❓ От участников цикла онлайн-лекций по климату поступил вопрос:

Есть ли исследования, показывающие, как использование нетрадиционных источников энергии влияет на энергетический баланс Земли? Ведь, используя солнечную энергию, мы изымаем её из существующих энергетических потоков. Или это несущественно в масштабах планеты? Также, например, используя энергию ветра, мы изымаем её из воздушного энергомассопереноса. Может ли это сказаться на климате?

👩🏻‍🏫 Отвечает Ольга Куричева, к.б.н., научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, организатор встреч Рабочей группы по обработке данных об экосистемных потоках парниковых газов консорциума «РИТМ углерода»:

🔙Чтобы ответить на вопрос, надо найти, какое количество энергии генерируется человеком на солнечных и ветровых установках, а также какое количество энергии приходит от Солнца и представляет собой кинетическую энергию воздушных масс.

📟Находим. Согласно Statistical Review of World Energy 2022 (BP), мировое производство всей энергии, солнечной и ветровой генерации в 2021 году составили:
🟠Мировое производство первичной энергии – 600*10 в 18 степени Дж;
🟠Возобновляемые источники энергии – 35*10 в 18 степени Дж;
🟠Солнечная электрогенерация – 850*10 в 12 степени Тераватт-часов = 3*10 в 18 степени Дж;
🟠Ветровая электрогенерация – 1600 Тераватт-часов = 6*10 в 18 степени Дж.

📟Теперь солнечная энергия, достигающая поверхности Земли, и энергия ветровых потоков:
🟠Сумма энергии от Солнца на поверхности Земли за год — 3,8∙10 в 24 степени Дж;
🟠Суммарная энергия ветра в атмосфере 4,2*10 в 22 степени Дж (Lu, Xi, Michael B. McElroy, and Juha Kiviluoma, 2009. Global potential for wind-generated electricity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106(27): 10933-10938).

📟Как видно из чисел, все мировое производство первичной энергии за год по сравнению с количеством энергии от Солнца составляет 600*10 в 18 степени / 3,8∙10 в 24 степени = 0.016% или одну шеститысячную.

📟Из них солнечная электрогенерация составляет 0.5%, то есть еще в 200 раз меньше. В общем, из энергии Солнца, доходящей до Земли, мы изымаем одну миллионную долю, или на шесть порядков меньше приходящей к поверхности Земли энергии от Солнца.

📟Ветровая энергетика составляет от энергии воздушных потоков в атмосфере 6*10 в 18 степени / 4,2*10 в 22 степени = 0.014%, или одну семитысячную. Естественно, это не окажет никакого влияния на атмосферный перенос».

#ИПЭЭ #ответ_РИТМуглерода

📊Суммированы результаты мониторинга экосистемных потоков парниковых газов в России с 1998 г.

Обзорная статья опубликована в журнале «Известия РАН. Серия географическая». Авторы — ученые консорциума «РИТМ углерода».

Для мониторинга используется метод турбулентных пульсаций по методике, принятой в мировой сети наблюдений FLUXNET.

☝️Авторы статьи рассказывают о формировании сети станций. История наиболее длительно работающих станций автоматических измерений экосистемных потоков насчитывает более 20 лет непрерывных наблюдений.

🔼В сумме на 22 станциях, информация о которых приведена в статье, получено более 190 станций-лет наблюдений. Большинство станций расположены в лесах и болотах средней и южной тайги. Суммированы результаты, полученные к настоящему времени.

Большинство ненарушенных экосистем России функционируют как нетто-поглотители углекислого газа из атмосферы с диапазоном поглощения от 80 до 240 грамм углерода на квадратный метр в год. Изменения климата, межгодовая изменчивость погодных условий и естественные нарушения (пожары, ветровалы, гибель деревьев из-за вредителей, деградация многолетней мерзлоты и пр.) меняют углеродный баланс экосистем, приводят к трендам и колебаниям компонентов углеродного баланса. Антропогенные нарушения, такие как сплошная рубка леса, резко смещают баланс углерода лесной экосистемы в сторону выделения углекислого газа в атмосферу, —

рассказала соавтор статьи Ольга Куричева, к.б.н., научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

🧐 Результаты, полученные на сети мониторинга, могут использоваться при калибровке и верификации моделей и данных дистанционного зондирования, в качестве фактического материала для оценки бюджета углерода на уровне страны.

💯 Сеть измерительных комплексов позволяет оценивать газообмен наземных экосистем с атмосферой круглогодично, с временным разрешением 30 минут.

📎Статья «Мониторинг экосистемных потоков парниковых газов на территории России: сеть RUFLUX» доступна по ссылке.

#исследование_РИТМуглерода #ИПЭЭ

❓ От участников цикла онлайн-лекций по климату поступил вопрос: «Влияет ли солнечная активность на потепление климата? А смещение магнитных полюсов? Учитываются ли эти показатели при моделировании климата?».

Отвечает Ольга Куричева, к.б.н., научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, организатор встреч Рабочей группы по обработке данных об экосистемных потоках парниковых газов консорциума «РИТМ углерода»:

ℹ️99.98% энергии в климатической системе – от Солнца. Поэтому изменения активности Солнца, естественно, влияют на климат. В солнечной активности есть выраженные цикличности, а также непериодические изменения и тренды.

☀️Наиболее известный цикл солнечной активности – 11-летний. Такие циклы проявляются в средней глобальной температуре.

Итак, Солнце влияет на климат. Но оказывает ли влияние солнечная активность именно на потепление климата, происходящее в последние 100 лет? Посмотрите на иллюстрацию. На правом рисунке приведены графики потока энергии от Солнца на верхней границе атмосферы (желтым) и для глобальной температуры (красным). Тонкой желтой линией показаны средние годовые значения интенсивности солнечного излучения, в которых хорошо виден 11-летний цикл. Видно, что помимо цикличности, есть усиления и ослабления активности, влияющие на амплитуду 11-летнего цикла.

С конца 1990-х годов как раз идет ослабление интенсивности солнечного излучения. Максимум каждого 11-летнего цикла оказывается значительно ниже, чем максимум предыдущего. Потепление между тем продолжается.

Ответ на вопрос будет таким: изменения солнечной активности оказывают влияние на глобальную температуру, но для современного потепления важнее фактор увеличения концентраций парниковых газов (см. левый рисунок).

В моделях, которые используются для прогноза климата, циклы солнечной активности (11-летний и известные более длинные циклы) учитываются. Прогнозы климата, о которых идет речь в докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата, сделаны с учетом солнечной активности.

Смещение магнитных полюсов, а точнее, интенсивность магнитного поля Земли, может влиять на климат. Механизм влияния заключается в следующем: при ослаблении магнитного поля Земли в атмосферу начинает проникать больше заряженных частиц (солнечный ветер и космическое излучение). Поток частиц создает разнонаправленные эффекты на климат через влияние на ионизированную верхнюю атмосферу.

Согласно моделированию, проведенному А. Купером с соавторами, глобальная температура значимо не изменялась при ослаблении магнитного поля. Но в Центральной и Северной Европе региональная температура могла увеличиваться на величину до 1 градуса, а на севере Канады – снижаться примерно на ту же величину. Однако надежность таких оценок пока невысока – это область климатологии, в которой идут активные исследования в последние годы. Смещение магнитных полюсов учитывается в ряде моделей, специально заточенных именно на это – но не в моделях, используемых Межправительственной группой экспертов по изменению климата».

#ИПЭЭ #ответ_РИТМуглерода

🔗В свободном доступе опубликованы видеозаписи онлайн-лекций «Изменения климата и углерод в наземных экосистемах: мониторинг и адаптация». Они доступны на youtube-канале ЦЭПЛ РАН по ссылке.

📆В январе-феврале 2024 года лекции провели ученые консорциума «РИТМ углерода» в рамках спецпроекта научного волонтерства РГО «Снежный дозор». Слушатели узнали новейшие данные об исследованиях климата и его изменений, роли наземных экосистема и особенностях их изучения.

🔵 Список лекций:

1. Глобальные изменения климата. Риски и возможности для России. О.А. Куричева, ИПЭЭ РАН;

2. Почвенные беспозвоночные лесных экосистем в условиях меняющегося климата. А.П. Гераськина, ЦЭПЛ РАН;

3. Старовозрастные леса и углерод. А.В. Горнов, ЦЭПЛ РАН;

4. Лесные пожары и изменение климата. Д.Г. Замолодчиков, ЦЭПЛ РАН;

5. Лес и человек: почему вместе. Н.Г. Уланова, биологический факультет МГУ;

6. Роль лесов в регулировании климата. Н.В. Лукина, ЦЭПЛ РАН;

7. Чем дышат почвы? Дыхание почв и его составляющие. О.Ю. Гончарова, факультет почвоведение МГУ;

8. Роль биотических и абиотических факторов в накоплении углерода в почвах лесных экосистем. М.А. Данилова, ЦЭПЛ РАН;

9. Как изменения климата влияют на экосистемы тундр? Д.Г. Замолодчиков, ЦЭПЛ РАН;

10. Методы изучения болотных экосистем на фоне мировой климатической повестки. Ю.В. Куприянова, ЮГУ;

11. Моделирование потоков углерода в сельском хозяйстве. О.Э. Суховеева, Институт географии РАН.

#исследование_РИТМуглерода #мероприятие_РИТМуглерода #ЦЭПЛ #факультетпочвоведениеМГУ #ИПЭЭ #ЮГУ

👨‍🎓 Магистерская программа «Управление низкоуглеродным развитием» открыта на факультете географии и геоинформационных технологий НИУ Высшая школа экономики в 2022 году. Первый выпуск 12 дипломированных специалистов состоялся в июне 2024-го.

😀 Среди преподавателей различных дисциплин — ученые консорциума «РИТМ углерода»:
• Дмитрий Геннадьевич Замолодчиков, академический наставник магистерской программы, д.б.н., главный научный сотрудник Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, руководитель экспертной группы «Конверсионные коэффициенты» консорциума «РИТМ углерода»;
• Сергей Александрович Барталёв, д.т.н., заведующий Лабораторией спутникового мониторинга наземных экосистем ИКИ РАН, руководитель направления «Дистанционное зондирование» консорциума «РИТМ углерода»;
• Юлия Александровна Курбатова, к.б.н., заведующая лабораторией Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, руководитель направления «Потоки парниковых газов» консорциума «РИТМ углерода».

Магистерская программа «Управление низкоуглеродным развитием» готовит специалистов в сфере климатических стратегий, политик и конкретных проектов на основе фундаментальных знаний о закономерностях функционирования экосистем и навыков применения прикладных правовых, финансовых и управленческих инструментов низкоуглеродного развития в корпоративном и государственном секторах.

📆 В настоящее время и до 25 июля проводится прием документов для поступающих на бюджетные места.

11 июля в 18:00 состоится онлайн-консультация для абитуриентов магистерских программ ФГГТ НИУ ВШЭ. Регистрация для участия по ссылке.

📺 В видео о магистерской программе, а также об особенностях и уникальных возможностях ее выпускников рассказывает Дмитрий Геннадьевич Замолодчиков.

#РИТМуглерода #ЦЭПЛ #ИКИ #ФГГТ_ВШЭ #ИПЭЭ

🆕 В спецвыпуске журнала «Fire» (Q1) опубликована статья «Fires and Clear-Cuttings as Local Areas of Arthropod Diversity in Polar Regions: Khibiny Mountains» сотрудников ИППЭС КНЦ РАН И.В. Зенковой и И.М. Штабровской в соавторстве с коллегами из Института биологии Коми НЦ УрО РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН. Исследование проведено в ходе создания Российской системы климатического мониторинга и выполнения задач консорциума «РИТМ углерода».

🗣Ученые рассказывают об эффекте привлечения обширными по площади нарушенными горными территориями беспозвоночных животных, не типичных для заполярных экосистем с их естественным пониженным биоразнообразием.

Специалисты оценили численность и разнообразие почвенной и герпетобионтной* макрофауны, химического состава и динамики температуры почв на четырех мониторинговых участках. Такие участки были заложены в долине Кунийок на севере Хибин – в ненарушенном горно-таежном лесу и трех вариантах его трансформации: в горелом лесу, на вырубке и дважды нарушенной горелой вырубке. Учитывая обширные площади нарушенных территорий и их близкую взаимную локацию в радиусе менее 1 км, этот сравнительный мониторинг не имеет аналогов для заполярных регионов и их горных массивов.

🏔 За первое десятилетие после воздействия на слабозарастающих нарушенных участках выявлено около трех десятков видов, ранее не известных для достаточно хорошо изученной локальной фауны Хибин.

🔥Сделан вывод о большем вкладе низового пожара в трансформацию почвенно-растительного покрова исходного горно-таежного леса по сравнению со сплошными нерасчищенными вырубками.

Показано, что лесные гари, и, в меньшей степени, вырубки привлекают нетипичные для Хибин виды беспозвоночных. Из-за сложного горного рельефа Хибинского массива, ограничивающего проникновение беспозвоночных в его центральные районы и межгорные долины, эффект привлечения нетипичных видов фауны наблюдается наиболее ярко не в первые 1-2 года, как описано в литературе, а на 5-6 год нарушений, и сохраняется не менее десяти лет из-за низких темпов самозарастания вырубок и гарей в специфических условиях заполярных широт и горного микроклимата.

☝️Эти факты необходимо учитывать при планировании природоохранных мероприятий и составлении маршрутов для выявления новых местообитаний редких и охраняемых видов фауны.

*Герпетобионты — членистоногие, активные, в основном, на поверхности почвы между растениями, реже у основания стеблей.

📎Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в статье.

#исследование_РИТМуглерода #ИППЭС #ИПЭЭ #КомиНЦ

🌲 Сотрудники ИПЭЭ РАН провели таксацию леса на 10 пробных площадях размером 50*50 м в двух ельниках Центрально-Лесного заповедника (Тверская область). Пробные площади входят в состав Российской системы климатического мониторинга, над созданием которой в части наземных экосистем работает консорциум «РИТМ углерода».

📊 Ученые ИПЭЭ РАН измерили диаметр и зафиксировали породу каждого дерева диаметром на высоте груди более 6 см. На разных площадках таких деревьев оказалось от 150 до 300. В одном случае, где находился относительно молодой древостой на месте старого нарушения леса, их оказалось около 600 штук в квадрате 50*50 м.

Каждое восьмое дерево ученые отмечали как модельное, измеряли его возраст по годичным кольцам с помощью бурения и высоту с помощью высотомера.

🛡 Одна из площадок располагается в границах пробной площади, на которой велись исследования в заповеднике с 1970-х гг. Ранее на пробной площади располагался относительно однородный старовозрастной еловый древостой. Но после 2020 г. площадка попала в очаг массового усыхания елей первого яруса вследствие эпидемии короеда и других неблагоприятных факторов.

🍃 Результаты таксации позволят проследить за изменениями пулов углерода в крупнооконном нарушении.

#ИПЭЭ #исследование_РИТМуглерода