия в потенциале сокращения выбросов парниковых газов в зависимости от приоритетности полей в стратегии переувлажнения. Если приоритет отдается влажным полям, что вполне вероятно в контексте добровольного восходящего подхода, потенциал сокращения выбросов парниковых газов составляет всего 30 % для первых 10 тыс. га по сравнению со сценарием, в котором приоритет отдается осушенным полям. Это подчеркивает важность предложенной схемы, связывающей УГВ и выбросы ПГ, для руководства пространственно дифференцированным восстановлением торфяников.

Исследование опубликовано в журнале Biogeosciences