Новый амбициозный проект по исследованию углеродного бюджета лесов России был представлен научной общественности 24 апреля 2019 года в ИКИ РАН.

Углеродный бюджет определяется соотношением  процессов поглощения и выделения углерода экосистемами. Его точная оценка исключительно важна для понимания современных глобальных климатических процессов, которые во многом связаны с «круговоротом» углерода на планете, а также для оценки состояния самих экосистем, прежде всего — лесов.

Благодаря процессам фотосинтеза, леса в больших количествах «связывают» атмосферный углерод, преобразуя его в строительный материал для прироста биомассы деревьев. Таким образом, можно компенсировать выбросы парниковых газов, так как углекислый газ CO₂, угарный газ CO, метан CH₄, из антропогенных и природных источников. Если рост лесов нарушен или их площадь уменьшается, то, наоборот, наблюдается рост эмиссии углекислого и других парниковых газов.

Цель проекта, представленного в ИКИ РАН — разработка новой комплексной системы оценки углерода, который поглощают леса нашей страны, на основе широкого использования данных и методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса.

Полное название проекта «Разработка методов и технологии комплексного использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса для развития системы национального мониторинга бюджета углерода лесов России в условиях глобальных изменений климата», сокращенное — «Космическая научная обсерватория углерода лесов России».

При этом речь идёт не о создании специализированного орбитального аппарата, а о разработке на основе имеющихся космических инструментов и методов ДЗЗ системы непрерывной оценки состояния лесов и их способности поглощать и накапливать углерод с включением получаемой информации в «контур управления» лесным хозяйством страны. Именно «взгляд сверху» позволяет получать актуальную и полную информацию о лесах: их площади, биомассе, породной и возрастной структуре,  состоянии и динамике.

Как рассказал Сергей Барталёв, главный научный сотрудник и заведующий лабораторией спутникового мониторинга наземных экосистем ИКИ РАН и руководитель проекта, идея такого проекта появилась как следствие достаточно острых научных дискуссий последних нескольких лет, вызванных большим уровнем неопределённости имеющихся различных оценок углеродного бюджета российских лесов, связываемых, по общему мнению, с отсутствием точных данных о них. «Я подумал, что с помощью данных ДЗЗ у нас есть реальная возможность значительно сократить имеющиеся неопределённости оценок. К моему удовлетворению, эту позицию разделяют практически все ключевые ученые и специалисты, занимающиеся лесами и проблемой оценки бюджета углерода в лесах.

Ключевые научные группы проекта базируются в четырех организациях — ИКИ РАН, Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов (ЦЭПЛ) РАН, Сибирский федеральный университет (СФУ) и Институт прикладного системного анализа (The International Institute for Applied Systems Analysis, IIASA, Австрия). Также в проекте будут принимать участие исследователи из других научных организаций. Головная организация по проекту — ЦЭПЛ РАН.

Некоторые примеры наземных исследований, с помощью которых оценивается состояние лесов, представил академик Евгений Ваганов, научный руководитель СФУ, специалист в области биофизики и дендрохронологии. Внешние факторы: температура, задымление, пожары — очень сильно влияют на изменение радиального годичного прироста, который выражается в толщине годичных колец. «Самые лучшие температурные датчики — леса на северо-востоке Якутии. По динамике прироста деревьев можно восстановить температуру за длительный период». Годичные кольца уменьшаются из-за задымлений атмосферы во время извержений вулканов, а по следам на спилах старых деревьев можно сделать вывод о том, что интервалы между крупными лесными пожарами в Центральной и Восточной Сибири сократились со 100 до примерно 60 лет. По фотографиям, сделанным с интервалами в несколько десятилетий, можно увидеть, что в результате глобального потепления происходит облесение Полярного Урала, а в Центральной Сибири наблюдается миграция более теплолюбивых пород деревьев в местности, типичные для деревьев, предпочитающих холод.

Для правильной оценки углеродного бюджета лесов нужен системный подход, подчеркнул профессор Анатолий Швиденко, главный научный сотрудник Института леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения РАН и IIASA. Он рассказал о разработанной в IIASA и функционирующей системе полной верифицированной оценки углеродного бюджета лесов, а также об основных проблемах, над которыми работают исследователи сегодня. Это обновление информации о лесах, разработка более реалистичных моделей динамики растительности, создание систем непрерывного мониторинга лесов.

Методы и технологии дистанционного мониторинга наземных экосистем уже более пятнадцати лет активно развиваются в ИКИ, в том числе применительно к лесам России. Сергей Барталёв подчеркнул, что новая цель — применить эти разработки для оценки углеродного бюджета лесов. Для этого надо, в частности, разработать геоинформационную систему мониторинга лесов, позволяющую следить за их динамикой по данным ДЗЗ и оценивать бюджет углерода.

Конечной целью, возможно, уже выходящей за рамки проекта, должна стать интегральная система полного и непрерывного мониторинга лесов России, базирующейся на современных достижениях соответствующих областей мировой науки. Решение этой важной задачи имеет большое национальное и глобальное значение. Ведь Россия, почти половина территории которой покрыта лесами (45%), располагает примерно 1/5 частью мировых запасов древесины и занимает первое место в мире по обеспеченности лесом.

Член-корреспондент РАН Наталья Лукина, директор ЦЭПЛ РАН, приветствует участников презентации	Академик Евгений Ваганов, научный руководитель СФУ	Профессор Анатолий Швиденко	Круглый стол ведёт руководитель проекта Сергей Барталёв

***

Проект «Разработка методов и технологии комплексного использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса для развития системы национального мониторинга бюджета углерода лесов России в условиях глобальных изменений климата» поддержан Российским научным фондом (РНФ) в рамках мероприятия «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня» по конкурсу 2019 года (в рамках Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными).