Подать статью
Стать рецензентом
EN
Том 280
Страницы:
1-13
В печати
Научная статья
Геотехнология и инженерная геология

Оценка скоростей депонирования углерода донными отложениями малых озер юга Западной Сибири

Авторы:
Г. И. Малов1
В. Д. Страховенко2
Е. А. Овдина3
В. И. Малов4
Об авторах
  • 1 — младший научный сотрудник Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН ▪ Orcid
  • 2 — д-р геол.-минерал. наук ведущий научный сотрудник Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН ▪ Orcid
  • 3 — канд. геол.-минерал. наук старший научный сотрудник Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН ▪ Orcid
  • 4 — канд. геол.-минерал. наук научный сотрудник Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН ▪ Orcid
Дата отправки:
2025-06-16
Дата принятия:
2026-03-04
Дата публикации онлайн:
2026-06-11

Аннотация

Исследование посвящено количественной оценке скоростей депонирования органического углерода (Сорг) в донных отложениях малых озер, расположенных на юге Западной Сибири. Изученные водоемы охватывают широкий спектр ландшафтно-климатических условий и типов седиментационных обстановок. Несмотря на локальные размеры, малые озера региона демонстрируют исключительно высокую эффективность долговременного захоронения углерода. Показано, что их способность аккумулировать Сорг сопоставима или даже превышает аналогичные показатели таких признанных углеродных депо, как болота и морские шельфы. В основе работы лежит комплексный анализ донных отложений, включающий радиометрическое датирование (Pb-210, Cs-137) для определения скоростей осадконакопления и возраста слоев, а также морфологический, элементный (CHNS-анализ) и рентгенофазовый анализы. По полученным данным выявлено, что средняя скорость депонирования Сорг в исследованных озерах достигает 462±29 г/м2 в год. Установлено, что основная часть углерода (> 50 % в большинстве случаев) аккумулируется именно в форме органического вещества даже в озерах с интенсивным внутриводоемным (аутигенным) карбонатообразованием. Исследование выявило основные факторы, контролирующие углеродонакопление: продуктивность водных сообществ (фито- и зоопланктон, макрофиты), общая скорость седиментации, зольность осадков (доля минеральной составляющей) и локальные морфометрические особенности озер (глубина, форма котловины). Отсутствие четкой зависимости скоростей депонирования углерода от ландшафтной зональности подчеркивает критическую важность учета локальных условий при моделировании вклада малых озер в глобальный углеродный цикл. Полученные результаты существенно восполняют пробелы региональной углеродной оценки и доказывают значимость малых озер юга Западной Сибири как высокоэффективных и устойчивых природных депо органического углерода в условиях континентального осадконакопления.

Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
сапропель донные отложения малые озера депонирование углерода карбонатный углерод карбонаты
Финансирование:

Работа выполнена по Государственному заданию ИГМ СО РАН FWZN-2026-0008.

Перейти к тому 280

Литература

  1. Friedlingstein P., O’Sullivan M., Jones M.W. et al. Global Carbon Budget 2024 // Earth System Science Data. 2025. Vol. 17. Iss. 3. P. 965-1039. DOI: 10.5194/essd-17-965-2025
  2. Weifeng Xu, Yaofei Cheng, Mengyuan Luo et al. Progress and Limitations in Forest Carbon Stock Estimation Using Remote Sensing Technologies: A Comprehensive Review // Forests. 2025. Vol. 16. Iss. 3. № 449. DOI: 10.3390/f16030449
  3. Mendonça R., Müller R.A., Clow D. et al. Organic carbon burial in global lakes and reservoirs // Nature Communications. 2017. Vol. 8. № 1694. DOI: 10.1038/s41467-017-01789-6
  4. Casas-Ruiz J.P., Bodmer P., Bona K.A. et al. Integrating terrestrial and aquatic ecosystems to constrain estimates of land-atmosphere carbon exchange // Nature Communications. 2023. Vol. 14. № 1571. DOI: 10.1038/s41467-023-37232-2
  5. Ljung K., Lin S. Organic Carbon Burial in Constructed Ponds in Southern Sweden // Earth Science, Systems and Society. 2023. Vol. 3. Iss. 1. № 10061. DOI: 10.3389/esss.2023.10061
  6. Cael B.B., Seekell D.A. Simple model of morphometric constraint on carbon burial in boreal lakes // Frontiers in Environmental Science. 2023. Vol. 11. № 1101332. DOI: 10.3389/fenvs.2023.1101332
  7. Chmiel H.E., Kokic J., Denfeld B.A. et al. The role of sediments in the carbon budget of a small boreal lake // Limnology and Oceanography. 2016. Vol. 61. Iss. 5. P. 1814-1825. DOI: 10.1002/lno.10336
  8. Beilman D.W., MacDonald G.M., Smith L.C., Reimer P.J. Carbon accumulation in peatlands of West Siberia over the last 2000 years // Global Biogeochemical Cycles. 2009. Vol. 23. Iss. 1. № GB1012. DOI: 10.1029/2007GB003112
  9. Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А., Веретенникова Е.Э. и др. Оценка динамики баланса углерода в болотах южно-таежной подзоны Западной Сибири (Томская область) // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5. № 4. № e194. DOI: 10.31251/pos.v5i4.194
  10. Polishchuk Y.M., Bogdanov A.N., Polishchuk V.Y. et al. Size Distribution, Surface Coverage, Water, Carbon, and Metal Storage of Thermokarst Lakes in the Permafrost Zone of the Western Siberia Lowland // Water. 2017. Vol. 9. Iss. 3. № 228. DOI: 10.3390/w9030228
  11. Kuhn M.A., Varner R.K., Bastviken D. et al. BAWLD-CH4: a comprehensive dataset of methane fluxes from boreal and arctic ecosystems // Earth System Science Data. 2021. Vol. 13. Iss. 11. P. 5151-5189. DOI: 10.5194/essd-13-5151-2021
  12. Morris J., Sokolov A., Reilly J. et al. Quantifying both socioeconomic and climate uncertainty in coupled human–Earth systems analysis // Nature Communications. 2025. Vol. 16. № 2703. DOI: 10.1038/s41467-025-57897-1
  13. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000. Серия Алтае-Саянская. Лист N-44 – Новосибирск. Объяснительная записка. СПб: ВСЕГЕИ, 2015. 392 с.
  14. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. В 3 томах. Т. 1. Типы литогенеза и их размещение на поверхности земли. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. 212 с.
  15. Страховенко В.Д., Овдина Е.А., Малов Г.И. и др. Генезис органоминеральных отложений озер центральной части Барабинской низменности (юг Западной Сибири) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 9. С. 1231-1243. DOI: 10.15372/GiG2019093
  16. Страховенко В.Д., Овдина Е.А., Маликова И.Н., Малов Г.И. Радиационная оценка сапропелевых отложений малых озер Барабинской низменности и Кулундинской равнины (Западная Сибирь) // Геохимия. 2022. Т. 67. № 8. С. 787-804. DOI: 10.31857/S0016752522080088
  17. Страховенко В.Д., Малов Г.И., Овдина Е.А., Малов В.И. Минеральный состав и условия формирования донных отложений малых озер плато Укок (Горный Алтай) // Геоморфология и палеогеография. 2023. Т. 54. № 4. С. 207-225. DOI: 10.31857/S2949178923040138
  18. Appleby P.G., Oldfield F. The calculation of lead-210 dates assuming a constant rate of supply of unsupported 210Pb to the sediment // Catena. 1978. Vol. 5. Iss. 1. P. 1-8. DOI: 10.1016/S0341-8162(78)80002-2
  19. Abril-Hernández J.M. 210Pb-dating of sediments with models assuming a constant flux: CFCS, CRS, PLUM, and the novel χ-mapping. Review, performance tests, and guidelines // Journal of Environmental Radioactivity. 2023. Vol. 268-269. № 107248. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2023.107248
  20. Зауэр E.A. Современные автоматические CHNS/O/X-анализаторы органических соединений // Аналитика и контроль. 2018. Т. 22. № 1. С. 6-19. DOI: 10.15826/analitika.2018.22.1.001
  21. Кордэ Н.В. Биостратификация и типология русских сапропелей. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1969. 219 с.
  22. Зарубина Е.Ю., Феттер Г.В. К гидролого-гидрохимической характеристике высокогорных озер бассейна реки Мульта (Горный Алтай) // Известия Алтайского отделения Русского географического общества. 2020. Т. 59. № 4. С. 74-82. DOI: 10.24411/2410-1192-2020-15908
  23. Феттер Г.В., Ермолаева Н.И. Влияние абиотических факторов на структуру зоопланктона малых озер юга Западной Сибири // Известия Алтайского отделения Русского географического общества. 2018. Т. 49. № 2. С. 95-103.
  24. Downing J.A. Emerging global role of small lakes and ponds: Little things mean a lot // Limnetica. 2010. Vol. 29 (1). P. 9-24. DOI: 10.23818/limn.29.02
  25. Иванов Д.В., Осмелкин Е.В., Зиганшин И.И. Пространственные закономерности накопления углерода, азота и фосфора в донных отложениях озер Чувашской Республики // Труды Карельского научного центра РАН. 2021. № 4. С. 108-118. DOI: 10.17076/lim1402
  26. Capelle D.W., Kuzyk Z.Z.A., Papakyriakou T. et al. Effect of terrestrial organic matter on ocean acidification and CO2 flux in an Arctic shelf sea // Progress in Oceanography. 2020. Vol. 185. № 102319. DOI: 10.1016/j.pocean.2020.102319
  27. Jones J.R., Pope-Cole K., Obrecht D.V. et al. Carbon and nutrient sequestration in small impoundments: a regional study with global implications // Inland Waters. 2023. Vol. 13. Iss. 3. P. 374-387. DOI: 10.1080/20442041.2023.2265799
  28. Yulai Ji, Jiacong Huang, Qing Zhu et al. Small Ponds as Carbon Emission and Burial Hotspots in Lowland Agricultural Landscape // Earth’s Future. 2025. Vol. 13. Iss. 4. № e2024EF005441. DOI: 10.1029/2024EF005441
  29. Munroe J., Brencher Q. Holocene Carbon Burial in Lakes of the Uinta Mountains, Utah, USA // Quaternary. 2019. Vol. 2. Iss. 1. № 13. DOI: 10.3390/quat2010013
  30. Skwierawski A. Carbon Sequestration Potential in the Restoration of Highly Eutrophic Shallow Lakes // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. Vol. 19. Iss. 10. № 6308. DOI: 10.3390/ijerph19106308
  31. Jeffries M.J., Gilbert P.J., Taylor S. et al. Organic carbon in British lowland ponds: estimating sediment stocks, possible practical benefits and significant unknowns // Hydrobiologia. 2023. Vol. 850. Iss. 15. P. 3225-3239. DOI: 10.1007/s10750-022-04972-z
  32. Таран О.П., Болтенков В.В., Ермолаева Н.И. и др. Взаимосвязь химического состава органического вещества озерных систем и генезиса сапропелей // Геохимия. 2018. № 3. С. 269-279. DOI: 10.7868/S001675251803007X
  33. Бабиков Б.В., Кобак К.И. Поглощение атмосферного углекислого газа болотными экосистемами территории России в голоцене. Проблемы заболачивания // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2016. № 1. С. 9-36. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.1.9
  34. Лапшина Е.Д. Растительность болот юго-востока Западной Сибири. Ханты-Мансийск: Югорский государственный университет, 2010. 184 с.
Статистика
Просмотр аннотаций
0
Просмотр полного текста
0
Процитировано
Scopus:
0
Crossref:
0
Меню статьи