РОЛЬ БОЛОТ В КРУГОВОРОТЕ УГЛЕРОДА

Согласно имеющимся прогнозам в середине XXI века ожидается повышение средней глобальной температуры на ГС, что может привести к изменению климата с соответствующими последствиями.

Сегодня доля антропогенной углекислоты в парниковом эффекте оценивается в 61 %, метана - 23 %, закиси азота - 4 %, а остальное приходится на другие микропримеси. Положительный или отрицательный эффект таких изменений может быть различным для отдельных регионов. Так как основная доля в парниковом эффекте приходится на С02, то оценка его потоков составляет первоочередную задачу.

Ситуация существенно различна для стран с ограниченной территорией и развитой индустрией и стран с обширной территорией: если для первых единственный путь для установления благоприятного баланса парниковых газов - ограничить выбросы, то для вторых существует возможность сохранить и увеличить мощности природных поглотителей и накопителей парниковых газов.

Глобальный цикл углерода можно проследить на рис. 12, заимствованном у Siegenthler, Saminto (1993 ).

Функции наземных экосистем в качестве источников или стоков С02 определяются балансом между фотосинтетичес- кой продукцией органического углерода ( Сорг) и выделением С02 при дыхании и разложении органического вещества.

Поскольку отношение С02/02 при фотосинтезе и дыхании близко к 1, можно утверждать, что экосистемы с высоким содержанием органического углерода как в живой биомассе, так и в устойчивом органическом веществе почвы служили не только глобальным источником углекислоты, но и глобальным

источником атмосферного кислорода. По содержанию устойчивого Сорг почвы на единицу площади экосистемы России располагаются в ряд: болота, степи, леса (Заварзин, 1994).

Многие авторы считают, что за последние 150 лет содержание С02 в атмосфере увеличилось от 260 до 340 ppm (ppm - part per million - часть на миллион ppm=1‘10“%) как вследствие сжигания топлива, так и в результате антропогенных воздействий на почвы и минерализации гумуса, общий годовой прирост оценивается в 1.5-2 ppm, и по некоторым прогнозам парциальное давление С02 в атмосфере может достичь к 2000 г - 360-380 ppm, а к 2100 - 420-900 ppm (Bolin В, 1986).

Очень серьезное внимание уделяется болотам, реакции их на изменение климата. Болота - единственные в наземной биоте экологические системы, обеспечивающие постоянный сток в них углерода, который надолго выключается из дальнейшего круговорота, накапливаясь в виде торфяных залежей.

Торфяные болота рассматривают как один из основных углеродных пулов биосферы. Согласно С.Э.Вомперскому (1994), который в свою очередь ориентируется на данные Международного общества по торфу, площадь торфяных болот мира оценивается в 5106 км 2 (3,5 % суши Земли), а запасы торфа в пересчете на углерод - 120-240 млрд. т. По самым последним данным площадь болот мира оценивается уже цифрой 6413000 км 2 и соответственно возрастают запасы углерода до 234-252 млрд, т (Lappalainen, 1996).

В России общая площадь оторфованных, заболоченных и болотных земель составляет 3,69 млн. км 2 ( или 21.,6 территории страны) с содержанием углерода 113,53 млрд, т, в том числе площадь торфяных болот - 1,39 млн. км 2, содержание углерода в них - 100,93 млрд, т (Вомперский, 1994). По данным других авторов содержание депонированного углерода в торфяных болотах России оценивается в 116,5 млрд, т (Бирюкова, Орлов, 1996) и 118,9 млрд, т (Ефремов, 1994). Некоторые различия в цифрах объясняются слабой изученностью торфяных ресурсов России и неодинаковыми методиками расчетов.

В Западно-Сибирском регионе площадь торфяных болот достигает 42 % от территории России (Вомперский, 1994) с содержанием 42,3 млрд, т углерода, что составляет 36 % от депонированного углерода России ( Ефремов, 1994 ).

Специфичность биосферной функции болот обуславливается незамкнутостью у них цикла круговорота веществ, когда торфяно-болотные экосистемы возвращают в окружающую среду меньше веществ, чем забирают, т.е. преобладает постоянный сток углерода из атмосферы в торфяное болото. Согласно данным многих авторов ( Нейштадт, 1977) процесс болотообразования в Западно-Сибирском регионе прогрессирует. Так, по данным А.А.Титляновой с соавт.( 1996), скорость приращения углерода в торфах Западной Сибири варьирует от 15 до 65 г/м 2 год, что приводит к ежегодной аккумуляции 5-20 млн. т углерода в торфяных болотах. Основная масса ежегодно поступающего органического вещества минерализуется в процессе торфообразования в зоне аэрации. В дальнейшем, при подъеме болотных вод за прирастающей вверх поверхностью торфяника слой ежегодного прироста (торфо- генный слой) попадает в анаэробные условия, где процесс разложения продолжается в замедленном темпе, с образованием продуктов распада при участии гетеротрофных микроорганизмов.

В условиях увеличения содержания углерода в атмосфере наиболее ценными являются биогеоценозы, которые способны поглотить больше С02 из атмосферы и как можно меньше возвратить обратно. Таковыми и являются болота. Вот поэтому растущие болота являются уникальными в наземной биоте экологическими системами, связывающими на длительный период С02 атмосферы. Вот почему весь мир заинтересован, чтобы Западно-Сибирский регион оставался в естественном состоянии в отношении прогрессирующего заболачивания территории. Если к тому же не забывать, что уже длительное время торф активно добывается в Европе (Германии, Финляндии и других странах) и, следовательно, процесс связывания болотами атмосферного углерода в этих странах нарушен, то станет очень понятной озабоченность экологов мира в сохранении болот в естественном состоянии на территориях других стран. На выработанных торфяных месторождениях многих стран в настоящее время проводятся исследования по восстановлению процессов болотообразования и торфообразования. В результате формируются новая научная проблема - болотоводство.