Environmental Dynamics and Global Climate ChangeEnvironmental Dynamics and Global Climate ChangeEnvironmental Dynamics and Global Climate Change2218-44222541-9307Yugra State University637710.17816/edgcc5250-70ArticlesСтатьиResearch ArticleA reply to A.V. Smagin: II. Carbon balance of RussiaОтвет А.В. Смагину: II. Углеродный баланс РоссииGlagolevMikhail VladimirovichГлаголевМихаил Владимировичm_glagolev@mail.ruSabrekovAleksandr FaritovichСабрековАлександр Фаритовичm_glagolev@mail.ruМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваЮгорский государственный университет (г. Ханты-Мансийск)Институт лесоведения РАН (пос. Успенское, Московская обл.)Томский государственный университет1512201452VOL 5, NO2 (2014)ТОМ 5, №2 (2014)507018052017Copyright ©; 2014, Glagolev M.V., Sabrekov A.F.Copyright ©; 2014, Глаголев М.В., Сабреков А.Ф.2014Glagolev M.V., Sabrekov A.F.Глаголев М.В., Сабреков А.Ф.http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0https://edgccjournal.org/EDGCC/article/view/6377

As an answer to the remark of A.V. Smagin about the disbalance of the carbon cycle for ecosystems on the territory of Russia and the possible reasons of this phenomenon revision of carbon balance based on published data was conducted. The incoming flux - the net ecosystem exchange - estimated by various authors is about 0.45 GtC/year. This value is in a good agreement with estimates of carbon uptake by terrestrial ecosystems of the northern hemisphere done by inverse modeling. As outcoming fluxes carbon sinks through the rivers (70-76 MtC/year), net methane flux to the atmosphere (16 MtC/year), carbon sequestration in the form of peat in wetlands (50 MtC/year) and in the form of humus in soils (110 MtC/year), as well as deposits formed during fires in natural ecosystems (120 MtC/year) are considered. The difference between incoming and outcoming fluxes is about 80 MtC/year, and according to the literature data it is possible to accept this value as a biomass growth of natural ecosystems on the territory of Russia.

В ответ на высказанное А.В. Смагиным замечание о дисбалансе углеродного цикла экосистем на территории России и возможных причинах этого явления проводится ревизия углеродного баланса на основе литературных данных. Приходная статья баланса - чистый экосистемный обмен - оценивается разными авторами примерно в 450 МтC/год (и эта же величина соответствует нижней границе интервала неопределенности оценки И.Н. Кургановой, критикуемой проф. Смагиным). Данная величина неплохо согласуется с восстановленными методом обратной задачи величинами поглощения углерода наземными экосистемами Северного полушария. В качестве расходных статей рассматриваются сток углерода через реки (70-76 МтC/год), эмиссия метана в атмосферу (16 МтC/год), депонирование углерода в виде торфа в болотах (50 МтС/год) и в виде гумуса почв (110 МтС/год), а также отложения элементарного углерода, формирующиеся при пожарах в естественных экосистемах (120 МтС/год). Разница между приходной и расходными статьями баланса оказывается около 80 МтС/год, что в соответствии с литературными данными вполне можно принять как естественный прирост биомассы экосистем на территории России.

inventorydissolved carbonmethanepeatsoil carboncarbon released from forest firesинвентаризациярастворённый углеродметанторфуглерод почвэмиссия углерода при пожарахБабичев А.П. 1991. Плотность веществ // Физические величины. Справочник / Григорьев И.С., Мейлихов Е.З. (ред.). М.: Энергоатомиздат. С. 375-390.Бажин Н.М. 2000. Метан в атмосфере // Соросовский образовательный журнал. Т. 6. № 3. С. 52-57.Ваганов В.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. 2005. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сибирский экологический журнал. №4. С. 631-649.Глаголев М.В., Клепцова И.Е. 2009. Эмиссия метана в лесотундре: к созданию «стандартной модели» (Аа2) для Западной Сибири // Вестник Томского государственного педагогического университета. № 3. С. 77-81.Глаголев М.В., Сабреков А.Ф., Казанцев В.С. 2010. Физикохимия и биология торфа. Методы измерения газообмена на границе почва-атмосфера. Томск: Изд-во ТГПУ. 104 с.Глаголев М.В., Филиппов И.В. 2011. Инвентаризации поглощения метана почвами // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 2. № 2 (4). С. 1.Глаголев М.В., Филиппов И.В., Кривенок Л.А., Максютов Ш.Ш. 2014. Оценка потока СН4 из почв России набором простейших моделей // Торфяники Западной Cибири и цикл углерода: прошлое и настоящее: Материалы Четвертого Международного полевого симпозиума (Новосибирск, 4-17 августа 2014 г.) / Под ред. А.А. Титляновой и М.И. Дергачевой. Томск: Изд-во Том. Ун-та. С. 163-165.Гришин А.М. 1992. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука. 408 с.Добровольский Г.В., Урусевская И.С. 2004. География почв. М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС». 460 с.Зайдельман Ф.Р., Шваров А.П. 2002. Пирогенная и гидротермическая деградация торфяных почв, их агроэкология, песчаные культуры земледелия, рекультивация. М.: Изд-во МГУ. 168 с.Йонас М., Нильссон С., Швиденко А., Столбовой В., МакКаллум И. 2003. Сравнительный анализ результатов полного углеродного бюджета России с данными инверсного моделирования для внетропической зоны Северного полушария // Вторая Международная конференция «Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии», 16-20 июня 2003: Тезисы докладов. Пущино. С. 55-56.Кароль И.Л., Киселев А.А. 2013. Парадоксы климата. Ледниковый период или обжигающий зной? М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА. 288 с.Кобак К.И. 1988. Биотические компоненты углеродного цикла. Л.: Гидрометеоиздат. 248 с.Кондратьев К.Я., Крапивин В.Ф. 2004. Моделирование глобального круговорота углерода. М.: ФИЗМАТЛИТ. 336 с.Кондратьев К.Я., Крапивин В.Ф., Савиных В.П. 2003. Перспективы развития цивилизации: многомерный анализ. М.: Логос. 576 с.Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А., Борисов А.В., Воронин П.Ю., Демкин В.А., Демкина Т.С., Евдокимов И.В., Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Комаров А.С., Курганова И.Н., Ларионова А.А., Лопес де Гереню В.О., Уткин А.И. 2007. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука. 315 с.Курганова И.Н. 2010. Эмиссия и баланс диоксида углерода в экосистемах России: Автореферат дис. … докт. биол. наук. М.: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ). 36 с.Лебедев В.С., Иванов Д.В., Телешева С.Ю., Соловьев А.В. 2008. Интенсивность образования биогаза в захороненных твердых бытовых отходах и осадках сточных вод // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. № 4. С. 350-358.Малахова В.В., Голубева Е.Н. 2011. Роль речного стока в увеличении концентрации растворенного метана в водах восточно-сибирского шельфа // Девятое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Мат-лы рос. конф. / Под. ред. М.В. Кабанова. Томск: "Аграф-Пресс". С. 146-148.Моисеев Н.Н., Александров В.В., Тарко А.М. 1985. Человек и биосфера. М.: Наука. 272 с.Наумов А.В. 2004. Дыхание почвы: составляющие, экологические функции, географические закономерности: Автореферат дисс. … докт. биол. наук. Томск. 37 с.Нильссон С., Швиденко А., Столбовой В., МакКаллум И., Йонас М. 2003. Полный углеродный бюджет наземных экосистем России в 1988-2002 // Вторая Международная конференция «Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии», 16-20 июня 2003: Тезисы докладов. Пущино. С. 88-89.Ножевникова А.Н. 1995. Мусорные залежи - «метановые бомбы» планеты // Природа. №6. С. 14-25.Окунь Л.Б. 1988. Физика элементарных частиц. М.: Наука. 272 с.Прохоров А.М. (ред.) 1983. Советский энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия. 1600 с.Родос В. 2008. Правила дискуссии и уловки спора. М.: Идея-Пресс. 232 с.Румшиский Л.З. 1971. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука. 192 с.Рысков Я.Г., Рыскова Е.А., Кудеяров В.Н. 2004. Вынос свободной растворенной углекислоты реками с территории России // Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии / Под ред. акад. Н.П. Лаверова. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. C. 141-146.Рысков Я.Г., Рыскова Е.А., Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А. 2003. Сток свободной углекислоты с северными реками // Вторая Международная конференция «Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии», 16-20 июня 2003: Тезисы докладов. Пущино. C. 99.Смагин А.В., Глаголев М.В., Суворов Г.Г., Шнырев Н.А. 2003. Методы исследования потоков газов и состава почвенного воздуха в полевых условиях с использованием портативного газоанализатора ПГА-7 // Вестник МГУ, сер. Почвоведение. №3. С. 29-36.Шибистова О.Б., Ллойд Д., Колле О., Арнет А., Чебакова Н.М., Золотухин Д.А., Зражевская Г.К., Шульце Э.-Д. 2002. Оценка аккумулирования СО2 сосновым древостоем методом микровихревых пульсаций // Доклады академии наук. Т. 383. № 3. С. 425-429.Amon R.M.W., Rinehart A.J., Duan S., Louchouarn P., Prokushkin A., Guggenberger G., Bauch D., Stedmon C., Raymond P.A., Holmes R.M., McClelland J.W., Peterson B.J., Walker S.A., Zhulidov A.V. 2012. Dissolved organic matter sources in large Arctic rivers // Geochimica et Cosmochimica Acta. V. 94. P. 217-237.Andreae M.O., Merlet P. 2001. Emission of trace gases and aerosols from biomass burning // Global Biogeochemical Cycles. V. 15. No. 4. P. 955-966.Andronova N.G., Karol I.L. 1993. The contribution of USSR sources to global methane emission // Chemosphere. V. 26. P. 111-126.Bergamaschi P., Frankenberg C., Meirink J.F., Krol M., Dentener F., Wagner T., Platt U., Kaplan J.O., Körner S., Heimann M., Dlugokencky E.J., Goede A. 2007. Satellite chartography of atmospheric methane from SCIAMACHY on board ENVISAT: 2. Evaluation based on inverse model simulations // J. Geophys. Res. V. 112. D02304.Brown M. 1993. Deduction of Emissions of Source Gases Using an Objective Inversion Algorithm and a Chemical Transport Model // Journal of Geophysical Research. V. 98. No. D7. P. 12639-12660.Budishchev A., Mi Y., van Huissteden J., Belelli-Marchesini L., Schaepman-Strub G., Parmentier F.J.W., Fratini G., Gallagher A., Maximov T.C., Dolman A.J. 2014. Evaluation of a plot scale methane emission model at the ecosystem scale using eddy covariance observations and footprint modelling // Biogeosciences Discuss. V. 11. P. 3927-3961. DOI: 10.5194/bgd-11-3927-2014. URL: www.biogeosciences-discuss.net/11/3927/2014/Chevallier F., Palmer P.I., Feng L., Boesch H., O'Dell C.W., Bousquet P. 2014. Towards robust and consistent regional CO2 flux estimates from in situ and space-borne measurements of atmospheric CO2 // Geophysical Research Letters. V. 41. No. 3. P. 1065-1070. DOI: 10.1002/2013GL058772Connolly J., Roulet N.T., Seaquist J.W., Holden N.M., Lafleur P.M., Humphreys E.R., Heumann B.W., Ward S.M. 2009. Using MODIS derived fPAR with ground based flux tower measurements to derive the light use efficiency for two Canadian peatlands // Biogeosciences. V. 6. P. 225-234. URL: http://www.biogeosciences.net/6/225/2009/bg-6-225-2009.pdf (дата обращения 19.12.2010).Dai A., Trenberth K.E. 2002. Estimates of freshwater discharge from continents: Latitudinal and seasonal variations // Journal of hydrometeorology. V. 3. №. 6. P. 660-687Dolman H., Shvidenko A. 2013. The carbon balance of Russia // EGU General Assembly 2013, held 7-12 April, 2013 in Vienna, Austria, id. EGU2013-1888. URL: http://adsabs.harvard.edu/abs/2013EGUGA.15.1888D (дата обращения 11.05.2013).Glagolev M., Kleptsova I., Filippov I., Maksyutov S., Machida T. 2011. Regional methane emission from West Siberia mire landscapes // Environmental Research Letters. V. 6. N. 4. P. 045214. DOI: 10.1088/1748-9326/6/4/045214.Kim H.-S., Maksyutov S., Glagolev M.V., Machida T., Patra P.K., Sudo K., Inoue G. 2011. Evaluation of methane emissions from West Siberian wetlands based on inverse modeling // Environmental Research Letters. V. 6. N. 3. 035201. DOI 10.1088/1748-9326/6/3/035201Lapshina E.D., Schulze E.-D., Filippov I.V., Kuhlmann I. 2014. The downward movement of dissolved organic carbon exists in the boreal peatlands of West Siberia // Proceedings of the Fourth International Field Symposium (Novosibirsk, August 4-17, 2014) / Ed. by Prof. A.A. Titlyanova and Prof. M.I. Dergacheva. Tomsk: Publishing house of Tomsk University. P. 145-147.Lobbes J.M., Fitznar H.P., Kattner G. 2000. Biogeochemical characteristics of dissolved and particulate organic matter in Russian rivers entering the Arctic Ocean // Geochimica et Cosmochimica Acta. V. 64. No. 17. P. 2973-2983.Mikaloff-Fletcher S.E., Tans P.P., Bruhwiler L.M., Miller J.B., Heimann M. 2004. CH4 sources estimated from atmospheric observations of CH4 and its 13C/12C isotopic ratios: 2. Inverse modeling of CH4 fluxes from geographical regions // Global Biogeochem Cycles. V. 18. GB4005.Nozhevnikova A., Glagolev M., Nekrasova V., Einola J., Sormunen K., Rintala J. 2003. The analysis of methods for measurement of methane oxidation in landfills // Water Science and Technology. V. 48. Issue 4. P. 45-52.Rozanov A.B. 1995. Methane Emission from Forest and Agricultural Land in Russia // WP-95-31. Laxenburg, Austria: International Institute for Applied Systems Analysis.Sasakawa M., Ito A., Machida T., Tsuda N., Niwa Y., Davydov D., Fofonov A., Arshinov M. 2010. Annual variation of methane emissios from forested bogs in West Siberia (2005-2009): A case of high CH4 and precipitation rate in the summer of 2007 // Atmospheric Chemistry and Physics Discussions. V. 10. No. 11. P.27759-27776.Stein R., Fahl K., Fiitterer D.K., Galimov E.M., Stepanets O.V. 2003. Dissolved organic matter (DOM) in the estuaries of Ob and Yenisei and the adjacent Kara Sea, Russia. Siberian River Run-Off in the Kara Sea: Characterisation, Quantification, Variability and Environmental Significance, 6. P. 281.Zelenev V.V. 1996. Assessment of the Average Annual Methane Flux from the Soils of Russia // WP-96-51. Laxenburg, Austria: International Institute for Applied Systems Analysis.Zhu X., Zhuang Q., Qin Z., Glagolev M., Song L. 2013. Estimating wetland methane emissions from the northern high latitudes from 1990 to 2009 using artificial neural networks // Global Biogeochemical Cycles. V. 27. Issue 2. P. 592-604.