Потоки парниковых газов (CH4, CO2) с поверхности Куйбышевского водохранилища: исследование методом турбулентных пульсаций

Аннотация

В работе представлены результаты оценки потоков парниковых газов (метана и углекислого газа) с поверхности Куйбышевского водохранилища (Россия) методом турбулентных пульсаций (eddy covariance) с использованием газоанализаторов LI-7700 (CH₄) и LI-7200RS (CO₂/H₂O). Измерения проводились в августе–декабре 2024 года на мелководном участке (2–4 м) водохранилища в пределах водного кластера карбонового полигона «Карбон – Поволжье» (Республика Татарстан, Россия). Результаты показали, что водоём является источником метана и углекислого газа, с максимальной эмиссией в августе–сентябре (52,84 ± 22,49 и 47,53 ± 27,06 мг CH₄ м^–2·сут^–1; 2,32 ± 1,70 и 2,54 ± 1,75 г CО₂ м^–2·сут^–1 соответственно). В то же время для углекислого газа в августе–сентябре фиксировался и выраженный дневной сток, обусловленный фотосинтетической активностью фитопланктона. Осенью, наряду с эмиссией, периодически регистрировался обратный поток метана из атмосферы в водную толщу. Зимой газообмен минимизировался из-за ледового покрова. Сезонная изменчивость потоков определяется сочетанием биологических процессов (продукция и окисление метана, фотосинтез), физических факторов (температура воды, концентрационные градиенты, турбулентное перемешивание) и метеорологических условий (ветровое воздействие, установление ледового покрова). Метод турбулентных пульсаций позволяет получать непрерывные данные с высокой временной разрешающей способностью и учитывать пространственную гетерогенность водной поверхности. Полученные данные важны для уточнения вклада водохранилищ в региональный углеродный баланс и глобальный углеродный цикл, а также демонстрируют преимущества применения метода турбулентных пульсаций в подобных исследованиях.