Восстановление растительности в арктических экосистемах приводит к накоплению органического углерода и росту микробной активности почв, что, в итоге, ускоряет круговорот углерода. К такому выводу пришли учёные в результате исследования почв, формирующихся на арктических песчаных дюнах. Работа была выполнена коллективом исследователей Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с коллегами из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Научно-технологического университета «Сириус» и Геттингенского университета имени Георга Августа (Германия). Результаты опубликованы в международном научном журнале Catena.
Исследование было проведено на естественном песчаном массиве в Надымском районе Ямало-Ненецкого автономного округа. Научная группа изучила как подвижные, лишённые растительности песчаные дюны, так и стабилизированные участки, уже покрытые лесом. Такой подход позволил оценить процессы естественной сукцессии — закономерной смены экосистем — и проследить, как по мере восстановления растительности меняются свойства почв и интенсивность биологических процессов.
Проект, в рамках которого была опубликована статья, реализуется с 2024 года на базе Тюменского государственного университета. Одним из ключевых исполнителей исследования является группа учёных Научно-технологического университета «Сириус», принимавших участие в анализе данных и интерпретации результатов, связанных с круговоротом углерода в формирующихся экосистемах.
Учёные показали, что по мере развития растительного покрова возрастает поток углекислого газа из почвы в атмосферу. Это связано с ростом микробной активности: углерод в почвах начинает быстрее накапливаться, но одновременно и быстрее минерализоваться. Скорость накопления органического углерода на арктических песчаных дюнах составила 0,1–0,2 г/кг за десятилетие. Несмотря на то что эти значения ниже, чем в более южных экосистемах, вклад Арктики в глобальную секвестрацию углерода остаётся значимым из-за огромной площади подобных ландшафтов.
«Важность выполненной работы состоит в том, что мы смогли оценить скорость накопления углерода в экосистемах, находящихся на самых ранних этапах своего развития. В условиях глобального изменения климата таких “молодых” экосистем будет становиться всё больше, и для фундаментального понимания функционирования природных систем крайне важно знать, с какой скоростью в них идут процессы круговорота химических элементов», — отмечает ведущий научный сотрудник направления «Геоэкология» Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Екатерина Филимоненко.
Отдельный интерес, по словам учёных, представляют труднодоступные и малоизученные экосистемы — такие как арктические песчаные дюны или территории, формирующиеся после отступления ледников. Последнее направление также входит в число исследовательских фокусов Университета «Сириус». Изучение подобных природных лабораторий позволяет расширить представления о том, как экосистемы возникают, развиваются и реагируют на климатические изменения.
Полученные результаты вносят вклад в фундаментальное понимание процессов функционирования арктических экосистем и могут быть использованы при дальнейшем моделировании биогеохимических циклов в условиях меняющегося климата.