Как оценить «дыхание» леса: что происходит на карбоновых полигонах

Научные исследования показывают, что российская сеть карбоновых полигонов, насчитывающая 19 площадок, активно работает над созданием цифровых двойников экосистем. В теплый сезон вода в Финском заливе поглощает углекислый газ, а в холодные месяцы выделяет его в атмосферу. Учёные оценили, что итоговый поток углерода составляет около четырёх граммов на квадратный метр в год. Эти данные подчеркивают важность сезонных изменений и условий измерений. Пишет Ferra.

Лес накапливает углерод, а почвы и растительность участвуют в обмене газами с атмосферой. Морская поверхность также влияет на уровень климатически активных газов, и интенсивность этих процессов зависит от различных факторов, таких как температура и состав воды. Для точной оценки углеродного баланса необходимо учитывать границы экосистемы и временные рамки наблюдений.

На карбоновых полигонах исследуют углекислый газ, метан и другие парниковые газы, интересуясь направлением и интенсивностью их обмена. Эти данные необходимы для проверки моделей и изучения способов увеличения поглощения углерода.

Проект карбоновых полигонов был запущен Минобрнауки в феврале 2021 года. Каждый полигон включает участки с характерными для региона условиями, где устанавливается оборудование для контроля углеродного баланса. Операторы полигонов, включая университеты и научные организации, отвечают за закупку приборов, установку датчиков и организацию полевых исследований.

К осени 2026 года сеть насчитывала 19 полигонов общей площадью около 313 тысяч гектаров, охватывающих различные экосистемы, включая тундру, леса и агроландшафты. Это разнообразие позволяет исследовать газообмен в разных природных условиях.

Одним из методов наблюдений является использование вихревых ковариаций, которые регистрируют перенос газов воздушными вихрями. На полигоне «Евразийский» установлено оборудование для измерения потоков CO₂ и метана с помощью 28-метровой мачты, а также автоматическая метеостанция для дополнительных наблюдений.

Другой инструмент — почвенная камера, которая отслеживает изменение концентрации газов на небольшой площади. На воронежском полигоне «FOR&ST CARBON» в 2026 году использовали установку для регистрации CO₂, CH₄ и водяного пара. Дистанционное зондирование с помощью беспилотников и спутников дополняет данные о больших территориях.

Исследование требует комплексного подхода: установка приборов, обеспечение их работы и обработка полученных данных. Операторы полигонов также занимаются полевыми лабораториями и настройкой систем сбора данных.

Исследование восточной части Финского залива, проведенное учеными Балтийского федерального университета и Института океанологии, продемонстрировало важность длительных наблюдений. В результате было установлено, что в холодные месяцы акватория выделяет CO₂, а в теплые поглощает его благодаря фотосинтезу фитопланктона. Итоговый расчет показал, что в атмосферу поступает около четырех граммов углерода на квадратный метр.

К сентябрю 2026 года операторы карбоновых полигонов привлекли более 1,7 миллиарда рублей внебюджетного финансирования и закупили свыше 350 единиц оборудования. На площадках разрабатываются российские модели углеродного баланса и секвестрационные технологии, а также проводятся испытания отечественных приборов.

Важной частью программы является подготовка специалистов, для чего университеты запускают магистерские программы и курсы повышения квалификации. Экспертный совет Минобрнауки утвердил стратегию развития сети на 2026–2030 годы, включая создание распределённой электронной платформы для формирования цифровых двойников экосистем.

Эта платформа будет использовать накопленные данные для создания моделей экосистем, что позволит проводить виртуальные эксперименты и разрабатывать инструменты управления природными ресурсами. Наблюдения на карбоновых полигонах обеспечивают качественную основу для дальнейших исследований и обсуждений углеродного потенциала конкретных территорий.