Запасы и динамика «голубого углерода» в береговой зоне морей западного сектора Российской Арктики

В контексте глобальных изменений климата в последние десятилетия получены обширные данные по запасам и динамике углерода в наземных ландшафтах и в океане. Значительно меньше мы знаем о цикле углерода в зоне контакта моря и суши – в береговых ландшафтах. Это связано со сложностью береговых ландшафтов, где источником углерода является не только биогенная аккумуляция, но и привнос с терригенным стоком, а также привнос и вынос за счёт деятельности моря. Основная научная задача предлагаемого проекта – оценка запасов органического углерода в биомассе и почвенном органическом веществе водно-болотных угодий берегов морей западной части Северного Ледовитого океана и моделирование их динамики в условиях меняющегося климата. В рамках решения данной задачи будет разработано методическое обеспечение оценки запасов и динамики углерода в береговых ландшафтах на основании полевых, дистанционных и расчётных данных. В данном проекте мы предлагаем использовать полевые данные по нескольким репрезентативным прибрежным экосистемам вместе с имеющимися унаследованными данными для оценки текущих запасов и потенциального связывания углерода в биомассе и органическом веществе почвы в экосистемах, прежде всего, маршевых (лайдовых) лугов. Эти данные будут экстраполированы на прибрежные районы всей западной части Российской Арктики с использованием классификации прибрежных районов на основе имеющихся спутниковых снимков. Мы будем использовать математическое моделирование для оценки баланса углерода в биомассе и почвах в условиях меняющегося климата, в том числе в сценариях, предполагающих колебания уровня морской воды. Для оценки потенциала этих экосистем по поглощению и долговременной фиксации атмосферного углерода мы будем использовать полевые данные из эталонных районов и специально разработанные математические модели, которые будут учитывать депонирование углерода в прибрежных водно-болотных угодьях, а также перенос углерода из моря и в море. Потеря углерода из-за береговой эрозии будет включена в общий баланс углерода в экосистемах маршей и лайд. В настоящее время не существует моделей, которые бы успешно описывали аккумуляцию углерода в сложных условиях приливно-отливной зоны и с учетом штормовых нагонов. Для береговых водно-болотных угодий нами будет специально разработана модель, учитывающая периодическое затопление и солевой стресс, действующий на растения и микроорганизмы, а также привнос углерода с терригенными водами и его потери из-за береговой эрозии. Аппроксимация, сделанная на основе математического моделирования, будет экстраполирована на прибрежные районы мира с использованием классификации, основанной на данных дистанционного зондирования. Будет рассчитан потенциал поглощения углерода прибрежных водно-болотных угодий берегов морей Северного Ледовитого океана при различных климатических сценариях. Одним из моделируемых сценариев будет возможное затопление прибрежных территорий из-за повышения уровня моря на фоне глобального потепления.