Проекты

Краткое описание

Идея проекта заключается в комплексном изучении генезиса и эволюции болот европейской части России посредством стратиграфического анализа торфяных отложений по широтному градиенту.
Методология исследования предусматривает подготовку 30 скважин в различных природных зонах:
1. южная, типичная и северная лесостепь (готово 8 скважин!);
2. зона смешанных и широколиственных лесов;
3. южная, типичная и северная тайга;
Основной объект исследования – Сфагновые лимногенные болота – это особый тип болот, образовавшихся в результате заболачивания озёр и водоёмов, где доминирующим растительным компонентом выступают мхи рода Sphagnum (сфагновые мхи). Такие болота играют важную роль в жизни биосферы: они регулируют водный баланс, являются центрами сохранения биоразнообразия, влияют на микроклимат территории.
Проект направлен на комплексное изучение генезиса, эволюции и современного состояния сфагновых лимногенных болот европейской части России по широтному градиенту. Цель – получить фундаментальные знания о процессах формирования и развития болот, их экологической роли, перспективах трансформации и мерах охраны.

Проект решает проблему недостаточной изученности болотных экосистем европейской части России в контексте:
1. отсутствия полных данных о начальных стадиях формирования болот в различных природных зонах;
2. нехватки информации о динамике развития болот под влиянием климатических и антропогенных факторов;
3. необходимости оценки современного состояния и прогноза трансформации болот.

Проблема актуальна для: научного сообщества (экологи, географы, почвоведы); природоохранных организаций; органов управления природными ресурсами; промышленности (торфяная отрасль).
Важность обусловлена необходимостью: сохранения уникальных экосистем; оценки углеродного баланса территорий; прогнозирования изменений природной среды; рационального природопользования.

В рамках проекта планируется:
подготовить 30 торфяных колонок на модельных болотах в ключевых природных зонах Европейской части РФ (лесостепь, смешанные леса, тайга разных типов);
отобрать и проанализировать образцы торфа из колонок (скважин) (не менее 600 проб);
реконструировать начальные стадии формирования болот;
оценить динамику развития болот;
составить прогноз дальнейшей трансформации экосистем;
дать рекомендации по сохранению и рациональному использованию болотных экосистем

По итогам проекта будут получены:
детальная характеристика сфагновых лимногенных болот по широтному градиенту;
хронологическая модель развития болотных экосистем;
прогноз трансформации болот в условиях меняющегося климата;
рекомендации по сохранению и рациональному использованию болотных экосистем.

Результаты реализации проекта будут представлены на профильных конференциях международного и всероссийского уровня (не менее 3 докладов) и в рецензируемых изданиях (не менее 2). Предусмотрено использование результатов реализации грантового проекта для написания и защиты диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук.

Цель

1. Исследовать механизмы формирования и динамики сфагновых лимногенных болот, их экосистемные функции и возможные траектории изменений вдоль широтно‑зонального градиента с последующей разработкой природоохранных мероприятий в 11 регионах Европейской части России

Задачи

1. пробоподготовка 30 торфяных колонок на модельных болотах в ключевых природных зонах Европейской части РФ (лесостепь, смешанные и широколиственные леса, тайга разных типов);
2. проведение стратиграфического анализа отложений с последующей реконструкцией начальных стадий формирования болот, изучением сукцессионных изменений растительных сообществ, оценкой динамики развития болот и составлением прогноза их дальнейшей трансформации
3. составление и публикация научно-обоснованного комплекса мер и рекомендаций по охране исследованных болот в различных регионах и природных зонах Европейской части России

Обоснование социальной значимости

При подготовке проекта мы провели большую аналитическую работу по исследованию обозначенной проблематики (см. материалы в п. 8.1.). Объект исследования – сфагновые лимногенные болота (образовались при заболачивании водоёмов; доминируют мхи Sphagnum). Итак, ключевой контраст заключается в том, что, на юге - это реликтовые, редкие системы на границе ареала, занимающие < 1 % зоны. Уникальны по биоэкологии: адаптация к тёплому климату, эндемичные виды флоры и фауны (Хмелев, 1985). Для севера – это типичные ландшафты, покрывающие до 30 % территории, ключевые для изучения углеродного баланса, влияния пожаров и климатических изменений (Кузнецов, 2023). Южные болота – «живые лаборатории» адаптации и эволюции в нетипичных условиях, источник данных о торфонакоплении на южной границе ареала. Северные болота – индикаторы глобальных процессов (климат, углеродный цикл, пирогенные изменения).
Сравнительный анализ болотных экосистем юга и севера даст уникальные данные о механизмах их устойчивости к климатическим и антропогенным изменениям. Результаты станут основой для межрегиональных стратегий охраны и смягчения экологических рисков. Объекты включены в Рамсарскую конвенцию и программу ЮНЕСКО «Телма» – их изучение соответствует международным обязательствам РФ.

За последние 50–70 лет болотные экосистемы Европейской части России претерпели существенные изменения. В результате многолетней мелиорации и интенсивной торфодобычи (особенно в лесостепи и южной тайге) их площадь сократилась на 20–40 % (Гос.доклад Минприроды РФ, 2023; Проект «Телма», 2022). Инфраструктура и мелиоративные каналы фрагментировали ландшафты, нарушив естественный гидрологический режим и миграционные коридоры (Росгидромет, 2021). Падение уровня грунтовых вод на 0,5–2 м спровоцировало смену растительности: сфагновые мхи вытесняются травянистыми видами, исчезают редкие таксоны (Кузнецов, 2020). Деградация торфяной залежи ведёт к проседанию поверхности, выбросам CO₂ и CH₄, а также повышает риск устойчивых торфяных пожаров (Иванов и др., 2019). В итоге заметно снизилось биоразнообразие болотных экосистем (Боч, Мазинг, 2018).
Эти процессы создают ряд серьёзных угроз:
- Болота, хранящие в 7 раз больше углерода на гектар, чем леса (IPCC, 2021), при деградации превращаются в источники парниковых газов, усиливая климатические изменения.
- Нарушение гидрологии вызывает обмеление рек и повышает риск засух (Росводресурсы, 2022).
- Осушенные торфяники становятся очагами труднопотушимых пожаров (МЧС, 2023).
- Сток с деградированных болот загрязняет водоёмы биогенными элементами, провоцируя эвтрофикацию (Водные ресурсы РФ, 2020).

Сфагновые болота – существенные депо углерода. Их осушение превращает экосистемы в источники CO₂ и метана. В таёжной зоне торфяники накапливают углерод десятилетиями, регулируя региональный климат. (МГЭИК/нац.отчёт по парниковым газам (2023–2024 гг.). В центральной полосе и Поволжье торфяники котловин лесостепи и степи уничтожены или деградированы. (Гос.доклад «О состоянии и об охране окружающей среды РФ» (2023 г.). На территории заказников и заповедников в европейской части России сохраняется 1 265 торфяных болот общей площадью 1 066,6 тыс. га. Однако это покрывает лишь малую долю болотных экосистем; в ряде регионов охраняемые площади минимальны. (реестр ООПТ фед. и рег. значения (2024 г.); данные проекта «Телма»). Болота служат источником ценных биологических ресурсов, убежищем для редких видов птиц и животных, а также хранилищем палеоклиматической информации в торфяных залежах. (Рамсарская конвенция по ВБУ 1971 г.). Изучение сфагновых болот по широтному градиенту позволит: выявить закономерности смены растительных сообществ и гидрологических режимов; оценить региональные различия в скорости торфонакопления и углеродном балансе; разработать дифференцированные меры охраны для каждой природной подзоны. (Международные протоколы по трансектам (IPCC, 2023). Водный кодекс РФ (ст. 57) запрещает загрязнение и засорение болот, но не содержит чётких критериев их охраны как особых объектов.

Проект будет способствовать решению заявленных проблем благодаря комплексному подходу к изучению и мониторингу болотных экосистем в европейской части России и охвату всех природных зон. В рамках проекта планируется собрать и проанализировать полные данные о стадиях формирования болот, их динамике и текущем состоянии под влиянием климатических и антропогенных факторов. Такой набор информации позволит понять механизмы трансформации болот, сформировать прогнозы и разработать научно обоснованные меры по их охране и восстановлению.

География проекта

География проекта напрямую связана с методологией исследования. Наши модельные объекты (сфагновые болота) расположены вдоль широтного градиента, пересекающего различные природные зоны и регионы Европейской части России: 1. южная, типичная и северная лесостепь (скважины сделаны, результаты находятся в обработке) - Тамбовская (бол. Карамжай, оз. Большое), Пензенская (с. Софьино), Ульяновская (оз. Поганое), Липецкая (Добринка) области и Республика Мордовия (пос. Явас, с. Базарная Дубровка); 2. зона смешанных и широколиственных лесов - Владимирская (д. Двоезеры) и Нижегородская (пос. Озерный, ст. Велетьма) обл.; 3. южная, типичная и северная тайга Ярославская (бол. Акуловское), Вологодская обл. (бол. Пустое), Республика Карелия (район г. Петрозаводск), Мурманская обл. (район г. Кандалакша и г. Апатиты) Лабораторные работы будут проведены на базе ИБВВ РАН (пос. Борок, Ярославская обл.).

Объекты природы и (или) люди,
для которых будет реализован проект

1. Сфагновые лимногенные болота европейской части РФ. Площадь - до 100 га. Незатронутые промышленным освоением. Без следов пожара. Находятся в суффозионных или эоловых котловинах. Расположены вдоль широтного биогеографического градиента по линии Липецк - Владимир - Ярославль - Петрозаводск - Апатиты
2. Специалисты природоохранных организаций, региональных и федеральных органов управления природными ресурсами, ответственные за охрану болот. География данной целевой группы: Липецкая, Пензенская, Ульяновская, Тамбовская, Ярославская, Владимирская, Мурманская обл., Республики Карелия и Мордовия и др.