ИСТИНА

В ходе данного исследования была проведена комплексная оценка отклика болотных экосистем умеренных и полярных широт, расположенных на различных континентах, на экстремальные явления погоды, которые включали аномалии температур (аномально высокие/низкие температуры) и аномалии осадков (засухи/интенсивные осадки). Для анализа отклика потоков СО2 и скрытого тепла (LE) на экстремальные явления температур и осадков использовались данные реанализа ERA5 (Smith, 2011) и данные наблюдений за потоками СО2 и скрытого тепла, полученные из глобальной базы сети FLUXNET (https://fluxnet.org/data/). Для исследования были выбраны 15 станций мониторинга потоков парниковых газов, которые представляли собой наиболее продолжительные и непрерывные ряды наблюдений. Станции расположены на разных континентах, 8 мониторинговых станций в умеренных широтах и 7 в полярных. Все станции согласно классификации IGBP относятся к водно-болотным угодьям. Анализ отклика потоков СО2 и скрытого тепла на аномалии температур и осадков выявил, что реакция болотных экосистем в умеренных и полярных широтах может существенно отличаться. Эти различия могут быть обусловлены географическим положением экосистем, региональными климатическими особенностями, видовым составом растительности, а также интенсивностью экстремумов температур и осадков. В течение теплого полугодия в периоды экстремально высоких температур в умеренных широтах наблюдалась положительная аномалия потока СО2, соответствующая усилению эмиссии СО2 в атмосферу. В полярных широтах наблюдался противоположный отклик – увеличение поглощения СО2 болотными экосистемами при аномально высоких температурах. В данном случае противоположный отклик потоков СО2 может быть связан с отличиями в режиме увлажнения почвы в болотных экосистемах полярных широт, а также с различным видовым составом растительности. Экстремально высокие значения температуры сопровождались положительными аномалиями LE из-за интенсификации процессов испарения с повышением температуры, подобная тенденция наблюдалась во всех исследуемых болотных экосистемах. Мгновенный отклик болотных экосистем на интенсивные осадки (превышающие 95% квантиль) практически на всех рассматриваемых станциях проявлялся в виде увеличения потока СО2 в атмосферу. Наблюдаемый отклик может быть связан с «эффектом Бирча» (Birch, 1964) который проявляется в интенсификации почвенного дыхания в результате резкого повышения влажности почвы и, как следствие, увеличения скорости разложения и минерализации органического вещества при сильных осадках и повышении уровня грунтовых вод. Поток LE при интенсивных осадках уменьшается, что указывает на подавление испарения из-за высокой влажности воздуха и снижения приходящей солнечной радиации. Следует также отметить, что процент дней с увеличением поглощения СО2 в течении двух недель после интенсивных осадков существенно выше, чем для мгновенного отклика. Продолжительное отсутствие осадков, которое представлено экстремально низкими значениями API, сопровождается на большинстве рассматриваемых станций болотных экосистем отрицательными аномалиями потока СО2 (усиление поглощения). Исследование выполнено при поддержке РНФ, проект № 22–17–00073.