Российская Федерация многообразна с точки зрения разнообразия почв, морфологии почв, состава, содержания, запасов углерода и т.д. Мы видим, что у нас запасы органического вещества в различных природных зонах, а также в различных фациях движения с запада на восток различны.
Мы находимся в регионе, который облагодетельствован почвоведами. Мне выпала честь в свое время написать небольшую статью в энциклопедию Самарской области. Там звучали такие имена, как Прасолов, Бессонов, Неуструев, Доленко, Носин, который издал великолепную монографию «Почвы Куйбышевской области», составил одну из лучших региональных карт бывшего СССР, детальную, очень подробную, с хорошим классификационным изложением и детерминацией, не просто механическим определением почв. Мы исследовали в основном Самарскую Луку, вместе с Институтом экологии Волжского бассейна работали над созданием и разработкой страниц Красной книги почв Самарской области, которая так и не завершилась по разным причинам. Эта земля явилась источником становления южного поволжского почвоведения, и в Саратовскую область, и в Казахстан самарские почвоведы принесли докучаевскую школу. Мы здесь говорим об углероде довольно-таки смело, иногда — об органике. Но органика — это термин, недопустимый в почвоведении, хотя очень часто встречается в научных статьях. Надо говорить: углерод органических соединений. Он включает в себя гуминовые кислоты, негуминовые вещества и прекурсовые модификации, живущие организмы и, собственно, почвенное органическое вещество. Разные классификации существуют. Разные профильные распределения органического вещества. Если мы до недавнего времени кореллировали свои подходы с Евросоюзом или США, то стоит отметить, что у нас разное понимание гумуса и того углерода, который мы определяем в лаборатории — по Тюрину, не по Тюрину, сухое сжигание или мокрое. На самом деле мы говорим о совершенно двух разных формах углерода. Европейцы чаще всего не отбирают ни корешки, ни даже часть грубого гумуса. Мы отбираем, если по правилам, по классике, практически все. И определяем, окисляем по Тюрину только классический коллоидный гумус. Но это полбеды. В большинстве наших исследований мы отбираем только образцы с верхней части почвенного профиля. Хотя по Розанову, по классическому учебнику, есть ряд морфологических типов распределения гумуса по профилю почвы и иногда на глубине метра его больше, чем в верхнем горизонте, особенно это касается природных почв, а не почв агроценозов, где идет конвергенция состава, конвергенция однородности. Мы практически не учитываем в наших карбоновых исследованиях морфологию гумуса. Я не говорю про классические немецкие формы гумуса, но вот микроморфологические картинки говорят, что при 1% содержания мелкоземистого гумуса его формы ассоциации с минеральной частью почвы могут быть совершенно разными — практически не разложившимися или очень хорошо разложившимися и хорошо ассоциировавшимися с минеральной частью почвы. Мы практически не говорим о спектроскопии органического вещества и не оцениваем степень стабилизации органического вещества, ядерного магнитного резонанса по степени ароматичности. Да, Россия сейчас столкнется с этой проблемой. Потому что агрегат спектрометрии полностью импортируется из-за рубежа, как и приборы для сухого определения углерода сжигаемого. Это будет проблема для нас технологическая, техническая и методическая, у нас считанные ресурсные центры в стране работают с этими методами оценки качества органического вещества. Поэтому, когда мы говорим об 1% гумуса или о 5% гумуса в двух почвах, нужно учитывать разные уровни стабилизации органического вещества.
Вот эта проблема трансфера метода Тюрина или Уолки Блейка в сухое сжигание и обратно. У нас не существует номограмм в России, перевода. Есть статья Ольги Степановны Безугловой в журнале «Почвоведение», написанная лет 20 назад. Есть еще несколько статей о том, как переводить из одной формы углерода в другую. Нам нужна номограмма.
Мы теперь вынуждены будем, вероятно, отказаться от нового сухого сжигания и переходить вновь на Тюрина. В перерасчетах методика должна быть.
Области и задачи карбоновых полигонов мы сегодня уже обсудили. Забыли мы о лизиметрах, о лизиметрических исследованиях оценки растворенного органического углерода. Об этом надо помнить, потому что этот расход органического углерода в экосистеме, особенно в бореальном поясе, очень важен, и в полярном тоже.
Наш университет пытается создавать свой карбоновый полигон в бореальном поясе в Южно-таежной климатической области вместе с Сыктывкаром. Непонятно, в бореальном или в полярном поясе, поскольку республика Коми огромная. У нас был карбоновый проект с Гамбургским университетом. Потом он 3 года продолжался под другим названием. Сейчас все прекращено. Вот оценка Гамбургского университета. Полторы тысячи петаграмм углерода запасено в зоне суши всего мира. Плюс-минус 25%. Вот эта оценка их верифицированная, вымученная годами. И 25% — это ошибка. А почему ошибка? Потому что, во-первых, у нас профиль этих почв очень неоднородный в вертикальном, в горизонтальном масштабе. И потом большая кластеризация данных. Мы практически все наши данные и карты берем, исходя из Ямала и Якутии. Между ними наблюдения практически не ведется. Красноярская группа — еще несколько точек. Огромная Сибирь, это 60% территории России, и там ошибка у нас гигантская. Что с этим делать? Карбоновые полигоны только частично могут решить эту проблему. Когда мы оцениваем уровень стабилизации органического вещества в одной и той же природной зоне, например, дельте реки Лена, это Якутия, есть случай подзола интразонального, ароматичность гуминовых веществ в несколько раз выше, чем в случае зональной криосоли. То есть это может быть 10% там и там или 5% там и там, а качество органического вещества совершенно разное, в 3 или в 5 раз различающееся. Запасы углерода гуляют очень сильно в полярном поясе. Это зависит от очень многих факторов.
Когда мы говорим о бореальном поясе, здесь тоже много проблем. Что считать зональным или типичным разрезом и почвы, и экосистемы для карбонового полигона и докарбоновой фермы? Вот в Ленинградской почве попробуй найти зональный подзол. Хотя она большая и лесов много, все это послерубочные, послепахотные почвы. Там может быть природная почва только в Вепсском лесу. Последняя практика подсечно-огневого земледелия в Ленинградской области — 1956 год. Все было сожжено, это не природный лес. Очень много болотных почв.
Наш карбоновый полигон будет располагаться на территории земель Воейковской обсерватории геофизической, там и землю нам дадут. Но совершенно разные запасы зональной и интразональной болотной почвы. И от чего будем отталкиваться в нашей карбоновой ферме, которая, кстати, будет располагаться на другой территории, поскольку Росгидромет может дать нам землю для мониторинга, но не может дать землю для выращивания лесов? Переходим к Самарской Луке. Самарская область отличается гигантским почвенным разнообразием. Вот вы говорите о том, что будет сделан агрополигон. Нужно подумать и о природном выносе этого полигона, чтобы он был на природной территории. Есть две ООПТ федерального уровня — Национальный парк Самарская Лука и Жигулевский государственный заповедник. Вот там мы проводили исследования и пытались оценить тоже депонирующие способности. Разнообразие профилей почвы Самарской Луки обусловлено геогенными факторами, почвообразующими породами и рельефом. Там гигантское количество типов почв — до 50. Буроземы, карбопетроземы — тут мы оцениваем не только профильное распределение углерода. А на трех площадях запасы валежника различной степени разложенности. Оцениваем суммарные запасы валежника, суммарные запасы гумуса в лесных подстилках. Важно, стоят ли на исследуемой территории опадомеры. Опад раз в месяц сотрудники взвешивают и разбивают по фракциям. 10-15 лет назад это еще было. Нам надо на карбоновых полигонах фракционный состав опада определять. И вот мы посчитали запасы углерода по ареалам почв. Рассчитали процентное распределение запасов углерода в Самарской Луке. Профили почвы, горизонты и запасы подстилок и так далее. На самом деле очень большая вариабельность по почвенным типам. Важный фактор для лесостепи и вообще для России — это то, что я называю карбоновая антиферма. В прошлом году наша страна была антифермой. Сгорела огромная часть Сибири. В Тольятти у нас есть три мониторинговые площадки, где мы изучаем постпирогенное почвообразование, — изменение морфологии почв после пожара, изменение структуры гуминовых веществ методом ЯМР. Что самое интересное — после пожара резко увеличивается ароматичность гуминовых веществ. Сгорает периферийная часть. А устойчивая ароматика накапливается. На самом деле вот это правильное понимание того, что иногда бывает иллюзия. Вот выпаханный чернозем, в нем растет ароматика — это кажущееся увеличение стабилизации органического вещества.
К выводам. Пространственная неоднородность в природных почвах выше, чем в агрофитоценозах. Сопоставление методов прямой — непрямой, доступность — недоступность в условиях санкций и изоляции. Сколько это продлится, мы не знаем. Морфологические и химические формы углерода и учет степеней стабилизации органического вещества. Вот тут бесконечный фронт работы для почвоведов, экологов, химиков, исследователей.
