КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-17-00054
НазваниеПриродоподобные и антропогенные технологии для аккумулирования стабильных форм углерода в лесных почвах
Руководитель Дымов Алексей Александрович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук" , Республика Коми
Конкурс №104 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-705 - География почв, геохимия ландшафтов
Ключевые слова леса, пожары, почвенное органическое вещество, пирогенное органическое вещество, углеродный баланс, депонирование углерода, археологическое почвоведение
Код ГРНТИ68.05.43
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Предлагаемый проект нацелен на теоретическое обоснование использования пирогенного углерода в качестве депонирующей формы элемента в лесных почвах, с учетом различных технологий землепользования.
Объект исследования - лесные почвы, подвергшиеся пирогенному воздействию в течении голоцена и в современное время на северо-востоке Европейской части России.
Фундаментальность исследования заключается в детальном исследовании различных компонентов лесных экосистем, выявлении взаимосвязей, прогнозировании изменений компонентов среды и возможности аппроксимации полученных данных на схожие объекты.
Пожары – ведущий фактор трансформации современных наземных экосистем планеты. Следы пирогенного воздействия распространены повсеместно и сохраняются в почвах длительное время, но до сих пор отсутствует их систематизация. Представленный проект основывается на комплексных междисциплинарных исследованиях ранее неизученных аспектов поступления пирогенного углерода в почвы.
В рамках выполнения проекта планируется:
- выявление сохранности признаков пирогенных событий в почвах, подвергнувшихся воздействию теплотехнических устройств на территории углежогных промыслов XVII-XIX веков;
- оценка последствий огневой очистки лесосек, широко применявшейся в регионе в середине XX века;
- изучение влияния подсечно-огневого земледелия на состав органического вещества и свойства почв;
- оценка запасов углерода в почвах заболоченных лесов, предположительно характеризующихся одними из наиболее высоких значений почвенных запасов углерода в регионе;
- проведение модельного полевого эксперимента, нацеленного на проверку гипотезы о постпирогенном залповом эффекте выноса продуктов пирогенеза в составе лизиметрических вод;
- оценка возможностей секвестрирования углерода в почвах при различных типах хозяйствования и пирогенной истории ландшафтов.
Фундаментальная проблема данного проекта нацелена на реализацию Приоритетного направления развития науки, технологий и техники РФ «Рациональное природопользование» и Критической технологии «Мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения» и отвечает требованиям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации в рамках исследований области понимания процессов, происходящих в обществе и природе, развития природоподобных технологий, человеко-машинных систем, управления климатом и экосистемами, а также исследования, связанные с этическими аспектами технологического развития, изменениями социальных, политических и экономических отношений. Направление проекта соответствует современной государственной научно-технической политике в области экономического развития, в соответствии с указом Министерства природных ресурсов российской Федерации № 371 от 27.05.2022 г, который ориентирует на ограничение выбросов, утверждение методик определения объемов выбросов и поглощений парниковых газов.
Ожидаемые результаты
В результате проведения комплексных работ будут получены уникальные данные, меняющие устоявшееся в России представление о составе почвенного органического вещества лесных почв.
Предполагается, что полученные результаты позволят сформулировать новую концепцию состава органического вещества лесных почв с учетом пирогенной истории ландшафтов. Результаты проекта могут создать предпосылки для дальнейшего развития новой научной тематики на уровне, соответствующем передовым разработкам в данной области исследований или не имеющих аналогов в мире в области управления составом органического вещества почв. Ожидаем, что синергетический эффект почвенных, археологических, лесоводческих и химических знаний позволит выявить новые социально-значимые механизмы секвестрирования и длительного депонирования соединений углерода в почвах.
Отличительной особенностью данного проекта является междисциплинарность в изучении свойств и сохранности исследуемых компонентов: от исторических аспектов до молекулярного уровня отдельных соединений.
Применение современных методов химического и физического анализа позволит выявить механизмы взаимодействия пирогенного углерода и минеральных горизонтов почв, оценить особенности изменения структуры пирогенно-модифицированных соединений в ходе эволюции и развития экосистем бореальных лесов. Будут выявлены закономерности поведения различных соединений образующихся при огневом воздействии в условиях европейского Севера.
Оценка сохранности и трансформации соединений углерода в ходе применения различных технологий землепользования с использованием огня (огневая очистка лесосек, подсечно-огневое земледелие, промысловые объекты углежжения; модельные выжигания) позволит оценить наиболее успешные подходы для депонирования наиболее стабильных форм углерода в почвах лесных ландшафтов. Полученные результаты проекта позволят выявить роль периодически повторяющихся пожаров на стабильность важнейшего пула углерода экосистем. Предполагается, что будут выявлены пирогенные и непирогенные пути гумусообразования широкого ряда исследуемых почв.
Применение в проекте классических, современных и инновационных методов позволит получить новые знания о составе почвенного органического вещества, возможных механизмах депонирования углерода, и взаимодействия с минеральной составляющей почв. Изучение современного состояния, наиболее богатых пирогенным органическим веществом почв, позволит определить новые закономерности и механизмы, которые могут быть использованы в направлениях углерод-нейтральных технологий различных видов хозяйственной деятельности на территории Российской Федерации. Результаты проекта могут быть интегрированы в технологические циклы для развития новых или уже существующих технологий и наукоёмких производств.