Минобрнауки РФ в 2023 году выделило 80 миллионов рублей на закупку оборудования для карбонового полигона в Томской области. Масштабный климатический проект, нацеленный на мониторинг цикла углерода и создание технологий секвестрации парниковых газов, реализует большая междисциплинарная команда, объединившая участников Большого университета Томска: Томский государственный университет, Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, ИМКЭС СО РАН, Институт химии нефти СО РАН и СибНИИСХиТ. Оператором проекта выступает ТГУ.
В 2023 году будет закуплено оборудование для комплектации лесного и болотного участков полигона – обсерватории «Фоновая» (ИОА СО РАН) и стационара «Плотниково» (ИПА СО РАН, ИОА СО РАН, ИМКЭС СО РАН). На двух площадках появится оборудование для учета совокупного стока и эмиссии климатически активных газов – CO2, CH4 – и H2O. Появится также анализатор углерода и азота, необходимый для количественного определения органического углерода в воде. Каждая станция пополнится оборудованием на 40 миллионов рублей.
– Карбоновый полигон охватывает 460 квадратных километров и является площадкой для мониторинга круговорота углерода в трех экосистемах – это лес, болото и пойма Оби, – рассказывает представитель оператора проекта, директор Сибирского института будущего ТГУ Людмила Борило. – Мониторинговая площадка в Томской области выступает значимым звеном сети из 80 карбоновых полигонов, создаваемых в России по поручению президента.
Как отмечает Людмила Борило, сибирские экосистемы оказывают значительное влияние на формирование климата на планете. Например, сибирские болота являются самым эффективным поглотителем и хранилищем углерода на Земле. Можно сказать, что они оказывают экосистемную услугу всей планете. Исследования помогут выяснить, каковы объемы эмиссии и поглощения на исследуемой территории.
– Закупаемое оборудование позволит реализовать в обсерватории «Фоновая» все три метода изучения потоков парниковых газов: градиентный, камерный и вихревой пульсации (eddy covariance), – поясняет директор ИОА СО РАН Игорь Пташник. – Это позволит решать не только мониторинговые задачи, но и чисто методические. Кроме того, имеющееся в обсерватории оборудование для контроля параметров окружающей среды даст возможность исследовать факторы, которые определяют величину потоков парниковых газов.
Другая масштабная площадка карбонового полигона Томской области расположена на территории болотных экосистем – стационары «Плотниково» и «Васюганье». Болота занимают более 36 процентов территории Томской области, при этом являются стоком углерода из атмосферы, депонируя его как в виде торфа, так и в виде растительности.
– Стационары расположены на отрогах Большого Васюганского болота, расстояние между стационарами составляет около 15 км, что позволяет рассматривать их как единую системы наблюдений, включающую болотные экосистемы, находящиеся в нативном (естественном) и антропогенно нарушенном состоянии, – говорит директор ИМКЭС СО РАН Евгения Головацкая.
Она добавляет, что на каждом из стационаров имеются площадки для проведения измерений потоков СО2 и метана камерным методом, которые проводятся уже более 20 лет.
– Обновление приборной базы стационаров комплексами для проведения измерений методом вихревой пульсации (eddy covariance) позволит получить уже не «точечные» оценки эмиссии парниковых газов с поверхности болот, а охватить уже гораздо большую территорию и оценить пространственную изменчивость характеристик турбулентного газообмена, – подчеркивает Евгения Головацкая.
Вместе с тем карбоновый полигон выступает площадкой для создания и тестирования технологий, нацеленных на направленное снижение концентрации парниковых газов в атмосфере. Для этого ученые ТГУ разрабатывают химические и биологические технологии секвестрации углерода. В частности, сотрудники Биологического института и Ботсада ТГУ выращивают и тестируют растения, обладающие повышенной способностью к аккумуляции углерода. Апробация происходит на карбоновой ферме на станции «Кайбасово» ТГУ. Она также входит в карбоновый полигон и является основной площадкой для мониторинга цикла углерода в экосистеме – пойма Оби. Обь является самой протяжённой рекой в России и играет важную климаторегулирующую роль.
Добавим, что карбоновый полигон Томской области – значимая часть масштабного стратегического проекта «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни», реализуемого ТГУ при поддержке программы «Приоритет 2030». В 2020 году был создан одноименный консорциум, объединивший научный потенциал около 15 ведущих университетов и академических институтов России с целью совместного изучения трансформации окружающей среды, здоровья человека, социума и экономики, обусловленной глобальным изменением климата.