28.05.2021
РНФ
1 054

Развитие городов привело к увеличению запасов углерода в почве

4.4

С помощью спутниковых снимков и архивных данных геологи установили механизмы влияния урбанизации на состояние почв в лесотундровой и степной зонах. Ранее считалось, что покрытие асфальтом, бетоном и другими непроницаемыми материалами приводит к общему снижению запасов углерода в почвах городских территорий.

Запасы почвенного органического углерода в Мурманске (в почвенных слоях 0–10 см — A; и 0–100 см — B) и Ростове-на-Дону (в почвенных слоях 0–10 см — C; 0–100 см — D), спроектированные на основе региональных почвенных карт / ©Юрий Дворников

Исследование же показало, что в Мурманске и Ростове-на-Дону суммарные запасы углерода в метровом слое земли заметно увеличились вследствие развития инфраструктуры. Полученные результаты могут быть использованы для планирования устойчивого развития городских территорий. С результатами статьи можно ознакомиться в журнале Geoderma. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).

Плодородие почв — один из ключевых факторов, по которому люди долгое время выбирали себе место для жизни. Однако если раньше города формировались в местах с наиболее благоприятными условиями для сельского хозяйства, сейчас человек сам влияет на окружающую среду и подстраивает ее под себя. При этом с ростом городов почвы значительно меняются. К примеру, при строительстве новых зданий и крупных магистралей плодородный слой полностью снимается, что заметно истощает земельные ресурсы и вызывает беспокойство ученых.

Работа по сводному анализу спутниковых снимков и архивных картографических данных. На фото — Валентина Григорьева, сотрудник научного центра Smart Urban Nature / ©Юрий Дворников

Одним из наиболее значимых показателей плодородия считается запас органического углерода. Этот параметр характеризует способность земли связывать и удерживать питательные вещества, образующиеся в результате гниения растений. Развитие городской зеленой инфраструктуры может помочь сохранить или даже увеличить запасы органического углерода в городских почвах, а мониторинг их состояния необходим, чтобы понять, как развитие города влияет на экологические функции почв в различных климатических зонах.

Поскольку уровень урбанизации постоянно растет и меняется, для наблюдения требуются эффективные инструменты сбора информации. Дистанционное зондирование — один из них. Ученые из Российского университета дружбы народов (Москва) проанализировали типы поверхности по спутниковым снимкам. Для исследования они выбрали Мурманск, расположенный в зоне лесотундры за полярным кругом, и знаменитый своими черноземами Ростов-на-Дону.

Проанализировав изображения, они классифицировали типы поверхности территорий этих двух городов. На фотографиях исследователи выделили закрытые асфальтом поверхности, зеленые насаждения, газоны и участки открытой почвы. Опираясь на результаты прошлых работ, геологи сопоставили типы поверхности и характерный для них уровень органического углерода. На основании архивов с почвенными картами ученые рассчитали уровень запасов углерода в почве до развития города, а данные со снимков позволили оценить сегодняшнюю картину.

Оказалось, что для территории обоих городов запасы в первом метре почвенного профиля значительно увеличились, при этом для зоны лесотундры тенденция была заметно более выраженной, чем для зоны степей. Для запасов в верхнем слое (10 см) ученые обнаружили уменьшение на 18 процентов в Ростове-на-Дону и увеличение на 30-50 процентов для Мурманска. Причиной таких изменений стали связанные с урбанизацией преобразования типов поверхности и скорость минерализации органического вещества (гниения растений).

«Мы получили данные о том, сколько почвенного углерода содержится в городских почвах в двух совершенно различных природных зонах. Исследования также выявили серьезные пробелы в картографических данных, характеризующих почвы России, в особенности для городов. Например, сравнение глобальной, российской и региональной баз данных показало, что для Мурманска качественные региональные карты отсутствуют.

Тем не менее, мы смогли количественно оценить, как развитие города сказывается на свойствах почв с довольно высокой детальностью. В дальнейшем мы планируем проанализировать, как состояние почвы влияет на благополучие городских жителей и устойчивое развитие городов, в том числе биоразнообразие и чистоту воздуха», — отметил Юрий Дворников, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Центра Smart Urban Nature Российского университета дружбы народов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

17 января
Илья Ведмеденко

Российские специалисты из НПО имени С. А. Лавочкина предложили создать надувной модуль, который будет уводить старые космические аппараты с орбиты.

Сегодня, 10:04
Сергей Васильев

Чем более многочисленной становится низкоорбитальная группировка Starlink, тем больше астрономических снимков оказываются испорчены пролетами ее спутников.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

17 января
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

23.12.2021
Илья Ведмеденко

Как сообщило издание Global Times, китайские специалисты завершили испытания воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ) на основе двигателя Стирлинга. Ее хотят задействовать на новых неатомных субмаринах проекта 039С.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: