ИЗМЕРИЛИ ДЫХАНИЕ СОСНЫ

Карбоновый полигон — это участок природных ландшафтов, где отрабатываются методики учета эмиссии и депонирования парниковых газов. Еще в феврале 2021 года Министерство науки и высшего образования РФ запустило пилотный проект по созданию в регионах России карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса. Одним из первых в стране стал карбоновый полигон Свердловской области — «Урал-Карбон». Он включает два основных участка на территориях Коуровской астрономической обсерватории УрФУ и Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета. Оба участка суммарной площадью около 300 га представлены относительно малоизмененными таежными лесами. Участники проекта «Урал-Карбон» — Уральский государственный лесотехнический университет, Уральский федеральный аграрный университет, Институт экологии растений и животных, Институт промышленной экологии, Институт математики и механики, Ботанический сад УрО РАН.

Известно, что деревья активно поглощают углекислый газ в процессе роста, особенно в молодом возрасте. Затем они сохраняют углерод в биомассе (для хвои этот срок 4–6 лет, для стволов, ветвей и корней — десятки и сотни лет). Даже после гибели дерева (если оно не используется на дрова или не сгорает при лесном пожаре) древесина разлагается долго и возвращает углерод постепенно. Если же деревья использовать, например, в строительстве, то углерод остается запертым еще на десятилетия.

Биологи изучали характеристики фотосинтетического аппарата и потенциальную секвестрационную способность (то есть связывание атмосферного углерода) побегов основных деревьев лесов Среднего Урала: ели, пихты, сосны. Секвестрационная активность определялась по накоплению биомассы побега и по соотношению фотосинтетических (хвоя) и гетеротрофных (стволы) тканей побегов. Характер изменений массы хвои и стволов у деревьев был однотипным: в первый год жизни побега масса хвои была значительно больше, чем масса стволов, но с возрастом масса стволов увеличивалась скорее, чем масса хвои. За четыре года быстрее всего биомассу накапливали побеги сосны, а ель и пихта имели в 1,3–1,5 раза меньшую биомассу.

Ученые также принимали во внимание разницу в соотношении лигнина и целлюлозы у разных пород деревьев: в сухой массе у сосны очень плохо разлагающегося лигнина значительно больше, чем у ели и пихты; это означает, что сосна лучше секвестрирует углерод, чем другие хвойные. При этом в условиях роста температуры и концентрации углекислого газа в атмосфере (а это как раз и происходит при нынешнем глобальном потеплении) сосна увеличивает фотосинтез, то есть сосновые леса, особенно молодые, оказываются самым эффективным поглотителем углерода в экосистеме Среднего Урала, примерно на 15–20% эффективнее остальных хвойных пород.

Аппаратные исследования проводились при помощи газоанализатора, позволяющего измерять дыхание растений и уровень поглощения углекислого газа (на фото). Изучение секвестрационной способности лесов проводится при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.