Relation of Changes in CO2 Concentration over Large Water Areas of the Boreal and Subarctic Zones of the Northern Hemisphere with Their Phenological Phases Determined from SMOS Satellite Data

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Различные пресноводные акватории Северного полушария (озера, пруды, водохранилища, заливы и т. п.) выступают важнейшим компонентом бореальных и субарктических ландшафтов. Они также представляют собой важный элемент регионального баланса углерода. Акватории функционируют как переносчики и преобразователи большого количества углерода, полученного естественным и антропогенным путем. Эти водные объекты служат пассивными каналами переноса углерода от почвы к морю, а также отводят углерод из наземной среды в атмосферу и осаждают его в донные отложения (Engel et al., 2018; Rantala et al., 2016; Tranvik et al., 2009; Wen et al., 2021).

Потепление климата оказывает огромное влияние на функционирование водных экосистем. Важным фактором в этой динамике становится органический углерод, который связан с несколькими жизненно важными функциями экосистемы через влияние на биологическую продукцию и физико-химические свойства акваторий. В работах (Engel et al., 2018; Rantala et al., 2016; Tranvik et al., 2009; Wen et al., 2021) показана тесная связь между водными объектами субарктической и бореальной зоны и наземной средой. Помимо влияния водосбора эти исследования показали, что запасы органического углерода в донных отложениях определяются глубиной водной толщи. Предполагается, что влияние глубины связано с влиянием ослабления света, а также микробных процессов в толще воды и на границе раздела осадок – вода. Экосистемы высоких широт подвергаются серьезным трансформациям в условиях изменения климата, однако механизмы положительных и отрицательных климатических обратных связей до конца не изучены. Для глобального баланса углерода особенно важна судьба его огромных запасов в северных водно-болотных угодьях. Предполагается, что вынос органического углерода из наземной среды будет увеличиваться в северных регионах с ростом температуры и осадков. Наличие участков вечной мерзлоты может давать дополнительный вклад в вынос углерода при оттаивании. Вследствие тесного взаимодействия водосбор – озеро изменение климата может привести к возникновению положительной обратной связи, которая ускорит перемещение наземного углерода в атмосферу через водную среду. На рис. 1 представлена типичная схема цикла органического углерода в озерах субарктической и бореальной зоны, который определяется различными внешними воздействиями.

 

Рис. 1. Цикл органического углерода в озерах субарктической и бореальной зоны (https://www.arcticcirc.net/researchinterests/ gudasz-lake-carbon-cycles). Terrestrial – наземный; Algae pelagic – водоросли пелагические (растения или животные, обитающие в толще или на поверхности воды); Algae benthic – водоросли бентосные (совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоемов); Microbial decomposition – микробное разложение; Sedimentation – осаждение; Burial – захоронение.

 

Роль озер и водохранилищ в переносе и трансформации растворенного неорганического углерода зависит от характеристик каждого водоема. Например, потребление и производство CO₂ внутри акватории может быть наиболее важным фактором динамики углерода в теплых эвтрофных озерах, в то время как боковой перенос CO₂ может быть очень значительным в бореальных и субарктических водоемах (Weyhenmeyer et al., 2015).

В высоких широтах уменьшение продолжительности снежного покрова и таяние вечной мерзлоты приводит к увеличению содержания органического углерода в близлежащих акваториях (Zimov et al., 2006). Изменения в продолжительности существования ледяного и снежного покрова, а также деградация вечной мерзлоты влияют на поток углерода с водосбора, оказывая воздействие как на сток, так и на растительность. Продолжительность основного сезона вегетации и стока, определяемая среднегодовой температурой воздуха, представляется хорошим предсказателем изменения концентрации органического углерода во временном и пространственном масштабе (Weyhenmeyer, Karlsson 2009). Содержание CO₂ во внутренних водах часто демонстрирует значительную изменчивость в сезонном масштабе (Wen et al., 2021). По сравнению с другими сезонами года концентрация CO₂ летом, как правило, низкая из-за сильного фотосинтеза фитопланктона в озерах и водохранилищах, который поглощает углекислый газ в толще воды. Период таяния льда – критический временной интервал для выбросов CO₂ из бореальных и субарктических акваторий (Denfeld et al., 2015, 2016; Karlsson et al., 2013), поскольку накопленный CO₂, заключенный во льду и находящийся в подледной воде, может быть быстро выброшен в атмосферу во время таяния ледяного покрова. В олиготрофных озерах сезонные колебания концентрации CO₂ могут быть вызваны изменением растворенного неорганического углерода и аллохтонного органического вещества (Wen et al., 2021).

В работе (Denfeld et al., 2016) представлены данные по изменчивости парциального давления углекислого газа (pCO₂) подо льдом для 506 шведских и финских озер, полученных либо прямыми измерениями, либо рассчитанные по значениям общего неорганического углерода, щелочности, pH, температуры воды и высоты над уровнем моря по различным методикам. Эти исследования показали, что химический состав воды и морфометрия озер представляются более важными факторами, определяющими подледное содержание pCO₂ в региональном масштабе, чем климатические переменные (температура воздуха и продолжительность существования ледяного покрова). Накопление CO₂ в подледных озерах происходит за счет микробной минерализации питательных веществ и органического вещества в донных отложениях и поступления CO₂ с водосбора до начала таяния льда. В работе сделан вывод, что в региональном масштабе круговорот углерода в покрытых льдом озерах и последующая эмиссия CO₂ при таянии льда становятся важными составляющими годовой эмиссии углекислого газа. Учитывая возможность значительных экосистемных изменений в озерах, покрытых льдом, исследование периода существования ледяного покрова в глобальной оценке эмиссии CO₂ должно включать в себя мониторинг изменений не только ледового покрова, но и трофического статуса озер.

Анализ процессов, связанных с органическим и неорганическим углеродом в различных акваториях (включая биологическую деятельность, физическое перемешивание, термодинамический процесс и газообмен между воздухом и водой), становится ключом к пониманию их роли в глобальном углеродном цикле, а также климатических изменений, происходящих на нашей планете.

Настоящая работа посвящена оценке взаимосвязи данных реанализа о содержании углекислого газа в атмосфере и данных спутника SMOS (англ. Soil Moisture and Ocean Salinity) о фенологических фазах крупных акваторий Северного полушария, расположенных в бореальной и субарктической зоне, за 2012–2020 гг. Целью работы было показать сезонную цикличность концентрации CO₂ над крупными пресноводными акваториями, которая связана с фенологическими фазами водоемов (открытая вода, ледяной покров, разрушение и таяние льда), и продемонстрировать, что для всех подобных акваторий динамика концентрации CO₂ схожа, и ее максимум наблюдается в начале весеннего периода, когда разрушается ледяной покров у замерзающих озер.

ИССЛЕДУЕМЫЕ АКВАТОРИИ

В качестве исследуемых акваторий было выбрано шесть крупных пресноводных, замерзающих водных объектов, расположенных в различных природных зонах Северного полушария: оз. Байкал, Ладожское оз., оз. Гурон, Большое Невольничье и Большое Медвежье озера, а также южная (пресноводная) часть Обской губы (рис. 2). На рис. 2 зеленым цветом выделена область, соответствующая ячейке L1C SMOS (см. разд. “Спутниковые данные”). В табл. 1 указаны регионы и природные зоны, в которых расположены исследуемые акватории, а также координаты центра анализируемых ячеек L1C SMOS.

 

Рис. 2. Исследуемые акватории: а – оз. Байкал; б – Ладожское оз.; в – Обская губа; г – оз. Гурон; д – Большое Невольничье оз.; е – Большое Медвежье оз. Зеленым цветом указана область, соответствующая ячейке L1C SMOS.

 

Таблица 1. Исследуемые акватории и координаты центра ячеек L1C SMOS

Акватория	Регион / природная зона	Координаты
Оз. Байкал	Южная Сибирь / бореальная зона	54.17° с.ш., 108.91° в.д.
Ладожское оз.	Северо-запад России / бореальная зона	60.88° с.ш., 31.37° в.д.
Обская губа, южная часть	Север Западной Сибири / субарктическая зона	67.21° с.ш., 73.22° в.д.
Оз. Гурон	Великие американские озера / бореальная зона	44.56° с.ш., 82.41° з.д.
Большое Невольничье оз.	Северо-запад Канады / бореальная зона	61.28° с.ш., 114.8° з.д.
Большое Медвежье оз.	Северо-запад Канады / субарктическая зона	65.97° с.ш., 120.5° з.д.

 

ДАННЫЕ РЕАНАЛИЗА

Для оценки содержания углекислого газа в атмосфере над исследуемыми акваториями были использованы данные реанализа CAMS (англ. Copernicus Atmosphere Monitoring Service) global greenhouse gas reanalysis (EGG4) (Inness et al., 2019). CAMS считается крупнейшим набором данных реанализа о составе атмосферы, предоставляемым Европейским центром среднесрочных прогнозов (англ. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts – ECMWF). Он состоит из трехмерных полей данных об аэрозолях и химических составляющих атмосферы с полным покрытием земного шара. В настоящий момент доступны данные за период с 2003 по 2020 г. Реанализ CAMS EGG4 – продукт 4d-var системы ассимиляции, в основе которой лежит модель прогноза ECMWF IFS CY42R1 (https://www.ecmwf.int/en/forecasts/documentation-and-support/changes-ecmwf-model/ifs-documentation). Реанализ ассимилирует данные спутникового дистанционного зондирования земли в 12-часовом временном окне с 00:09 до 21:00 UTC (англ. Coordinated Universal Time) и с 21:00 до 09:00 UTC и обеспечивает глобальные поля атмосферных параметров на регулярной сетке координат 0.75° × 0.75° с временной периодичностью 3 ч. В работе использовались данные CAMS EGG4 о среднем содержании CO₂ в столбе воздуха (в ppm). Ошибки данных реанализа CAMS EGG4 по CO₂ и по данным наземных экспериментов в среднем находятся в пределах 1 % в нижних слоях тропосферы (https://atmosphere.copernicus.eu/sites/default/files/2021–04/CAMS84_2018SC3_D5.1.2–2020.pdf). Данные реанализа CAMS EGG4 были получены с сервера https://atmosphere.copernicus.eu/ и совмещены по пространству и времени с данными по яркостной температуре, полученной из продукта L1C SMOS за период 2012–2020 гг.

СПУТНИКОВЫЕ ДАННЫЕ

Для определения фенологических фаз (водная поверхность, ледяной покров, разрушение ледяного покрова), выбранных для исследования акваторий, были использованы данные продукта L1C SMOS.

Яркостная температура поверхности Земли TЯ на горизонтальной TH и вертикальной TV поляризации измеряется в диапазоне углов зондирования 0°–60° микроволновым радиометром MIRAS (англ. Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis) (Kerr et al., 2010). Радиометр MIRAS размещен на спутнике Европейского космического агентства (англ. European Space Agency – ESA) SMOS. Он принимает восходящее излучение на частоте 1.41 ГГц. Максимальный пространственный охват достигается при угле визирования 42.5°, при этом пространственное разрешение составляет 35 × 65 км (Gutierrez et al., 2017). Данные продукта L1C SMOS привязаны к дискретной геодезической сетке DGG ISEA 4H9, линейный размер ячейки которой составляет порядка 16 км, а площадь – около 195 км² (Sahr et al., 2003). Таким образом, значение яркостной температуры для любой ячейки продукта L1C формируется участком подстилающей поверхности площадью 1760 км² (по уровню 3 дБ). Сама же ячейка площадью 195 км² расположена в центре этого участка (Sahr et al., 2003). Для достижения максимальной достоверности из анализа были исключены следующие измерения:

1) значения, связанные с влиянием радиочастотных помех;

2) данные с погрешностью определения T_H и T_V более 5 К;

3) данные с коэффициентом поляризации (T_H/T_V) вне диапазона 0.01–0.99.

Непрерывный архив данных L1C SMOS с 2012 г. по настоящее время хранится на серверах Европейского космического агентства.

В работах (Тихонов и др., 2017; 2021; Tikhonov et al., 2018; 2022) на основе теоретического моделирования собственного микроволнового излучения пресноводных акваторий (озера, заливы) и анализа яркостной температуры, измеряемой радиометром MIRAS, показана возможность определения сезонных изменений состояния их поверхности. Сопоставление спутниковых данных с модельными расчетами позволило выявить для замерзающих пресноводных акваторий три временные области яркостной температуры: первая область связана с излучением свободной ото льда водной поверхности; вторая – с установившимся на поверхности озер ледяным покровом; а третья область, характеризуемая кратковременным резким возрастанием яркостной температуры на величину порядка 40–90 K, соответствует периоду кардинального изменения в структуре ледяного покрова (период интенсивного разрушения и таяния) (рис. 3).

 

Рис. 3. Сезонные вариации яркостной температуры и соответствующие им фенологические фазы для Большого Невольничьего оз. (северо-запад Канады).

 

Сезонная динамика содержания углекислого газа в атмосфере над исследуемыми акваториями была сопоставлена с сезонными изменениями фенологических фаз акваторий, определенных по данным спутника SMOS, за период 2012–2020 гг. Результаты и анализ этого сравнения представлены в следующем разделе.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 4 представлена динамика яркостной температуры выбранных ячеек (продукт L1C SMOS) для исследуемых акваторий (см. рис. 2) и динамика содержания CO₂ над ними, полученная по данным CAMS EGG4, за 2012–2020 гг. (для Обской губы за 2012–2018 гг.).

Гидрологические данные по исследуемым акваториям (Войнов и др., 2017; Каретников, 2021; Румянцев и др., 2012), а также проведенное сравнение сезонной динамики яркостной температуры и содержания CO₂ позволило разделить их на три вида: редко полностью замерзающие акватории бореальной зоны (Ладожское оз. и оз. Гурон), замерзающие акватории бореальной зоны (оз. Байкал и Большое Невольничье оз.), акватории субарктической зоны (Обская губа и Большое Медвежье оз.).

Анализ полученных зависимостей (см. рис. 4) в целом показал, что концентрация CO₂ в атмосфере над исследуемыми акваториями имеет сезонный циклический характер. Минимум концентрации соответствует летнему периоду из-за сильного фотосинтеза фитопланктона в акваториях, в результате которого углекислый газ поглощается в толще воды. Максимум концентрации CO₂ над акваториями соответствует окончанию зимнего (холодного) периода. Зимой из-за сильного понижения температуры воды резко уменьшается фотосинтез, что приводит к сильному уменьшению поглощения CO₂ в водной толще, и соответственно увеличению его концентрации в воде, и эмиссии из акваторий. Такая динамика яркостной температуры и концентрации CO₂ характерна для всех исследуемых водных объектов как постоянно замерзающих в зимний период, так и не всегда замерзающих зимой.

 

Рис. 4. Сезонная динамика яркостной температуры и концентрации CO2 для исследуемых акваторий: а – оз. Байкал; б – Ладожское оз.; в – Обская губа; г – оз. Гурон; д – Большое Невольничье оз.; е – Большое Медвежье оз.

 

Для постоянно замерзающих акваторий максимум концентрации CO₂ над ними соответствует периоду разрушения ледяного покрова (сильное возрастание яркостной температуры весной), приводящего к высвобождению накопленного за зимний период углекислого газа, который был “запечатан” во льду и в водной толще подо льдом (см. рис. 4а, в, д, е). Такая же динамика характерна и для редко полностью замерзающих водоемов: Ладожское оз. в 2012, 2013 и 2016–2018 гг. (см. рис. 4б); оз. Гурон в 2014 и 2015 гг. (см. рис. 4г). У замерзающих озер, находящихся в бореальной зоне, помимо стабильного весеннего максимума CO₂ иногда наблюдается сильный кратковременный выброс углекислого газа, также соответствующий стадии разрушения ледяного покрова: для оз. Байкал в 2012, 2014, 2015, 2017 и 2019 гг. (см. рис. 4а); для Большого Невольничьего оз. в 2012, 2014, 2015 и 2019 гг. (см. рис. 4д).

На рис. 5 показана сезонная динамика яркостной температуры и концентрации CO₂ для двух озер в более хорошем разрешении за период 2012–2014 гг. На этом рисунке представлены два характерных для бореальной и субарктической зоны озера: Байкал и Большое Медвежье, соответственно. Из рис. 5 видно, что кратковременный выброс углекислого газа у оз. Байкал (см. рис. 5а) соответствует стадии окончания разрушения льда на озере (2012 и 2014 гг.). У Большого Медвежьего озера, расположенного в субарктической зоне, такого выброса не наблюдается (см. рис. 5б). Такой характерный выброс объясняется более высокой биопродуктивностью водоемов бореальной зоны по сравнению с акваториями субарктической зоны и, соответственно, большим накоплением углекислого газа в водной толще за период ледостава. Отсутствие таких выбросов в некоторые годы у замерзающих озер бореальной зоны требует дальнейшего исследования. Вероятно, оно связано с какими-то гидрологическими и биохимическими процессами, происходящими в этих акваториях.

 

Рис. 5. Сезонная динамика яркостной температуры и концентрации CO2 за трехлетний период: а – для оз. Байкал (бореальная зона); б – для оз. Большое Медвежье (субарктическая зона).

 

Сравнение двух на первый взгляд похожих озер, расположенных на северо-западе Канады (Большое Невольничье и Большое Медвежье) показало, что они сильно различаются своей биопродуктивностью. Озеро Большое Медвежье, расположенное в субарктической зоне, является ультраолиготрофным. Низкая температура воды, слабая обеспеченность биогенными элементами, отсутствие источников загрязнения обусловливают низкую биологическую продуктивность озера. Для этого озера характерна малая доля растворенных в воде питательных веществ, высшая водная растительность практически отсутствует, рыбная продукция низкая, видовое разнообразие фитопланктона очень мало (Румянцев и др., 2012). Озеро Большое Невольничье, которое расположено на границе бореальной и субарктической зоны, является олиготрофным. В озеро впадает р. Невольничья, приносящая летом 54 тыс. т растворенных минеральных соединений и 36 тыс. т взвешенных веществ. Рыбная продукция озера довольно разнообразна. Биомасса фитопланктона в озере зимой подо льдом чрезвычайно низкая, а летом возрастает от 130 до 340 мг/м³ (Румянцев и др., 2012). Таким образом, биопродуктивность Большого Невольничьего оз. значительно выше, чем Большого Медвежьего, что и показывают кратковременные выбросы углекислого газа в период разрушения ледяного покрова, которые присутствуют на сезонной зависимости концентрации CO₂ для первого озера (ср. рис. 4д и е). Для пресноводной части Обской губы отсутствие выбросов CO₂ в период разрушения ледяного покрова можно объяснить, во-первых, тем, что Обская губа расположена в холодной субарктической зоне в области вечной мерзлоты, а во-вторых, тем, что это эстуарий реки Обь, и даже в зимнее время существует значительный сток Оби, не позволяющей водной массе застаиваться подо льдом (Tikhonov et al., 2022).

В работе использовались данные реанализа CAMS EGG4 о концентрации CO₂ в столбе атмосферы над исследуемыми акваториями. Нас же интересовало сезонное изменение концентрации углекислого газа в приземном (приводном) слое атмосферы и связь его с фенологическими фазами водных объектов. Кратковременные выбросы CO₂ в период разрушения ледяного покрова у водных акваторий, находящихся в бореальной зоне, мы связали с накоплением углекислого газа за зимний период в водной толще подо льдом и в ледяном покрове и последующем выбросом его при весеннем разрушении льда. Однако такие кратковременные повышения концентрации CO₂ могут быть связаны с атмосферным переносом от территорий, имеющих другой ландшафт и значительно удаленных от рассматриваемых акваторий. Для доказательства того, что кратковременные выбросы CO₂ в период разрушения льда связаны именно с данными акваториями, была рассмотрена долговременная сезонная динамика концентрации углекислого газа и яркостной температуры двух тестовых участков, расположенных в бореальной зоне (см. рис. 6). Первый участок расположен в Омской обл. и полностью покрыт лесом, второй представляет собой обширную болотистую местность и находится в Томской обл. В табл. 2 указаны регионы и природные зоны, в которых расположены тестовые участки, а также координаты центра анализируемых ячеек L1C SMOS.

 

Рис. 6. Сезонная динамика яркостной температуры и концентрации CO2 для двух тестовых участков с разным ландшафтом: а – лес; б – болото.

 

Таблица 2. Тестовые участки ландшафта и координаты центра ячеек L1C SMOS

Участок ландшафта	Населенный пункт, регион	Координаты
Лес	с. Князевка, Омская обл.	54.495° с.ш., 74.065° в.д.
Болото	г. Кедровый, Томская обл.	57.102° с.ш., 79.498° в.д.

 

Анализ рис. 6 показал, что сезонные изменения T_Я для тестовых участков сильно отличаются от сезонных значений яркостной температуры для пресноводных акваторий как по величине, так и по амплитуде изменений (ср. рис. 4 и 6). Максимальные значения T_Я соответствуют середине лета и связаны с максимальным развитием растительности. Далее значения T_Я уменьшаются, что обусловлено увяданием растительности и последующим замерзанием поверхности. В зимний период T_Я немного увеличивается или остается постоянной. Минимум яркостной температуры соответствует периоду весеннего таяния, когда поверхность становится влажной, а растительность еще не начала развиваться. После минимума происходит резкий рост T_Я, связанный с высыханием поверхности и быстрым развитием растительности (Романов и др., 2022). Различия в амплитуде сезонных изменений яркостной температуры для лесного и болотистого участка, особенно в весенний период, связано с большей увлажненностью второго участка, а также, вероятно, с появлением на нем небольших озер. Сезонные изменения концентрации CO₂ в столбе атмосферы над тестовыми участками так же, как и у пресноводных акваторий, носят циклический характер. Минимум концентрации углекислого газа приходится на летний период, соответствующий максимуму фотосинтеза, определяемому буйным развитием растительности. Максимум концентрации CO₂ приходится на весенний период, когда начинается период таяния (освобождения поверхности от снега и льда), а растительность еще не развивается. Кратковременных весенних выбросов CO₂, как у пресноводных акваторий бореальной зоны, на тестовых участках ни в один из сезонов не наблюдается, что становится косвенным доказательством связи этих выбросов с разрушением ледяного покрова пресноводных акваторий бореальной зоны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В статье приведены результаты сравнения данных реанализа по концентрации углекислого газа в атмосфере и данных спутниковой микроволновой радиометрии для ряда крупных пресноводных акваторий Северного полушария, расположенных в бореальной и субарктической зоне, за период 2012–2020 гг. Данные спутниковой микроволновой радиометрии (спутник SMOS) были использованы для определения фенологических фаз исследуемых водоемов: открытая водная поверхность, ледяной покров, разрушение ледяного покрова.

В работе мы стремились показать связь данных спутниковой микроволновой радиометрии, по которым можно отслеживать фенологические фазы крупных пресноводных акваторий бореальной и субарктической зоны, с динамикой концентрации CO₂ в столбе атмосферы над ними. Задача заключалась в том, чтобы продемонстрировать, что для всех подобных акваторий динамика концентрации CO₂ схожа, и максимум наблюдается в начале весеннего периода, когда разрушается ледяной покров у замерзающих озер или когда заканчивается холодный период (минимум биопродуктивности) для незамерзающих озер.

Полученные результаты и их анализ показали, что концентрация CO₂ в атмосфере над исследуемыми акваториями имеет сезонный циклический характер. Минимум концентрации соответствует летнему периоду из-за сильного фотосинтеза фитопланктона, в результате которого углекислый газ поглощается в воде. Максимум концентрации CO₂ над акваториями соответствует окончанию зимнего периода. Зимой из-за сильного понижения температуры воды резко уменьшается фотосинтез, что приводит к сильному уменьшению поглощения CO₂ в водной толще и, соответственно, увеличению его концентрации в воде и эмиссии из акваторий. Для замерзающих озер максимум концентрации CO₂ над акваториями соответствует периоду разрушения ледяного покрова, приводящего к высвобождению накопленного за зимний период углекислого газа, который “запечатан” во льду и в водной толще подо льдом. У замерзающих озер бореальной зоны иногда наблюдается еще и сильный кратковременный выброс углекислого газа, также соответствующий стадии разрушения ледяного покрова. Этот выброс объясняется более высокой биопродуктивностью водоемов бореальной зоны по сравнению с акваториями субарктической зоны.

В настоящей статье мы попытались кратко объяснить причины сезонной цикличности концентрации CO₂ в столбе атмосферы над акваториями, а также наличие или отсутствие кратковременного выброса CO₂ в период разрушения льда у ряда акваторий. Подробное исследование этих причин представляется темой для отдельной большой работы с привлечением многих специалистов, занимающихся исследованием озер, динамикой их вод, биопродуктивностью, физикой атмосферы и т. д. Такую глобальную задачу мы перед собой не ставили. Нам хотелось показать, что у всех подобных акваторий присутствует схожая динамика содержания CO₂ в атмосфере и связана она с фенологическими фазами этих акваторий.

Выполнить контактные измерения сезонной динамики концентрации углекислого газа в атмосфере для всех акваторий субарктической и бореальной зоны практически невозможно. Однако для крупных акваторий можно использовать информацию со спутника SMOS. Таким образом, данные спутниковой микроволновой радиометрии могут быть использованы для косвенной оценки сезонного изменения концентрации CO₂ в атмосфере над крупными пресноводными акваториями бореальной и субарктической зоны.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Работа выполнена при поддержке темы “Эмиссия” (гос. регистрация № 122101700045-7), темы “Космос-2” (гос. регистрация № 075-01133-22-00), темы “Природные и природно-хозяйственные системы Сибири в условиях современных вызовов: диагностика состояний, адаптивные возможности, потенциал экосистемных услуг” (госзадание № 0306-2021-0007).

About the authors

V. V. Tikhonov

Space Research Institute RAS; Institute for Water and Environmental Problems SB RAS

Author for correspondence.
Email: vtikhonov@asp.iki.rssi.ru
Russian Federation, Moscow; Barnaul

E. V. Pashinov

Space Research Institute RAS

Email: vtikhonov@asp.iki.rssi.ru
Russian Federation, Moscow

D. M. Ermakov

Space Research Institute RAS; Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics RAS

Email: vtikhonov@asp.iki.rssi.ru
Russian Federation, Moscow; Fryazino

I. V. Khvostov

Institute for Water and Environmental Problems SB RAS

Email: vtikhonov@asp.iki.rssi.ru
Russian Federation, Barnaul

A. N. Romanov

Institute for Water and Environmental Problems SB RAS

Email: vtikhonov@asp.iki.rssi.ru
Russian Federation, Barnaul

References

Supplementary files