Презентация "Потоки и резервуары углерода на территории россии" по биологии – проект, доклад

Потоки и резервуары углерода на территории России

Конвенция по климату обязывает (Рио-де-Жанейро, 1992): - уменьшать источники СО2 - увеличивать стоки - сохранять резервуары предшественников парниковых газов.

Киотский протокол обязывает (Киото, 1997): ограничить промышленные источники СО2 - увеличить сток углерода в «леса Киото»

Уменьшать Увеличивать

Цели Киотского Протокола

Конечная цель РКИК ООН заключается в том, чтобы «добиться стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему». Для достижения этой цели члены РКИК ООН принимают на себя ряд обязательств. Главное из которых состоит в «содействии рациональному использованию поглотителей и накопителей всех парниковых газов, включая биомассу, леса и океаны и другие наземные, прибрежные и морские экосистемы». Однако за два с лишним десятилетия, прошедшие с момента принятия РКИК ООН, достижения на пути реализации данного пункта были крайне скромными. В основном они связаны лишь с управлением лесами развитых стран в рамках Киотского протокола.

Рамочная комиссия ООН по изменению климата (РКИК)

Среди многочисленных экосистем Мира имеются экосистемы, накапливающие наибольшие объемы углерода, а именно, тундры, степи, торфяники. Примеры, характеризующие глобальное значение этих экосистем: Экосистемы криосферы (то есть преимущественно тундры) при доле площади 16% хранят около 50% запасов углерода глобального почвенного покрова. Степи являются мощным накопителем углерода в расчете на единицу площади, экосистемные запасы углерода здесь выше в 1.6 раза, чем в бореальных лесах. Самые мощные накопители углерода среди всех наземных экосистем представлены торфяниками, у них средние на единицу площади запасы углерода выше по сравнению с бореальными лесами в 7 раз.

Запасы органического углерода в почвах и торфах России

(Орлов, Бирюкова, 1995)

174 (60%) 681 (40%)

Площади почв и запасы С орг. в них

Углерод фитомассы в экосистемах Мира и России

Почвенно-растительный пул углерода и относительный вклад в него почвы и растительной биомассы

Запасы органического углерода в почвах и эмиссия СО2

Наземные экосистемы и дыхание почв

Микробное дыхание почв России

Эмиссия СО2 из почв в % к запасам С в почвах

Факторы продукции и деструкции

Продукция зависит от: Освещенности Температуры воздуха Влажности

Деструкция зависит от: Температуры почвы Влажности почвы Затопления (заболачивания)

Продукция и деструкция зависят от этих факторов по-разному

Ловушки для органического углерода определяются блокированием микробной деструкции

Анаэробная ловушка зависит от уровня грунтовых вод Холодная ловушка зависит от температуры почвы Физическая ловушка зависит от погребения в осадках

Экосистема служит источником или стоком СО2 в зависимости от баланса первичной продукции и микробной деструкции

Леса и болота России определяют баланс углерода Северной Евразии

Естественные изменения мощности степных почв (Оценка на основе палеопочвенного метода)

Увеличение мощности почв Маломощные черноземы Поволжья и Украины: последние 4 тыс. лет развивались со скоростью +1 см/100 лет Среднемощные черноземы Поволжья, Украины, ЦЧО в период 4-2.4 тыс лет назад развивались +3.5 см/100 лет Мощные черноземы Предкавказья, ЦЧО. В период 4-1 тыс лет назад развивались со скоростью +1.5 см/100 лет

Уменьшение мощности почв Нормальная денудация осредненная за 4 тыс лет 0.6-0.7 см/100 лет. Суммарная величина денудации почв за 7 тыс лет – 45 см. Ускоренная водная денудация, эрозия, вызванная распашкой, перевыпасом скота за последние 0.8 тыс лет 1.1 см/100 лет Ветровая денудация имела преимущественно локальный характер Трещинная деградация гумусового горизонта в период 5.2-3.8 тыс. лет назад составляла 0.4-1.0 см/100 лет

(Иванов, Табанакова, 2004)

Перенос Сорг в результате эрозии почв Европейской части РФ

Эрозии подвержено: сельскохозяйственных земель - 23%; пашни – 27%. (в Центрально-Черноземном районе – 53-56%). увеличение площади смытых почв в черноземной полосе – 0.3% в год, в некоторых районах – до 1% в год.

Потери твердой фазы: для серых лесных, оподзоленных и выщелоченных черноземов 5.8-6.7 т/га; средняя скорость смыва 6.0 т/га. Смыв С орг с твердой фазой: оподзоленные и выщелоченные черноземы 170-220 кг С/га/год; серые лесные и дерново-подзолистые 90-120 кг С/га/год

Переотложение С орг. в почве по элементам рельефа, (%)

Возраст С орг. в осадках старичного озера (Волго-Ахтубская долина)

0 1 2 3 4 5 (Болиховская, 1990)

Лесные пожары в России за 1971-2002

Сравнение газообмена СО2 на площадках, недавно пройденных огнем со спелыми насаждениями (бореальные леса Канады). Потоки СО2 измерялись методом (eddy covariance from towers)

Непочвенная эмиссия CO2 на территории России (среднее за 1996-2006 гг.)

*Расчеты сделаны на основе статистических материалов – Россия в цифрах, 2008; **Замолодчиков и др., 2004; ***Виноградов и др., 1999;****Рысков и др., 2004

Баланс СО2-С на территории России в среднем за год (1996-2006)

Оценки обмена СО2 между атмосферой и наземными экосистемами по результатам 17 моделей (С, Гт/год) Gurney et al (25 авторов), 2003

Динамика площади пахотных земель РФ за 1913-2008 гг.

Распашка целинных земель

Развал колхозов и совхозов, смена землепользователей

Сельскохозяйств. земли

Структурные изменения сельско-хозяйственных земель за 1990-2006 гг.

Площадь пашни уменьшилась на 23%, а общая площадь с/х земель сократилась на 21.4% за период 1990-2006 гг.

Пашня Площадь, млн. га

Аккумуляция C гумусовых веществах главных типов почв ( 0-20 см) в зависимости от возраста залежи (g С m2 /yr ±SE)

На площади 30.4 млн. га залежных земель дополнительное секвестирование углерода в почвах оценивается в 554 млн т C за период 1990-2005 гг. (Данные Кургановой И.Н. и Лопес-де-Гереню, 2009, 2010)