Многолетнемерзлые болота: функционирование и уязвимость почвенно-геокриологических комплексов и органического вещества в условиях изменения климата

Проведена комплексная оценка современного состояния и устойчивости многолетнемерзлых болот, находящихся на стыке полярного и бореального климатических экотонов Восточно-европейской равнины и Севера Западной Сибири. Общие современные запасы почвенного углерода в криолитозоне европейского северо-востока составляют 2,11*1016 г, Западной Сибири – 1,04*1017 г, на долю слабодренированных заболоченных ландшафтов приходится 45 % и 36 % соответственно. Торфонакопление в болотных геосистемах началось в раннем голоцене (9800-8000 лет назад) с максимальными значениями в позднем пребореале (1-1,5 мм/год). С бореального до атлантического периода (9000-5657 л.н.) накопление торфа постепенно снижалось с 0,7 до 0,13 мм/год и позднее практически прекратилось. Торф многолетнемерзлых болот характеризуется значительной дифференциацией по содержанию легких и тяжелых ПАУ, н-алканов. Общее содержание ПАУ в многолетнемерзлых болотах Западной Сибири в 2,9 раза ниже, чем на Восточно-Европейской равнине. В восточно-европейских торфяниках основной пул составляют тяжелые высококонденсированные ПАУ (6-ядерный бенз[ghi]перилен – 69,6%), в западно-сибирских – легкие ПАУ (нафталин и фенантрен – 41,8 и 12,7 % соответственно). Наличие бенз[ghi]перилена в сезонно-талых и многолетнемерзлых торфяных слоях является маркером устойчивости органического вещества к разложению даже при протаивании многолетнемерзлых пород. Индексы н-алканов являются объективными маркерами изменения климата и этапов генезиса многолетнемерзлых болот в голоцене. В торфяных толщах преобладает медленно разлагаемое в анаэробных условиях органическое вещество, в большей мере подверженное аэробному разложению. 80-летние прогнозы показывают потери органического углерода от 1 до 30% при аэробной эмиссии CO2. Повышенная аэрация и оптимальные гидротермические условия обусловливают высокую численность и биологическую активность микроорганизмов в верхних слоях торфяных почв. В глубинных слоях торфа большое количество неактивных микроорганизмов составляет пул микробного сообщества, определяющий устойчивость микробоценоза при изменении внешних условий. Низкая численность микромицетов в торфяниках замедляет деструкцию растительных остатков. Теоретическое обобщение фактических данных позволяет обосновать гипотезу об устойчивости органического вещества и сохранности торфяных отложений многолетнемерзлых торфяников на современном этапе их развития. Необратимые изменения болотных геосистем происходят только в результате значительных антропогенных нарушений, воздействующих на ландшафтные компоненты и гидрологический режим.