Исследователи Академии биологии и медицины Южного федерального университета по-новому оценили запасы органического углерода, сохранившиеся в почвах под застройкой Ростова-на-Дону, Аксая и Батайска. В городских почвах одного только ядра Ростовской агломерации заключено около 2.4 миллиона тонн углерода, прежде «невидимых», так как городские почвы еще до недавних пор были вне поля зрения ученых.
Команда учёных, выполняющих грант Российского научного фонда № 24-27-00390 «Накопление, пространственная неоднородность и запасы органических и неорганических форм углерода в естественных и антропогенно-преобразованных почвах Ростовской агломерации», сочетая полевые «раскопки» до двухметровой глубины и высокоточный лабораторный анализ, вышла за рамки стандартных методик, рассчитанных на сельскохозяйственные или естественные земли.
Руководитель проекта, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник научно-испытательной лаборатории «Биогеохимия» Павел Скрипников рассказал, что до сих пор в мировой практике городские запечатанные (экранированные) почвы часто условно исключали из расчётов углеродного баланса. Учёные ЮФУ поставили задачу провести их первую полноценную «инвентаризацию».
«Мы закладывали полнопрофильные почвенные разрезы глубиной до материнской породы и глубже в селитебных и промышленных зонах. Каждый слой — техногенная засыпка, погребённый гумусовый горизонт, подстилающая порода — описывался, документировался и отбирался для анализа. Всего было отобрано и проанализировано 85 образцов», — рассказал Павел Скрипников.
Ключевым инструментом стал высокоточный элементный анализатор TOC-L CPN Shimadzu, позволяющий разделять общий углерод на органический и неорганический методом сухого сжигания. Этот метод даёт исключительную точность для подсчёта итоговых запасов в масштабах всего города.
Однако главной методологической инновацией стало обоснование новой расчётной глубины. Проанализировав данные, исследователи установили, что средняя глубина залегания почвообразующей породы под городскими напластованиями в среднем составляет 197 сантиметров.
«Это означает, что для корректной оценки запасов в запечатанных почвах нужно учитывать слой 0–200 см, а не классическую метровую толщу. Игнорирование нижележащих, некогда естественных почвенных горизонтов приводит к систематическому занижению запасов углерода на 30–50%. Мы впервые научно обосновали эту новую расчётную мощность для городских экранированных урбанозёмы», — подчёркивает Павел Скрипников.
Итоги «инвентаризации» оказались значительными. Удельный запас углерода в двухметровом слое составил в среднем 178 тонн на гектар. Сопоставив эти данные с оцененной по спутниковым снимкам площадью запечатанных земель (13 783 га), учёные получили совокупную цифру в 2 411 000 тонн.
«Это исследование позволяет скорректировать значимость территории городов при проведении оценки запасов углерода в региональном масштабе. Запечатанные территории — сложный биокосный объект, долговременный резервуар углерода. Их изучение — это вклад в фундаментальное понимание глобального цикла углерода», — подытожил Павел Скрипников.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Живые и биокосные системы». Разработанный учёными ЮФУ методологический комплекс — от глубоких почвенных разрезов до гиперточного анализа и ГИС технологий—предлагает новый подход для оценки углеродного потенциала урбанизированных территорий Юга европейской части России.