Ученые Томского государственного университета (ТГУ) исследуют необычные темноцветные почвы, сформировавшиеся в Сибири под влиянием древней человеческой деятельности. Такие почвы отличаются высоким плодородием и способны удерживать углерод — ключевой компонент парниковых газов — на протяжении сотен и даже тысяч лет.
Междисциплинарная команда почвоведов, археологов и географов пытается выяснить, как формируются темные гумусовые горизонты и почему они остаются столь устойчивыми во времени. Полученные данные могут лечь в основу новых подходов к накоплению углерода и повышению продуктивности сельскохозяйственных земель.
«Антропогенные, то есть созданные человеком темноцветные почвы в Западной Сибири являются аналогом амазонских Terra Preta, европейских Dark Earths, а также африканских. Разница лишь в том, что сибирские появились в существенно более суровых климатических условиях. В других регионах мира этот тип почв достаточно неплохо закартирован и изучен, но Сибирь в этом плане пока “белое пятно” на карте, ― поясняет руководитель проекта, заведующий лабораторией БиоГеоКлим ТГУ Сергей Лойко. ― В Томской области такой тип почв тоже присутствует, например, в местах, где ранее были найдены археологические памятники Шайтан III и Кетский острог. Запас углерода там почти в 10 раз превышает его количество в соседних естественных почвах».
Сегодня ученые уже знают, где встречаются подобные почвы, однако сам механизм образования темных гумусовых горизонтов до сих пор остается не до конца понятным. Пока неясно, почему при схожих природных условиях такие почвы возникали лишь в отдельных местах.
В рамках проекта «Углеродсеквестрирующие системы прошлого для климата будущего» исследователи планируют изучить 20 археологических памятников. Работа будет вестись на пересечении почвоведения, геохимии и археологии.
«Мы будем отбирать пробы темных гумусовых горизонтов, которые возникли на фоне низкогумусных лесных супесей и суглинков после длительной человеческой активности: сельских огородов, пастбищ, стоянок, углежоговых производств и поселений разного времени ― от поздней бронзы до XIX века и современных агроландшафтов, ― объясняет Сергей Лойко. ― Не исключено, что механизмы формирования таких почв окажутся универсальными для разного климата, но так это или нет, мы узнаем только в финале проекта».
Как говорит участник проекта научный сотрудник лаборатории БиоГеоКлим ТГУ Евгений Барсуков, для историков и археологов участие в проекте, помимо всего прочего, интересно с точки зрения расширения представлений о былых культурах и эпохах: «Работая с почвоведами и географами, мы все больше убеждаемся, что и сам ландшафт, его почвы, созданные при влиянии человека, являются такими же ценными объектами наследия, как и отдельные находки. По тому, какие почвы сформировались, как долго они сохраняются во времени, можно многое понять о быте былых культур».
Исследователи считают, что количественная оценка процессов секвестрации углерода поможет разработать агротехнологии для повышения плодородия земель. Для Сибири, где сельское хозяйство связано с высокими рисками, такие решения могут стать особенно востребованными.
Кроме практической пользы для агросектора, результаты проекта имеют значение и для климатических исследований. Понимание механизмов накопления и стабилизации углерода в почвах может помочь в создании эффективных способов его улавливания и долговременного хранения.
Авторы проекта рассчитывают, что полученные данные станут основой для новых рекомендаций по управлению земельными ресурсами, снижению выбросов парниковых газов и повышению устойчивости агроэкосистем к деградации и дефициту влаги.
Благодаря исследованию ученых ТГУ Западная Сибирь может занять важное место на мировой карте антропогенных темноцветных почв, а накопленные знания помогут разработать новые подходы к повышению плодородия земель и адаптации к климатическим изменениям.
Ранее Наука Mail писала, что в Томске созданы сенсоры для новой российской установки лучевой терапии.
