Актуальность проекта

Изменение климата, выражающееся в глобальном потеплении, учащении и усилении засух, пожаров и других экстремальных явлений, влияет на цикл углерода (С), изменяя его запасы в пулах и потоки между ними. Поскольку наибольший запас С в наземных экосистемах находится в почве, количественные оценки состояния почвенного С и его стабильность имеют решающее значение для понимания глобального цикла С. 

Скорость оборота и стабильность органического С в почве подвержены влиянию повышения температуры, изменений количества осадков и их пространственного варьирования, увеличения числа экстремальных явлений (засухи, наводнения, волны тепла), концентрации углекислого газа в атмосфере, содержания и выпадения азотных соединений. Из этих глобальных климатических изменений в проекте изучаются повышение температуры и увеличение выпадения азотных соединений, а также процессы, провоцируемые этими глобальными изменениями, – таяние ледников и усиление природных пожаров, так как эти факторы наиболее существенно влияют на стабилизацию и дестабилизацию органического вещества в почве. Механизмы стабилизации и дестабилизации С рассматриваются для молодых почв, формирующихся после отступления ледников, и для хорошо развитых почв.

Научная и практическая значимость проекта

Прогнозируемое усиление глобальных климатических изменений и антропогенного прессинга может как увеличивать стабильность органического С в почве, так и ускорять его разложение – дестабилизировать. Принципиально новым научным взглядом на механизмы стабилизации и дестабилизации органического С в почве является биоэнергетический подход. Он интерпретирует стабильность С в почве как результат энергетических ограничений, с которыми сталкиваются разлагающие организмы. Экспериментальное и теоретическое развитие этого подхода, реализующееся в проекте, является прогрессивным шагом для формирования новой парадигмы, объясняющей стабильность органического С в почве.

Ожидаемые результаты

В результате реализации проекта:

• Будет оценён длительный эффект потепления почвы на механизмы стабилизации и дестабилизации органического углерода на примере высотного градиента лесных и луговых экосистем Западного Кавказа;
• Будет установлена последовательность механизмов стабилизации углерода в молодых почвах, формирующихся при отступлении ледников Эльбруса в результате глобального потепления, и роль накопления стабильного углерода в смягчении последствий климатических изменений;
• Будет оценено влияние природных пожаров на механизмы стабилизации и дестабилизации углерода почв и растительных остатков в широколиственных лесах, тайге и тундре;
• Будет оценено влияние C/N стехиометрии, вызванной увеличением поступления в почву азота, на механизмы стабилизации и дестабилизации органического углерода;
• Будет оценена траектория разложения органического вещества при повышении и понижении температуры в молодых и развитых почвах;
• Будут генерализированы глобальные данные о стабильности органического вещества почв в ответ на изменения климата.

Другие проекты