Карбоновый полигон «Росянка»

Участники карбонового полигона

Участники программы создания и функционирования карбонового полигона

• Атлантическое отделение ФГБУН Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН
• Институт лесоведения РАН

Технологические партнеры

• Атлантическое отделение ФГБУН Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН
• ГБУ КО "Природный парк "Виштынецкий"
• ИП Кукушкин
• Международные проекты DESIRE, PeatRus

Описание участков

Торфяник Виттгирренский – 112,4 га

Антропогенно-измененный ландшафт, представленный торфяником (осушенным болотом) и окружающими его землями с/х назначения.

Относится к подпровинции озёрно-ледниковых всхолмленных низменных равнин; району Приинстручской холмисто-моренной гряды.

Структура и типы растительности

Растительные сообщества современного торфяника Виттгирренского представляют собой различные сукцессионные стадии зарастания торфяных пустошей, развивающихся в направлении формирования высоких берёзовых древостоев (в центре) и заболоченных лесо-кустарниковых комплексов по окраине.

1. Лесная древесная растительность
   • Мелколиственный лес влажный (осина, берёза), 14,8 га, высота древостоя 15-20 м, диаметр стволов 5-15см, сомкнутость 40-50%.
   • Мелколиственный лес (сухой березняк), 4,48 га, высота древостоя 12-15 м, диаметр стволов 10-20 см, сомкнутость 40-50%.
   • Мелколиственный лес (березняк с тростником и вейником), 0,86 га, высота древостоя 12-15 м, диаметр стволов 10-20 см, сомкнутость 40-50%.
2. Древесная растительность торфяных пустошей
   • Берёзовая поросль разреженная низкорослая с пушицей на торфяных пустошах, 25,29 га, высота древостоя 0,5-2 м, диаметр стволов 1-3 см, сомкнутость 5-15%, местами 50-60%.
   • Берёзовая поросль густая, высокая на торфяных пустошах, 16,95 га, высота древостоя 1,5-4 м, диаметр стволов 1-5 см, сомкнутость 30-50%.
   • Берёзовая поросль плотная, сомкнутая, 1,82 га, высота древостоя 2-6 м, диаметр стволов 2-7 см, сомкнутость 70-90%.
   • Берёзовая поросль с сосной плотная, сомкнутая, 11,26 га, высота древостоя 2-6 м, диаметр стволов 2-8 см, сомкнутость 60-80%.
   • Берёзовая поросль послепожарная, 3,57 га, высота древостоя 0,5-2,5 м, диаметр стволов 1-3 см, сомкнутость 5-20%.
   • Березняк высокоствольный вдоль крупных канав, 3,78 га, высота древостоя 8-12 м, диаметр стволов 8-15 см, сомкнутость 30-40%.
3. Кустарниковая растительность
   • Кустарниковые ивняки заболоченные с тростником, 13,23 га.
   • Кустарниковые ивняки заболоченные с тростником и отмирающим древостоем (осина), 5,83 га.
   • Кустарниковые ивняки на выработанных участках (без торфа), 6,73 га.
4. Травяная и кустарничковая растительность
   • Высокотравные открытые участки с тростником на выработанных участках, 1,78 га.
   • Опушка леса, 6,22 га.
   • Открытые торфяные пустоши на бровках крупных каналов, 1,69 га.
   • Травяные топи открытые с ситником, 1,22 га.
   • Травяные топи с берёзовой порослью, 5,73 га.
   • Тростниковые займища на подтопленных участках, 2,29 га.
5. Растительность водных местообитаний
   • Гидрофильная растительность мелиоративных канав второй, третьей и четвёртой категорий, 5,3 га.
6. Прочие территории
   • Вырубка, 1,03 га.
   • Сельскохозяйственные территории, 1,79 га.

Типы почв

Почвенный покров проектной территории состоит из трёх участков:

1. Болотные низинные перегнойно-глеевые почвы на окраинах под кустарниковыми сообществами с тростником. Мощность перегнойного горизонта 30 см, реакция среды (рНН2О) 6,7-7,0. Глеевый горизонт – карбонатный, реакция среды – 7,8. Верхний слой подстилающей породы (около 20-40 см) может быть выщелочен от карбонатов, и иметь рНН2О около 7.
2. Болотные низинные почвы:
   • под влажным мелколиственным лесом (под осиново-берёзовыми сообществами с ивняком): торф древесный, средняя мощность слоя 70 см, реакция среды близкая к нейтральной, зольность увеличивается с глубиной от 8 до 19%;
   • остаточная маломощная (около 70 см) залежь низинного типа после выработки верхового торфяника под современным мелколиственным лесом с тростником и золотарником гигантским; степень разложения торфа увеличивается сверху вниз от 50% до 65%, реакция среды кислая (рНН2О 4,5-5,0, рНKCl от 3,3 до 4,1), зольность от 4,4 до 7,7%.
3. Верховые торфа в центральной части (остаточная торфяная залежь). Площадь в центре торфовыработки покрыта берёзовой порослью с фоном из пушицы влагалищной с участием вереска. Общая мощность торфяной залежи варьирует от 80 до 120 см. Сверху залегает остаточный слой верхового торфа мощностью 20-40 см, в основном моховой по составу, чаще всего среднеразложившийся, сильнокислый (рНKCl от 3,1 до 4,0), зольность 1,5-5,6 (чаще всего 2,2-3,3%). Наименьшие величины зольности (1,1%) в остаточном горизонте верхового торфа обнаружены в восточной части объекта. Плотность сложения торфов варьирует в пределах 0,07-0,09 г/см3.
   

   Верховой торф сменяется сильно разложившимися низинными осоково-ольховыми торфами с переходным горизонтом к глеевому слою. Зольность низинных торфов увеличиваются с глубиной от 3 до 5,6-6,5%, единично до 8%. Все торфа нормальнозольные. Реакция среды в толще низинных торфов увеличивается сверху вниз (рНН2О 4,2-5,3, рНKCl от 3,2 до 4,2).

Балтийское море, Гданьская впадина – 143 га

Участок находится на восточном склоне Гданьской впадины в территориальных водах РФ за пределами береговой зоны моря. Представляет собой постледниковую слабонаклоненную равнину солоноватого, эвтрофированного шельфового внутриконтинентального моря, покрытую терригенными алеврито-пелитовыми илами, подверженными спорадической аноксии, с высоким содержанием органического углерода и углеводородных газов.

Типы почв

Донные осадки представлены морскими терригенными алеврито-пелитовыми илами с высоким содержанием органического углерода и углеводородных газов (содержание метана в осадках превышает фоновые концентрации в десятки раз). Они подстилаются голоценовыми озерными и озерно-ледниковыми илами. Базальным горизонтом для голоценовых осадков является кровля морены.

Научно - исследовательские работы

1. Климатический мониторинг природных и антропогенных систем Калининградской области в условиях глобальных изменений окружающей среды (рук. к.г.-м.н. Л.Д. Баширова)

Ожидаемые результаты

• Количественные оценки потоков парниковых газов для разных периодов осреднения на территории торфяника Виттгирренского после реализации технологии вторичного заболачивания, а также на нетронутой территории торфяника (фоновой). Получение данных о сезонной и суточной изменчивости потоков парниковых газов.
• Первые данные об углеродном балансе.
• Разработанная система мониторинга изменения характера потоков парниковых газов на опытной (подвергшейся вторичному заболачиванию) и фоновой части торфяника Виттгирренского.
• Прогноз изменения углеродного баланса по результатам обводнения части торфяника Виттгирренского.
• Адаптация методики климатического мониторинга и оценки эмиссии парниковых газов на антропогенно-измененных ландшафтах.

2. Разработка информационной системы обеспечения карбонового полигона данными космического мониторинга в рамках климатического мониторинга природных и антропогенных систем Калининградской области (рук. д.ф.-м.н., проф. Г.Н. Ерохин)

Ожидаемые результаты

• Работающая информационная система обеспечения карбонового полигона данными космического мониторинга.

3. Временная изменчивость потоков углерода на морском карбоновом полигоне в Балтийском море (рук. к.г.-м.н., доцент В.В. Сивков)

Ожидаемые результаты

• Определение количественных значений показателей эмиссии и секвестирования углерода в морской среде с учетом сезонной изменчивости:
  1. скорости первичной продукции фитопланктона;
  2. потоков углеводородных газов на границах «вода-дно» и «вода-атмосфера»;
  3. седиментационного потока органического углерода из слоя фотосинтеза ко дну моря.
  4. Разработка и адаптация специализированной методики мониторинга показателей эмиссии и секвестирования углерода в морской среде.

4. Разработка технологии секвестрования эмиссий парниковых газов, образующихся при естественном гниении биомассы дрейфующих водорослей и морского мусора (рук. д.б.н. О.О. Бабич)

Ожидаемые результаты:

• Массив данных о морфологическом, физико-химическом и компонентном составе дрейфующих водорослей и антропогенных отходов, находящихся в прибрежной и береговой зоне Балтийского моря;
• Аналитическая информация об уровне снижения эмиссии парниковых газов и эколого-экономических показателях различных технологических методов переработки дрейфующих водорослей и морского мусора.
• Технология получения биотоплива и смеси побочных продуктов с добавленной стоимостью (биоуголь, питательные компоненты) из смеси биомассы водорослей и морского мусора методом гидротермального ожижения.
• Оценка технологической эффективности получения биогаза и компоста из смеси водорослей и отходов.
• Исходные данные для проектирования опытно-промышленной установки по переработке дрейфующих водорослей и морского мусора.

Образовательная составляющая программы

Перечень основных существующих, адаптируемых и разрабатываемых программ.

1. Реализация сетевой магистерской программы «Геоэкология океана и приморских территорий»

Год разработки и внедрения: внедрена

Участники образовательной программы: Дальневосточный федеральный университет, Севастопольский государственный университет.

Адаптация в 2021-2022 гг.:

1. Доработка модуля «Эколого-правовые основы профессиональной деятельности».
2. Разработка нового модуля, посвященного методам измерений парниковых газов и мониторинга (не менее 15 з.е.).
   При формировании модуля будет реализовано несколько подходов:
   • модернизация рабочих программ дисциплин с введением разделов в соответствии с требуемыми компетенциями;
   • включение новых курсов с учетом профессиональных стандартов и требуемых компетенций.
3. Дополнение программ практик компетенциями, формируемыми в результате натурных наблюдений на карбоновом полигоне «Росянка».

Подробнее о программах

2. Разработка программы профессиональной переподготовки «Мониторинг климатически активных газов с основами секвестрационной экономики»

Год разработки: 2021-2022 гг.

Год внедрения и реализации: 2022

Объем часов: 260 час., в т.ч. 200 часов контактной работы (из них 50 часов – учебные практики, в т.ч. выездные).

Планируемые модули:

1. Модуль «Базовые естественнонаучные дисциплины»
2. Модуль «Современные технологии в экологической оценке и контроле наземных и морских экосистем»
3. Модуль «Эколого-экономические аспекты декарбонизации экономики»
4. Модуль «Экологический мониторинг и экологическое право»
5. Модуль «Информационные технологии»
6. Модуль «Практики».

3. Разработка программы дополнительного профессионального образования – повышения квалификации «Мониторинг и контроль парниковых газов»

Год разработки: 2021-2022 гг.

Год внедрения и реализации: 2022

Объем часов: 72 час. (при необходимости объем программы может быть увеличен до 144 часов преимущественно за счет практической части). Разрабатывается для целевой аудитории, имеющей соответствующее базовое образование. Акцент делается на методическую и инструментальную подготовку обучающихся. Особое значение уделяется обработке и анализу полученной информации.

4. Проведение ежегодной Международной летней школы «Прибрежная зона моря: исследования, управление и перспективы»

Сроки проведения мероприятия: ежегодно, июль – август.

Формат мероприятия: чтение лекций и проведение мастер-классов на борту исследовательских судов ИО РАН с участием ведущих российских и международных ученых.

Количество участников: 30 молодых ученых-слушателей, 20-25 лекторов, 25-27 членов научной группы, участвующей в экспедиции

Дополнительная информация:

Школа 2021 года

Школа 2020 года

Международная интеграция деятельности карбонового полигона

1. Международный проект DESIRE «Развитие устойчивого (адаптивного) управления торфяниками в водосборном бассейне реки Неман»

Срок реализации проекта: 2019-2021 гг.

Основной исполнитель в России – ГБУ КО «Природный парк «Виштынецкий» (Министерство природных ресурсов и экологии Калининградской области).

Зарубежные партнеры: Университет Грайфсвальда, Германия; Фонд Михаэля Зуккова, Германия; Варшавский Университет естественных наук, Польша; Польское общество защиты птиц, Польша; Университет Витаутас Магна, Литва; Фонд защиты природы, Литва.

Финансирование: программа «Интеррег».

2. Международный проект PeatRus «Восстановление торфяных болот в России для предотвращения пожаров и смягчения изменений климата»

Срок реализации проекта: 2021-2023 гг.

Основной исполнитель в Калининградской области – ГБУ КО «Природный парк «Виштынецкий» (Министерство природных ресурсов и экологии Калининградской области).

Зарубежные партнеры: Международная организация по сохранению водно-болотных угодий (Wetlands International), Фонд Михаэля Зуккова, Институт ботаники и геоэкологии Грайфсвальдского университета.