Methane emission from middle taiga ridges and ryams of Western Siberia

Cover Page
  • Authors: Kleptsova I.E.1, Glagolev M.V.1, Filippov I.V.2, Maksyutov S.S.3
  • Affiliations:
    1. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
    2. Югорский государственный университет
    3. National Institute for Environmental Studies
  • Issue: Vol 1, No 1 (2010)
  • Pages: 66-76
  • Section: Articles
  • URL: https://edccjournal.org/EDGCC/article/view/6454
  • DOI: https://doi.org/10.17816/edgcc1166-76

Abstract


The article illustrates experimental measurements of methane fluxes in ridges and ryams providing in summer-autumn period of years 2007-2009 in the middle taiga zone of Western Siberia. Ryams have the lowest CH4 fluxes in this zone (1st quartile/median/3d quartile = 0.00 / 0.02 / 0.14 mgС·m-2·h-1). Ridges have slightly greater methane fluxes (0.01 / 0.13 / 0.36 mgС·m-2·h-1). Areas with local high fluxes reaching the value of approximately 10 mgС·m-2·h-1is also found in both microlandscape types as a result of hydrological and geochemical soil surface heterogeneity . Ryams and ridges have similar emission values owing to florist ical and upper peat layer identity. Methane flux zonality in ryams and ridges is revealed. Emission from middle taiga ridges is higher than in north taiga (-0.003 / 0 / 0.04 mgС·m-2·h-1) and lower than in south taiga ridges (0.33 / 0.49 / 0.64 mgС·m-2·h-1); emission from middle taiga ryams is lower than in south taiga ryams (0.05 / 0.56 / 1.55 mgС·m-2·h-1). All data are consolidated in scope of "standard model" Bc7 conception of methane emission. The model contains medians of methane flux distributions on six different microlandscape types depending on their area and duration of methane emission in respective zones. Version Bc7 of this model estimates the value of yearly methane emission in the middle taiga of Western Siberia as 0.69 Mt CH4 per year which means 21.6% of the regional emission. Ryams and ridges in this zone cover over 75% of area accounting for only 4% of regional emission from this territory (0.008 and 0.022 Mt CH4 per year respectively) as a result of adverse conditions for methanogenesis.

Irina Evgen'evna Kleptsova

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: kleptsova@gmail.com

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Mikhail Vladimirovich Glagolev

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: m_glagolev@mail.ru

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Il'ya Vladimirovich Filippov

Югорский государственный университет

Email: filip83pov@yandex.ru

Югорский государственный университет

Shamil' Shavratovich Maksyutov

National Institute for Environmental Studies

Email: shamil@nies.go.jp

Tsukuba, Japan; National Institute for Environmental Studies

  1. Гвоздецкий Н.А., Криволуцкий А.Е., Макунина А.А. 1973. Схема физико-географического районирования Тюменской области // Физико-географическое районирование Тюменской области. М.: МГУ. C. 9-28.
  2. Глаголев М.В., Максютов Ш.Ш. 2009. «Стандартная модель» (Ab4) эмиссии CH4 из болот Западной Сибири. // Математическое моделирование в экологии / Материалы Национальной конференции с международным участием, 1-5 июня 2009 г. Пущино, ИФХиБПП РАН. С. 78-79.
  3. Глаголев М.В., Сабреков А.Ф. 2008. О восстановлении плотности вероятности методом гистограмм в почвоведении и экологии // Динамика окружающий среды и глобальные изменения климата: Сборник научных трудов кафедры ЮНЕСКО Югорского государственного университета. Вып. 1; [под ред. Глаголева М.В. и Лапшиной Е.Д.] Новосибирск: НГУ. С. 55-83.
  4. Костылев А.А., Миляев П.В., Дорский Ю.Д., Левченко В.К., Чикулаева Г.А. 1991. Статистическая обработка результатов экспериментов на микро-ЭВМ и программируемых калькуляторах. Л.: Энергоатомиздат. ЛО. 304 с.
  5. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов Н.А., Березина Н.А., Инишева Л.И., Курнишкова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. 2001. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и Ко. 584 с.
  6. Матюхин Р.Г., Данилов В.П. 2000. Карта торфяных месторождений Западной Сибири. Министерство Природных ресурсов Российской Федерации / Сибирский НИИ геологии, геофизики и минерального сырья. Масштаб 1:1 000 000. Новосибирск.
  7. Романова Е.А., Быбина Р.Т., Голицина Е.Ф., Иванова Г.М., Усова Л.И., Трушникова Л.Г. 1977. Типологическая карта болот Западно-Сибирской равнины. Масштаб 1:2 500 000. Ленинград: ГУГК.
  8. Эберт К., Эдерер Х. 1988. Компьютеры. Применение в химии. М.: Мир. 416 с.
  9. Харбух Дж., Бонэм-Картер Г. 1974. Моделирование на ЭВМ в геологии. М.: Мир.
  10. Baird A. J., Beckwith C. W., Waldron S., Waddington J. M. 2004. Ebullition of methane-containing gas bubbles from near-surface Sphagnum peat // Geophys. Res. Lett. V. 31. P. 299-322.
  11. Christensen T. 1993. Seasonal emission of methane from the active layer of organic tundra soils-scale and controlling factors // Post-seminar proceedings Joint Russian-American Seminar on Cryopedology and Global Change (Pushchino, November 15-16, 1992); [Gilichinsky D.A. (ed.)]. Pushchino: Pushchino Research Centre. P. 325-341.
  12. Denman K.L. et al. 2007. Climate change 2007: the physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; [edited by Solomon et al.] Cambridge: Cambridge University Press. Chapter 7. P. 499-588.
  13. Dise N.B., Gorham E., Verry E.S. 1993. Environmental Factors Controlling Methane Emissions from Peatlands in Northern Minnesota // Journal of Geophysical Research. V. 98. P. 10583-10594.
  14. Frolking S., Crill P. 1994. Climate controls on temporal variability of methane flux from a poor fen in southeastern New Hampshire: Measurement and modeling // Global Biogeochemical Cycles. V. 8. No. 4. P. 385-397.
  15. Fung I., John J., Lerner J., Matthews E., Prather M., Steele L.P., Fraser P.J. 1991. Three-Dimensional Model Synthesis of the Global Methane Cycle // Journal of Geophysical Research. V. 96. P. 13033-13065.
  16. Hutchinson G. L., Mosier A. R. 1981. Improved soil cover method for field measurement of nitrous-oxide fluxes // Soil Sci. Soc. Am. J. V. 45. P. 311- 316.
  17. Koschorreck M., Conrad R. 1993. Oxidation of atmospheric methane in soil: measurements in the field, in soil cores and in soil samples // Global Biogeochem. Cycles. V. 7. P. 109-121.
  18. Moore T.R., Dalva M. 1993. The influence of temperature and water table position on carbon dioxide and methane emissions from laboratory columns of peatland soils // Journal of Soil Science. V. 44. P. 651-664.
  19. Peregon A., Maksyutov S., Kosykh N., Mironycheva-Tokareva N. 2008. Map-based inventory of wetland biomass and net primary production in western Siberia // J. Geophys. Res. V. 113. G011007. doi: 10.1029/2007JG000441.
  20. Peregon A., Maksyutov S., Yamagata Y. 2009. An image-based inventory of the spatial structure of West Siberian wetlands // Environ. Res. Lett. V.4. doi: 10.1088/1748-9326/4/4/045014.
  21. Wania R. 2007. Modelling northern peatland land surface processes, vegetation dynamics and methane emissions: PhD dissertation. Bristol: University of Bristol. URL: <http://glovis.usgs.gov>. 07.04.10. (дата обращения: 08.04.10).

Views

Abstract - 201

PDF (Russian) - 153

Cited-By


PlumX


Copyright (c) 2010 Kleptsova I.E., Glagolev M.V., Filippov I.V., Maksyutov S.S., Kleptsova I.E., Glagolev M.V., Filippov I.V., Maksyutov S.S.

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