ИСТИНА

В настоящее время уделяется большое внимание концентрации углекислого газа и метана, которые являются основными парниковыми газами, в связи с ростом парникового эффекта в атмосфере (Pachauri и др., 2015; Schuur и др., 2015; Turetsky и др., 2019). Большинство исследований сосредоточены на промышленных выбросах, сжигании ископаемого топлива и других антропогенных источниках, а также на экологических типах выбросов, таких как вулканы, пахотные земли и водно-болотные угодья (Hertwich, 2019; Tubiello и др., 2014). При этом работ, посвященных процессам промерзания-оттаивания почвы и их влиянию на эмиссию парниковых газов, относительно мало. В данной работе представлены полевые исследования эмиссии газов, полученные с использованием газоанализаторов. В качестве модельного полигона для исследования промерзающих луговых почв был выбран участок вблизи п. Нахабино и Красногорска в Московской области (55° 51′ 44.3′′ N 37° 11′ 21 .3 ′′ E). Проводились измерения концентрации метана и углекислого газа в приземном воздухе, непосредственно вблизи земной поверхности и почве на глубине 20 см, а также изучалось влияние снегопада и температуры (рис.1) на концентрации газов. Полученные экспериментальные результаты представлены в таблице 1. Согласно данным из таблицы 1 и рисунку 1, полученным в результате четырех полевых экспериментов, концентрация углекислого газа на земной поверхности и в грунте демонстрирует тенденцию к увеличению, в процессе замерзания поверхностных слоев почвы, что может объяснятся снижением газопроницаемости мерзлых грунтов и концентрировании газов в верхних частях почв. Несмотря на снижение температуры грунта и уменьшения активности микроорганизмов, процессы газодинамики грунта являются доминирующими при газовыделении. Например, при понижении температуры концентрация углекислого газа в воздухе сохранялась постоянной, а на поверхности почвы сначала уменьшалась, а затем резко увеличивалась до тех пор, пока не стабилизировалась. Это может быть напрямую связано с объемом выбросов углекислого газа из грунта в момент его выдавливания в момент промерзания. Содержание углекислого газа в грунте после его полного промораживания снижалась, вероятно, из-за уменьшения активности биопроцессов. Концентрация метана в грунте сначала стабилизировалась, а затем резко увеличилась в момент промерзания грунта и, наконец, уменьшилась к концу зимнего периода. В это же время содержание метана в воздухе и на поверхности земли сначала увеличивалось, затем снижалось и, наконец, стабилизировалось. Когда содержание метана в грунте резко возросло, содержание метана в воздухе и на поверхности земли уменьшилось, что может быть связано с тем, что грунт под снежным покровом замерз и стал препятствовать выходу метана из грунта. После резкого увеличения содержания метана в грунте, концентрация метана стабилизировалась, что, возможно, связано с увеличением толщины снежного покрова и уменьшением скорости промерзания. Температура почвы под снежным покровом увеличивалась, что привело к частичному оттаиванию мерзлой части грунта. Концентрация метана в воздухе и на поверхности земли менялась незначительно. Это может быть связано с тем, что утечка метана из грунта является относительно медленным процессом. Таким образом, показано что эмиссия метана и углекислого газа из грунтов является сложным динамическим процессом, зависящим от промерзания грунтов. Механизм выбросов метана и углекислого газа имеет определенную взаимосвязь со снегопадом, изменениями температуры, образованием снежного покрова, замерзанием почвы, действием микробов, дыханием растений и фотосинтезом.