Reply to A.V. Smagin: V. What is wrong with an “abiotic paper” and do we always need to take into account the abiotic gas absorption by soil?

Cover Page
  • Authors: Glagolev M.V.1,2,3, Sabrekov A.F.2,3,4
  • Affiliations:
    1. Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University
    2. Yugra State University, Khanty-Mansyisk, Russia
    3. Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, Uspenskoe (Moscow region), Russia
    4. Tomsk State University, Tomsk, Russia
  • Issue: Vol 10, No 1 (2019)
  • Pages: 47-61
  • Section: Discussions
  • URL: https://edgccjournal.org/EDGCC/article/view/16144
  • DOI: https://doi.org/10.17816/edgcc16144
  • Cite item

Abstract


A paper of prof. A.V. Smagin [2007] is analyzed (both from outer scientometric and inner meaningful points of view). In this paper he considers the abiotic absorption of gases by organogenic soils. In this regard, claims of the author of the article to the work of V. M. Stepanenko and his colleagues on the modeling of methane emissions from lakes on the territory of permafrost are also discussed. An idea that (in contrast to the views of A.V. Smagin) a necessity to account for abiotic uptake depends on properties of modeled object is formulated. In particular, if blocks of climate models are developed (like the Stepanenko model), which should work on timescales of 103÷104 hours and more, it makes no sense to take into account the abiotic uptake that occurs within significantly shorter time intervals and concerns an extremely small amount of methane (compared to its total amount, which is released within the indicated 103-104 hours). In addition potential uncertainties of deep soil chamber technique that could be generated by abiotic absorption and biogenic oxidation of methane are discussed.


About the authors

Mikhail Vladimirovich Glagolev

Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University;
Yugra State University, Khanty-Mansyisk, Russia;
Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, Uspenskoe (Moscow region), Russia

Author for correspondence.
Email: m_glagolev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4327-1885
https://istina.msu.ru/profile/GlagolevMV/

Russian Federation

Ph. D. in Biological Sciences, senoir researcher, Department of Soil Physics and Melioration

ORCID 0000-0002-4327-1885
SCOPUS Author ID 6507276186
Researcher ID J-4878-2012
eLibrary SPIN 7132-3987

Alexander Faritovich Sabrekov

Yugra State University, Khanty-Mansyisk, Russia;
Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, Uspenskoe (Moscow region), Russia;
Tomsk State University, Tomsk, Russia

Email: misternickel@mail.ru

References

  1. Веретенникова ЕЭ, Дюкарев ЕА, 2014. Эмиссия метана торфяными залежами олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири. В: Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее, Новосибирск. [Veretennikova E, Dyukarev E, 2014. Methan emission fron peatlands of taiga zone of West Siberia. In: Torfyaniki Zapadnoy Sibiri i tsikl ugleroda: proshloe i nastoyashchee, Novosibirsk (In Russian)].
  2. Глаголев МВ, 2010. Эмиссия СН4 болотными почвами Западной Сибири: от почвенного профиля до региона [автореферат дис.] Москва: 24 с. [Glagolev MV, 2010. Emissiya CH4 bolotnymi pochvami Zapadnoy Sibiri: ot pochvennogo profilya do regiona. [synopsis of a dissertation] Moscow: 24 pp. (In Russian)].
  3. Глаголев MВ, Лебедев ВС, Смагин AВ, Ерохин ВЕ, Оленев ПВ, Большаков ЕА, Ножевникова АН, 2000. Окисление метана в болотах Западной Сибири (на примере Большого Васюганского Болота). В: Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии, Пущино. [Glagolev MV, Lebedev VS, Smagin AV, Erokhin VE, Olenev PV, Bol’shakov EA, Nozhevnikova AN, 2000. Methane Oxidation in Mires of West Siberia (on Example of Bolshoje Vasjuganskoe Mire). In: Emission and Sink of Greenhouse Gases on the Northern Eurasia Territory, Pushchino].
  4. Глаголев МВ, Клепцова ИЕ, Казанцев ВС, Филиппов ИВ, Максютов СС. 2010. Эмиссия метана из болотных ландшафтов тундры Западной Сибири. Вестник ТГПУ. 3:78-86. [Glagolev MV, Kleptsova IE, Kazantsev VS, Filippov IV, Maksyutov SS, 2010. Methane emission from West Siberian tundra mires. Tomsk State Pedagogical University Bulletin 3:78–86 (In Russian)].
  5. Глаголев МВ, Сабреков АФ, Терентьева ИЕ, 2017. Ответ А.В. Смагину: IV. Поверхностная диффузия или случайный шум? Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 1:55-65. [Glagolev MV, Sabrekov AF, Terentieva IE, 2017. Surface diffusion or random noise? Environmental dynamics and global climate change 1:55–65 (In Russian)].
  6. Евдокимов ИВ, Ларионова АА, 2015. Соображения к дискуссии, предложенной А.В. Смагиным. Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата 1:36–38. [Evdokimov IV, Larionova AA, Soobrazheniya k diskussii, predlozhennoy A.V. Smaginym. Environmental dynamics and global climate change 1:36–38.]
  7. Козлов МВ, 2014. Планирование экологических исследований: теория и практические рекомендации. Товарищество научных изданий КМК, Москва, 171 с. [Kozlov MV, 2014. Planirovanie Ekologicheskikh Issledovaniy: Teoriya i Prakticheskie Rekomendatsii. Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK, Moscow: 171 pp. (In Russian)].
  8. Коровицкий СА, Тоцкая АА, 2017. Процессы сорбции и десорбции метана и углекислого газа почвами. В: Проблемы, перспективы и направления инновационного развития науки, Омск. [Korovitskiy SA, Totskaya AA, 2017. Protsessy sorbtsii i desorbtsii metana i uglekislogo gaza pochvami. In: Problemy, perspektivy i napravleniya innovatsionnogo razvitiya nauki, Omsk. (In Russian)].
  9. Курганова ИН, Кудеяров ВН, 2015. Возможен ли значительный положительный дисбаланс круговорота углерода (сток) на территории России? Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 1:32-35. [Kurganova IN, Kudeyarov VN, 2015. Vozmozhen li znachitel’nyj polozhitel’nyj disbalans krugovorota ugleroda (stok) na territorii Rossii? Environmental dynamics and global climate change 1:32–35. (In Russian)].
  10. Лапина ЛЭ, 2015. Ответ А.В. Смагину. Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 1:39-41. [Lapina LE, 2015. Otvet A.V. Smaginu. Environmental dynamics and global climate change 1:39–41. (In Russian)].
  11. Лебедев ВС, Глаголев МВ, Ерохин ВЕ, Иванов ДВ, 2005. Изменение изотопных параметров болотных газов при транспорте из очагов генерации в атмосферу (на примере болота в Западной Сибири). Геоинформатика. 2:34-42. [Lebedev VS, Glagolev MV, Erokhin VE, Ivanov DV, 2005. Changes in the isotopic parameters of march gases during gas migration from generation centers to atmosphere (by the example of West Siberia). Geoinformatika. 2:34–42 (In Russian)].
  12. Лыкосов ВН, Глазунов АВ, Кулямин ДВ, Мортиков ЕВ, Степаненко ВМ, 2012. Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы. Изд-во МГУ, Москва: 408 с. [Lykossov VN, Glazunov AV, Kulyamin DV, Mortikov EV, Stepanenko VM, 2012. Supercomputer Modeling in Physics of the Climate System. Moscow State University Press, Moscow: 408 pp. (In Russian, English abstract)].
  13. Молчанов АГ, 2017. Газообмен диоксида углерода с поверхности сфагнума в заболоченном сосняке южной тайги. Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 1:43-54. [Molchanov AG, 2017. Gas exchange of carbon dioxide from the surface of Sphagnum in boggy pine forests in southern taiga. Environmental dynamics and global climate change 1:43–54 (In Russian, English abstract)].
  14. Наумов АВ, 2009. Дыхание почвы: составляющие, экологические функции, географические закономерности. Изд-во СО РАН, Новосибирск: 208 с. [Naumov AV, 2009. Soil Respiration: Constituents, Ecological Functions, Geographic Patterns. SB RAS Publishing House., Novosibirsk: 208 pp. (In Russian, English abstract)].
  15. Орлов ДС, Минько ОИ, Аммосова ЯМ, Каспаров СВ, Глаголев МВ, 1987. Методы исследования газовой функции почвы, с. 118-156 В: А.Д. Воронин и Д.С. Орлов (ред.), Современные физические и химические методы исследования почв. Москва: Изд-во МГУ. [Orlov DS, Min’ko OI, Ammosova YaM, Kasparov SV, Glagolev MV, 1987. Metody issledovaniya gazovoi funktsii pochvy, p. 118–156 In: A.D. Voronin and D.S. Orlov (eds.), Sovremennye Fizicheskie i Khimicheskie Metody Issledovaniya Pochv, Moscow: Izd-vo MGU. (In Russian)].
  16. Пихоя РГ, 2007. Москва. Кремль. Власть. Сорок лет после войны, 1945-1985. Русь-Олимп: Астрель: АСТ, Москва: 715 с. [Pikhoya RG, 2007. Moskva. Kreml’. Vlast’. Sorok Let Posle Voiny, 1945-1985. Rus’-Olimp: Astrel’: AST, Moscow: 715 pp. (In Russian)].
  17. Смагин AВ, Глаголев MВ, 2004. Современные полевые методы изучения газовой функции болотных почв. В: Болота и биосфера, Томск. [Smagin AV, Glagolev MV, 2004. Modern field methods for study of gas-function of wetland soils. In: Mires and the Biosphere, Tomsk (In Russian, English abstract)].
  18. Смагин АВ, 2005. Газовая фаза почв. Изд-во МГУ, Москва: 301 с. [Smagin A, 2005. The Gaseous Phase of Soils. Moscow St. Univ. Soil Sci. Dept., Moscow: 301 pp. (In Russian)].
  19. Смагин АВ, 2000. Значение процессов массопереноса и межфазных взаимодействий парниковых газов при определении их продуцирования в почвах. В: Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии, Пущино. [Smagin A, 2000. Significance of mass exchange and phase interactions of greenhouse gases in estimation of their production in soils. In: Emission and Sink of Greenhouse Gases on the Northern Eurasia Territory, Pushchino.]
  20. Смагин АВ, 2015. Дискуссионные вопросы теории парникового эффекта и газообмена почвы с атмосферой, с. 123-161 В: Шоба СА и Ковалева НО (ред.), Экологическое почвоведение: этапы развития, вызовы современности. К 100-летию Глеба Всеволодовича Добровольского, Москва: ГЕОС. [Smagin A, 2015. Discussion questions of greenhouse effect theory and soil gas exhange with the atmosphere, p. 123–161 In: Shoba SA and NO Kovaleva (eds.), Ekologicheskoe Pochvovedenie: Etapy Razvitiya, Vyzovy Sovremennosti. K 100-Letiyu Gleba Vsevolodovicha Dobrovol’skogo, Moscow: GEOS (In Russian, English abstract)].
  21. Сэги Й, 1983. Методы почвенной микробиологии. Колос, Москва: 296 с. [Segi I, 1983. Metody Pochvennoy Mikrobiologii. Kolos, Moscow: 296 pp. (In Russian)].
  22. Толстых МА, Ибраев РА, Володин ЕМ, Ушаков КВ, Калмыков ВВ, Шляева АВ, Мизяк ВГ, Хабеев РН, 2013. Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии. Изд-во МГУ, Москва: 144 с. [Tolstykh M, Ibrayev R, Volodin E, Ushakov K, Kalmykov V, Shlyaeva A, Mizyak V, Khabeev R, 2013. Global Atmosphere and World Ocean Models: Algorithms and Supercomputing Technologies. Moscow State University Press, Moscow: 144 pp. (In Russian with English Abstract (In Russian)].
  23. Хмеленина ВН, Ешинимаев БЦ, Решетников АС, Сузина НЕ, Троценко ЮА, 2006. Аэробные метанотрофы экстремальных экосистем, с. 147-171 В: В.Ф. Гальченко (ред.) К 100-летию открытия метанотрофии. Москва: Наука. [Kmelenina VN, Esinimaev BT, Suzina NE, Reshetnikov AS, Trotsenko YuA, 2006. Aerobic methanotrophs of extreme environments, p. 147–171 In: V.F. Galchenko (ed.), To 100th Anniversary of Methanotrophy, Moscow: Nauka (In Russian, English abstract)].
  24. Хмеленина ВН, Троценко ЮА, 2006. Особенности метаболизма облигатных метанотрофов, с. 24-44 В: В.Ф. Гальченко (ред.) К 100-летию открытия метанотрофии. Москва: Наука. [Kmelenina VN, Trotsenko YuA, 2006. Methabolic peculiarities of obligate methanotrophs, p. 24-44 In: Galchenko VF (ed.), To 100th Anniversary of Methanotrophy, Moscow: Nauka (In Russian, English abstract)].
  25. Шевченко ЕМ, Смагин АВ, 2000. Кинетика сорбции углекислого газа поверхностью модельных пористых сред, с. 122-123 В: Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии, Пущино. [Shevchenko EM, Smagin AV, 2000. The kinetics of carbon dioxide sorption by model porous media’s surface, p. 123 In: Emission and Sink of Greenhouse Gases on the Northern Eurasia Territory, Pushchino.]
  26. Ambus P, Robertson GP, The effect of increased N deposition on nitrous oxide, methane and carbon dioxide fluxes from unmanaged forest and grassland communities in Michigan. Biogeochemistry. 79:315–337. doi: 10.1007/s10533-005-5313-x
  27. Awasthi KD, Sitaula BK, Singh BR, Bajracharya RM, 2005. Fluxes of methane and carbon dioxide from soil under forest, grazing land, irrigated rice and rainfed field crops in a watershed of Nepal. Biol Fertil Soils. 41:163–172. doi: 10.1007/s00374-004-0825-4
  28. Field RJ, Burger M, editors, 1985. Oscillations and Traveling Waves in Chemical Systems. John Wiley and Sons, New York.
  29. Glagolev M.V., Smagin A.V., Lebedev V.S., Shnyrev N.A. 2001. Generation, mass-transfer and transformation of methane in a peatland (on example of Bakcharskoe wetland) // Васильев С.В., Титлянова А.А., Величко А.А. (ред.). Материалы международного полевого симпозиума “Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее” (г. Ноябрьск, 18-22 августа 2001 г.). Новосибирск: ООО «Агентство Сибпринт». С. 79-81. [Glagolev MV, Smagin AV, Lebedev VS, Shnyrev NA, 2001. Generation, mass-transfer and transformation of methane in a peatland (on example of Bakcharskoe wetland). In: West Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present, Noyabr’sk].
  30. Glagolev MV, Shnyrev NA, 2007. Dynamics of methane emission from natural wetlands in the summer and fall seasons (case study in the south of Tomsk oblast). Moscow university soil science bulletin. 62:7–14. doi: 10.3103/s0147687407010024
  31. Liu J, Fa K, Zhang Y, Wu B, Qin S, Jia X, 2015. Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and its partitioning into soil phases. Geophys. Res. Lett. 42:5779–5785. doi: 10.1002/2015gl064689
  32. Liu J, Feng Y, Zhang Y, Jia X, Wu B, Qin S, Fa K, Lai Z, Abiotic CO2 exchange between soil and atmosphere and its response to temperature. Environ. Earth Sci. 73:2463–2471. doi: 10.1007/s12665-014-3595-9
  33. Panikov NS, Blagodatsky SA, Blagodatskaya JV, Glagolev MV, 1992. Determination of microbial mineralization activity in soil by modified Wright and Hobbie method. Biology and Fertility of Soils. 14:280–287. doi: 10.1007/bf00395464
  34. Pirt SJ, 1975. Principles of Microbe and Cell Cultivation. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
  35. Schlesinger WH, 2016. An evaluation of abiotic carbon sinks in deserts. Global Change Biology. 23:25–27. doi: 10.1111/gcb.13336
  36. Smagin AV, 2007. Abiotic uptake of gases by organic soils. Eurasian Soil Science. 40:1326–1331. doi: 10.1134/s1064229307120095
  37. Smagin AV, Glagolev MV, Suvorov GG, Shnyrev NA, 2003. Methods for studying gas fluxes and the composition of soil air in field conditions using a portable PGA-7 gas analyzer. Moscow University Soil Science Bulletin 58:26–35.
  38. Stepanenko VM, Machul’skaya EE, Glagolev MV, Lykossov VN, 2011. Numerical Modeling of Methane Emissions from Lakes in the Permafrost Zone. Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics. 47:252–264. doi: 10.1134/s0001433811020113
  39. Van der Linden AMA, Van Veen JA, Frissel MJ, 1987. Modelling soil organic matter levels after long-term applications of crop residues, and farmyard and green manures. Plant and Soil. 101:21–28. doi: 10.1007/bf02371026

Statistics

Views

Abstract - 130

PDF (Russian) - 59

Cited-By


PlumX


Copyright (c) 2019 Glagolev M.V., Sabrekov A.F.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies