Опыт исследования балансовых потоков парниковых газов с торфяников Беларуси, используемых для промышленной добычи торфа

Аннотация

Цель исследования. Изучение пространственно-временной динамики климатически активных парниковых газов (СО₂, СН₄, N₂O), выделяемых торфяниками Беларуси, которые используются для промышленной добычи торфа. Исследования направлены на получение новых коэффициентов эмиссии парниковых газов, а также уточнение и постоянное обновление определяемого на национальном уровне вклада страны в глобальные антропогенные выбросы торфяниками.

Место и время проведения. Исследования проводили на полях торфодобычи (май–сентябрь, 2022–2024 гг.) и каналах осушительной системы (июнь–сентябрь, 2024 г.) Гричино-Старобинского торфяного месторождения Солигорского района Минской области.

Методы. Метод ИК-спектроскопии применяли для суточных инструментальных измерений эмиссии С-СО₂ с торфодобывающих участков с использованием газоанализатора LI-COR LI-820, а метод статичных камер – для регистрации балансовых потоков СО₂, СН₄, N₂O с каналов осушительной системы в реальном режиме времени. Камеральная обработка результатов натурных измерений СО₂, СН₄, N₂O осуществлена на основе программного обеспечения CAMPBEL SCIENTIFIC (Австралия) и газового хроматографа «Хроматек-Кристалл 5000.2» (Россия).

Основные результаты. Впервые в Беларуси получены новые данные о выбросах СО₂ с промышленных торфяников. Установлено, что совокупные удельные выбросы С-СО₂ за 3-х летний период измерений составили 10,33 т С-СО₂ га^-1, в том числе за 2022 г. – 3,46 т С-СО₂ га^-1, 2023 – 5,61 т С-СО₂ га^-1, 2024 г. – 1,26 т С-СО₂ га^-1, средние совокупные выбросы – 3,44 т С-СО₂ га^-1. Общий объем эмиссии СО₂, СН₄, N₂O с осушительных каналов составил 4,947 т/га; преобладающим  был диоксид углерода с показателем 4,808 т СО_2-экв. га^-1 (97,19%), метан в общем пуле занимал 2-м место – 0,112 т СО_2-экв. га^-1 (2,26%), а эмиссия закиси азота была пренебрежимо мала – 0,027 т СО_2-экв. га^-1 (0,55%). Основными факторами, влияющими на эмиссию парниковых газов, являются температурный режим и уровень грунтовых вод (УГВ). Максимум выбросов СО₂, зарегистрированный в 2023 г., обусловлен аномально высокой средней температурой в период измерений с показателем 32,0 ⁰С и УГВ (от -0,7 до -0,8 м) в картовых каналах, обеспечив высокую эффективность процесса сушки, запускающего механизм антропогенной эмиссии СО₂. Напротив, подтопление грунтовыми водами эталонных площадок с УГВ от -0,05 до -0,10 м и снижение средней температуры до 26,5 ⁰С в 2024 году создало анаэробные условия, при которых была отмечена самая низкая эмиссия – 1,26 т С-СО₂ га^-1, что в 4,45 раза ниже показателя 2023 г.

Заключение. Представленные результаты по эмиссии СО₂ получены в условиях послойно-фрезерной добычи торфа на торфяных месторождениях Беларуси и нацелены на разработку национальных коэффициентов выбросов парниковых газов с учетом генезиса торфа, специфических климатических условий и существующей практики добычи торфа в стране. В перспективе такие данные могут служить основой для создания оценочных и прогностических пространственно-временных моделей эмиссии парниковых газов с торфяников Беларуси в современных условиях их антропогенного освоения.

В настоящее время по результатам исследований разработана технология дистанционного мониторинга выбросов парниковых газов, реализованная программным комплексом информационной поддержки, который прошел 2-ой этап опытной эксплуатации и будет передан в Минприроды Республики Беларусь для применения в их практической деятельности.