Пространственно-временная динамика и регулирование поглощения углерода в интенсивно управляемых экосистемах при изменении климата
Проект выполняется в рамках соглашения №075-15-2023-581, заключенного Институтом физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской академии наук и Министерством науки и высшего образования Российской Федерации. Цель проекта состоит в том, чтобы разработать новые и эффективные методы для учета климатических рисков при оценке поглощения углерода управляемыми лесными экосистемами и агро-экосистемами, оценить пространственно-временную динамику поглощения углерода в управляемых лесных экосистемах и агро-экосистемах Русской равнины и сформулировать стратегии адаптации поглотительной способности управляемых лесных экосистем и агро-экосистем к изменению климата на территории Центрального федерального округа, а также отдельных областей Северо-Западного и Приволжского федеральных округов.
Объектом исследований на первом этапе научно-исследовательской работы являлись результаты научно-исследовательских работ по пространственно-временной динамики поглощения углерода в управляемых лесных экосистемах и агро-экосистемах Русской равнины. Проведен анализ более 400 работ, опубликованных в изданиях, индексируемых РИНЦ и SCOPUS в период 2011-2023 гг. Цель исследований состояла в определении научно-технологических приоритетов в области оценки уязвимости запасов углерода в лесных экосистемах и агро-экосистемах, а также в оценке потенциальной интенсивности поглощения углерода в лесных экосистемах Русской равнины. В результате выполнения первого этапа научно-исследовательской работы сделан вывод о том, что наиболее приоритетным направлением исследований в области уязвимости запасов углерода в лесных экосистемах и агро-экосистемах является количественная характеристика пространственно-временной динамики устойчивости чистой первичной продукции растительного покрова к воздействию усиливающегося дефицита влаги, и о том, что потенциальная интенсивность поглощения углерода в биомассе растительного покрова лесных экосистем, сформировавшихся на заброшенных сельскохозяйственных землях в южной части лесной зоны Русской равнины, могла бы при оптимальном уходе оставаться довольно высокой вплоть до намеченных сроков достижения углеродной нейтральности РФ (2060 г.), если бы климатические условия оставались близкими к современным. Читать дальше ...
Объектом исследований на втором этапе научно-исследовательской работы являлись пространственно-временные характеристики изменения землепользования и изменения климата на территории Русской равнины, а также подверженность запасов углерода в управляемых лесных экосистемах и агро-экосистемах Русской равнины воздействию изменения климата и землепользования. Цель исследований состояла в выявлении тенденций изменения площади лесных экосистем и агро-экосистем и запасов углерода в этих экосистемах на территории Русской равнины с помощью результатов численных экспериментов, поставленных на моделях земной системы для различных сценариев изменения климата. В результате выполнения второго этапа научно-исследовательской работы сделан вывод о том, что даже при наиболее климатически неблагоприятном сценарии развития мировой экономики является возможным сохранение тенденции к увеличению площади лесных экосистем и увеличению запасов углерода в биомассе растительного покрова. Однако, что касается накопления углерода в почве агро-экосистем, то оно является возможным при сценарии развития мировой экономики, который предполагает выполнение действующих международных соглашений по смягчению изменения климата. Результаты проведенного исследования в целом говорят о том, что создание «карбоновых ферм» на землях, которые перестали использоваться в сельскохозяйственном производстве, может рассматриваться как деятельность, соответствующая тенденциям регионального развития в условиях изменяющегося климата. Читать дальше ...
В результате выполнения третьего этапа проекта был разработан программный комплекс для эко-гидрологического моделирования управляемых экосистем Русской равнины, разработаны имитационные модели для моделирования цикла углерода в лесных экосистемах и агро-экосистемах Русской равнины, проведены расчеты динамики запасов углерода в лесных экосистемах и агро-экосистемах Русской равнины при различных сценариях изменения климата, подготовлены методические рекомендации по формированию системы адаптационных мероприятий, необходимых для обеспечения климатической устойчивости поглощения углерода лесными экосистемами и агро-экосистемами Русской равнины. Подготовленные в ходе выполнения проекта методические рекомендации по формированию системы адаптационных мероприятий, необходимых для обеспечения климатической устойчивости поглощения углерода лесными экосистемами и агро-экосистемами могут быть использованы для обсуждения мер государственного регулирования, направленных на усиление поглощения углерода в управляемых экосистемах Русской равнины, при составлении отраслевых и региональных планов по адаптации к изменениям климата, при реализации лесоклиматических и агроклиматических проектов и при проектировании биологических систем выведения углекислого газа из атмосферы ("карбоновых ферм"). Читать дальше ...