Научный архив: статьи

Трехблоковая схема круговорота углерода в мохово-кустарничковой тундре используется в качестве эталонной для построения его динамической модели для экосистем тундровой и лесотундровой зон России на пространственной сетке 0,5° × 0,5°. Калибровка модели в каждой пространственной ячейке обеспечивается биологическими (величины фитомассы, мортмассы, почвенного органического вещества, первичной продуктивности) и климатическими данными (среднегодовая температура воздуха, годовая сумма осадков, суммарная солнечная радиация) в начальный момент моделирования 1980 г. С использованием данных реанализа ERA-5 получены распределения запасов и потоков углерода в экосистемах тундровой и лесотундровой зон при современных изменениях климата к 2020 г. Значения климатических параметров на каждом годовом шаге подставлялись в динамическую модель круговорота углерода в каждой пространственной ячейке. Оценены изменения этих распределений при учете влияния оленеводства.

На основе модельного подхода получены оценки возможных изменений величин первичной биологической продукции растительного покрова северных экосистем России при изменении климата в XXI веке. Для оценки отклика продуктивности растительного покрова на прогнозируемые в XXI в. климатические изменения использованы результаты расчетов параметров климата по климатической модели MPI-ESM1-2-LR (Институт метеорологии Макса Планка, Германия). В качестве сценариев потенциальных климатических изменений выбраны два сценария SSP1-2.6 (умеренный сценарий) и SSP5-8.5 (агрессивный сценарий). Для расчета отклика продуктивности растительности исследуемых экосистем на климатические изменения использована модель, разработанная в Лаборатории математической экологии Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН. В этой модели первичная биологическая продукция растительного покрова представлена в виде непрерывной, однозначно определенной функции от значений радиационного баланса и суммарного испарения. Модельные расчеты позволили выявить пространственные тенденции и масштабы вероятных изменений продуктивности растительного покрова северных экосистем России. Выявлены территории северных регионов России, на которых возможны наиболее значительные изменения величины первичной биологической продукции, по сравнению с данными наблюдений второй половины XX века.