Дайджест за февраль 2026 г.: обзор последних исследований в области газообмена между поверхностью и атмосферой

Новости проекта

Американские исследователи измерили потоки CO₂ и CH₄ из стоячих мёртвых деревьев вдоль градиента влажности в лесных болотах штата Мэн

Валежник, составляющий 15-20% надземной биомассы лесов, является важным, но недостаточно изученным компонентом экосистемных потоков парниковых газов (ПГ). В частности, стоячие мертвые деревья (коряги) могут служить проводниками атмосферных потоков углекислого газа (CO2) и метана (CH4), которые изменяются в зависимости от условий окружающей среды. Мы измерили потоки CO2 и CH4 из шести коряг, расположенных вдоль градиента от возвышенности к заболоченной местности в исследовательском лесу Хоуленд (штат Мэн, США). Измерения проводились каждые две недели с апреля по ноябрь 2024 года. Используя нелинейные модели, мы количественно оценили реакцию потока на экологические факторы, включая влажность почвы, температуру грунта и воздуха. Потоки газов увеличивались с повышением температуры, однако поток CO2 достигал максимума при умеренной влажности почвы (≈ 30 %), в то время как CH4 достигал максимума при самых высоких уровнях влажности. Потоки СН4 в подавляющем большинстве случаев были положительными, что позволяет предположить, что коряги являются важными путями выделения газов из водно-болотных угодий. Поток СН4 был относительно нечувствителен при низкой влажности почвы и температуре, но увеличивался с повышением температуры почвы при высокой влажности почвы, подтверждая, что метаногенез зависит от анаэробных условий увлажнения. Результаты также свидетельствуют о том, что поток CO2 варьировался в зависимости от потока CH4 от snags, причем уменьшение потока CO2 было связано с увеличением потока CH4. По мере увеличения влажности почвы при влажности почвы ≈ 60 % происходило заметное изменение газовых потоков (от выбросов CO2 к выбросам CH4). По сравнению с другими субстратами на этом участке, включая почву, живые деревья и различный сухостой, коряги были самыми крупными источниками CO2 и вторыми по величине источниками CH4. Мы представляем прямые измерения газообмена в корягах по градиенту влажности и температуры, позволяющие по-новому взглянуть на потоки CO2 и CH4 из коряг.

Исследование опубликовано в Biogeosciences.

Канадские исследователи использовали спутники GHGSat для оценки глобальных выбросов метана из объектов энергетического сектора в 2023 году

Выбросы метана на объектах энергетического сектора (нефть, газ и уголь) вносят существенный вклад в выбросы парниковых газов и имеют значительный потенциал для их снижения. Мы оценили глобальные выбросы метана в 2023 году из точечных источников в энергетическом секторе, используя спутниковую группировку GHGSat с высоким пространственным разрешением. Спутник GHGSat зафиксировал выбросы метана в объеме 8,30 ± 0,24 миллиона тонн в год на 3114 участках, где происходили выбросы. Было обнаружено, что обнаруженные участки с выбросами нефти, газа и угля в 16 и 48% случаев, соответственно, превышают предел обнаружения GHGSat без явных континентальных различий. По сравнению с оценкой Глобального кадастра использования топлива (GFEIv3), оценка GHGSat включает 12% от общего объема выбросов GFEIv3, или 24% в местах наблюдения GHGSat, с хорошей пространственной корреляцией в масштабе страны, но только слабой пространственной корреляцией в масштабе ячейки сетки 0,2°-×-0,2°. Выбросы метана при добыче нефти, газа и угля являются причиной значительной доли глобальных выбросов парниковых газов, и их относительно просто уменьшить, но сначала необходимо определить эти источники. Джервис и др. определены оценки выбросов метана в 2023 году из точечных источников в энергетическом секторе с использованием глобальных данных высокого разрешения спутниковой группировки GHGSat. Эти наблюдения выявили непостоянный характер многих выбросов, а также степень пространственной корреляции выбросов с существующими кадастрами, продемонстрировав полезность спутниковых наблюдений с высоким разрешением и предоставив полезную информацию для целенаправленных усилий по смягчению последствий.

Исследование опубликовано в Science.

Австралийские учёные использовали спутниковую флуоресценцию и инверсные методы для оценки фотосинтеза и других природных потоков CO₂

Вклад фотосинтеза и других естественных компонентов углеродного цикла представляет собой самую большую неопределенность в нашем понимании источников и поглотителей углекислого газа (CO2). В то время как пространственно-временное распределение суммарного поверхностного потока Земли (сумма всех вкладов) может быть выведено из концентраций CO2 в атмосфере с помощью инверсии потока, отнесение суммарного потока к его отдельным компонентам остается сложной задачей. Появление спутниковых наблюдений за флуоресценцией, вызванной солнечным излучением (SIF), дает возможность разделить природные компоненты путем выделения валовой первичной продуктивности (GPP), фотосинтетической составляющей чистого потока. Здесь мы представляем новую систему статистической инверсии потоков, которая одновременно использует данные наблюдений за концентрацией SIF и CO2, расширяя WOMBAT v2.0 (WOllongong Methodology for Bayesian Assimilation of Trace-gases, version 2.0) иерархической моделью пространственно-временной зависимости между процессами GPP и SIF. Мы называем новую систему WOMBAT v2.S и применяем ее к данным SIF и CO2, полученным со спутника NASA Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) и другим приборам для оценки естественных потоков по всему земному шару за последний шестилетний период. В имитационном эксперименте, который соответствует поисковым характеристикам OCO-2, включение SIF повышает точность и неопределенность количественных оценок потока компонентов. Сравнивая оценки WOMBAT v2.S, v2.0 и независимой инициативы FLUXCOM, мы видим, что привязка GPP к SIF оказывает незначительное влияние на чистый поток, как и ожидалось, но приводит к усилению сезонных циклов и изменению зонального распределения компонентов естественного потока.

Исследование опубликовано в Environmetrics.