Центр изотопной биогеохимии

Научные результаты:

1. Выполнен подсчет углерода, секвестрированного за последние 20 лет в почвах России. Проведен анализ скоростей секвестрации углерода при постагрогенном восстановлении почвы на территории Азиатской и Европейской частей России с учетом климатических особенностей территорий.
2. Регионализированы запасы органического углерода в почвах России, в частности в почвах сельскохозяйственных территорий, для создания прогнозных моделей поглощения углерода в масштабах России и анализа распределения запасов углерода в пределах крупных единиц экологического районирования. Созданы базы данных и ГИС-материалы по региональному землепользованию для уточнения имеющихся моделей запасов почвенного углерода, их картографирования и прогнозирования динамики запасов углерода на пахотных и залежных землях.
3. Выполнен анализ подходов, методов (гранулометрический, денсиметрический, биокинетический, термический) и результатов определения различных пулов ПОВ почв контрастных типов землепользования.
4. На основе использования δ¹³C и δ¹⁵N для оценки относительного оборота органического углерода и общего азота в природных почвах, обнаружено, что оборот N происходит в два раза быстрее, чем оборот C, а основными факторами, контролирующими оборот ПОВ, являются среднегодовая температура и качество подстилки (соотношение C/N в почве). Наиболее быстрый оборот углерода характерен для вечнозеленых лесов, а наименьший - для смешанных и хвойных. Определена применимость данного подходя для широкого круга исследований естественных биоценозов, в которых измеряются содержания ПОВ и общего азота и определяются значения δ¹³C и δ¹⁵N.
5. Оценено влияния природных пожаров на стабильность почвенного органического вещества. Выявлено, что природные пожары приводят к уменьшению доли лабильного пула за счет первостепенного окисления и потерь в виде СО₂ наименее стабильных органических соединений и реакций дегидратации алифатических структур. При этом пирогенный прирост лабильного пула возможен в результате деполимеризации сложных органических молекул. Реакции же циклизации и конденсации приводят к увеличению в постпирогенных почвах доли термически стабильного органического вещества.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Центр изотопной биогеохимии:

Изотопный масс-спектрометр isoprime precisION с элементным анализатором vario ISOTOPE cube и модулем headspace gas analyzer isoFLOW;

Изотопный спектрометр внутрирезонаторного затухания G2201-I;

Элементный анализатор vario PYRO cube.

Образование и переподготовка кадров:

Разработана и запущена с 2022 года магистратура по направлению 06.04.01 Биология «Глобальные изменения и карбоновое регулирование».

Образовательная программа включает в себя широкий комплекс дисциплин о теоретических и практических вопросах измерения климатически активных газов, методах мониторинга углеродного баланса, подходах к оценке углеродного следа с применением методик оценки жизненного цикла, экологии лесопроизводства, анализа текущего состояния климата и долгосрочного научного обоснованного прогноза его состояния.

Сотрудничество:

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН

Общества с ограниченной ответственностью "РАСТАМ-Экология"