Закономерности формирования состава органических соединений тундровых торфяников в условиях изменяющегося климата

Выявлены структурно-функциональные параметры гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК) тундровых бугристых торфяников. Установлено изменение мольного соотношения x(H) : x(C) для ГК по профилю торфяников, что обусловлено активизацией криогенных процессов в верхней части сезонно-талого слоя, процессами естественного отбора конденсированных структур молекул ГВ и ботаническим составом торфа. Проведен количественный анализ структурных фрагментов молекул ГВ методом ¹³С-ЯМР-спектроскопии. Оценено содержание функциональных групп и молекулярных фрагментов ГК и ФК, свидетельствующее о существенном различии их молекулярного состава при переходе от верхних слоев торфа к нижним. Длительное воздействие низких температур приводит к отщеплению наименее прочносвязанных лабильных фрагментов в молекулах ГК, за счет чего наблюдались рост доли ароматических и уменьшение неокисленных алифатических фрагментов на границе сезонно-талого слоя. Идентифицирован спектр неспецифических органических соединений (полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), н-алканов, карбоновых кислот) в тундровых бугристых торфяниках, и выявлены закономерности их накопления и трансформации, связанные с влиянием низких температур, обусловливающих дифференциацию исследуемых соединений на профильном уровне. ПАУ в торфяниках верхних горизонтов представлены, главным образом, низкомолекулярными двух- и четырехъядерными ПАУ (нафталином, фенантреном, флуорантеном, пиреном, хризеном). Отмечено значительное увеличение высокомолекулярных 5,6-ядерных ПАУ (в особенности бензперилена) в торфяных горизонтах нижних слоев. В тундровых торфяниках насыщенные углеводороды представлены гомологическим рядом, начиная с С₁₅ и заканчивая С₃₅, с заметным преобладанием углеводородов с нечетным числом атомов углерода. Показано, что на границе многолетней мерзлоты происходит модификация количественных и качественных параметров высоко- и низкомолекулярных органических соединений. Таким образом, в случае изменения климата при изменении верхней границы многолетней мерзлоты и включении новых слоев торфа в глобальный цикл углерода, возможно использование при многолетнем мониторинге специфических и неспецифических органических соединений как соединений-маркеров для индикации климатических изменений в высоких широтах.