Сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ в рамках проекта, поддержанного РФФИ, создают фотобанк почв, который будет включать все основные типы, представленные на широтном профиле Западной Сибири – от степей до тундр. Новая информационная база поможет исследователям реконструировать изменения экосистем макрорегиона в прошлом и прогнозировать трансформации почв в будущем.  

– В рамках проекта будет оценено разнообразие морфонов – элементов строения почвы, являющихся индикаторами почвенных процессов, и проведена их систематизация, – говорит руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» Сергей Лойко. – Развитие цифровой фототехники и микроскопии позволило значительно усовершенствовать морфологический анализ. Благодаря «цифре» в последние 5-10 лет морфология выходит из примитивного глазомерного состояния в разряд точных разделов почвоведения. Наконец-то морфологический облик почв передаётся не «словами», а точными образами с высоким разрешением, реалистичными цветами, что позволяет применять к почвам статистические методы анализа данных.

Фундаментальные знания, полученные в ходе нового проекта, помогут строить модели динамики изменения почв – прогнозировать, как на той или иной территории будет меняться плодородие почвы, какие участки попадут под угрозу деградации. Поэтому наряду с фундаментальной значимостью проект, поддержанный РФФИ, имеет и большую практическую ценность. В условиях необходимости обеспечения продовольственной безопасности населения результаты исследований почвоведов можно будет использовать для развития сельского хозяйства.

Формирование почв – это процесс совместного влияния климата, рельефа, живых организмов, горных пород и времени. Следы этой деятельности сохраняются в виде «отпечатков» в почвах и видны на срезах и изломах. Цифровые двойники почв, собранные в фотобанке и подкрепленные лабораторными исследованиями возраста и состава морфонов, позволят восстанавливать картину изменений, которые происходили на территории Западной Сибири в голоцене (последние 11 тысяч лет) и в конце позднего плейстоцена (11–24 тысяч лет назад). К примеру, можно «увидеть» пожары прошлого, их частоту, понять, были ли на данной территории лес, реки, пастбища или пашни. Характерные изменения почв помогут понять, каким был климат на этапе их формирования и как менялась окружающая среда. С помощью этих подходов исследователи пытаются понять, только ли климат повинен в изменчивости окружающей среды в последние тысячелетия.

Затёк палеопочвы в полость, где до этого в период дриаса был лёд.jpg

В процессе создания новой информационной базы исследователи проверят несколько научных гипотез. Например, о том, что самые малые почвенные морфологические элементы являются последними носителями памяти о былых обстановках.

– Экосистемы сменяют друг друга, со временем стираются «следы» предшественников, – рассказывает сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим». – В начале есть одна экосистема, например, луговая степь с таким тёмным гумусовым горизонтом. Потом на её место приходит лес. Гумусовый горизонт начинает деградировать. В первое время следы луговой степи ещё хорошо сохраняются, но спустя тысячелетия следы от неё стираются, и в какой-то момент остаются лишь мелкие морфоны, зачастую размером с горошину. Это и есть последние носители памяти, иногда чего-то большего об исчезнувшей экосистеме просто нет. Наша задача – научится восстанавливать информацию даже по этим «крохам».

Как отмечает Сергей Лойко, выявленные тенденции важны не только для понимания прошлого, но и для прогнозирования дальнейшего развития почв. Их новые состояния тоже появляются с «рождения» новых морфонов. Например, о начале процесса заболачивания можно судить по появлению торфяного горизонта, а потеря плодородия почвы начнётся с исчезновения сквозных пор.

Добавим, что в рамках нового проекта совместно с web-лабораторией Управления цифровых решений ТГУ создан сайт http://photosoil.tsu.ru/, на котором размещаются некоторые элементы базы данных, уже сейчас доступные для свободного просмотра. 

Лаборатория «БиоГеоКлим» ТГУ создана в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ. Миссия лаборатории – изучение климатических изменений на территориях арктических и субарктических регионов России и их влияния на функционирование природных экосистем, на биогеохимические процессы и социально-экономические аспекты деятельности человека. Руководителем лаборатории является учёный ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский.


Похожие новости

  • 06/02/2018

    Как глубинные бактерии создают полезные минералы

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ исследуют одни из самых древних микроорганизмов на планете – сульфатредуцирующие бактерии, участвующие в формировании горных пород и минералов и способные растворять их.
    1008
  • 21/04/2016

    Томские гидрологи выясняют, как речные наносы влияют на качество воды

    ​Новый грант РФФИ ТГУ позволит гидрологам расширить поле исследований на всю Томскую область и дать ответ на вопрос о том, как восстанавливаются русла рек после вмешательства человека, сообщает пресс-служба вуза.
    1687
  • 29/08/2019

    Ученые из АлтГУ и СО РАН участвуют в проекте по прогнозированию климата будущего

    ​Аспирант географического факультета Алтайского государственного университета Наталья Александровна Курятникова стала одним из победителей конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными, который проводил Российский фонд фундаментальных исследований в рамках Национального проекта «Наука».
    857
  • 28/11/2017

    В ТГУ геологи читают историю Земли по застывшей магме

    ​В Томском государственном университете открылась IX Всероссийская петрографическая конференция, посвященная изучению магматических комплексов, появившихся в результате извержения древних вулканов, и минеральных ассоциаций, слагающих земную кору.
    1456
  • 21/02/2018

    Томские ученые выяснят, почему сибирские реки «парят» углекислым газом

    ​Сотрудники центра превосходства "БиоКлимЛанд" ТГУ изучат роль малых притоков Оби в установлении ее гидрохимического и газового режима. В частности, ученые постараются выявить причину высокого содержания растворенного СО2 - одной из главных составляющих парниковых газов - в малых реках Сибири.
    964
  • 26/08/2019

    Ученые на страже леса

    ​По данным Федерального бюджетного учреждения «Центральная база авиационной охраны лесов “Авиалесоохрана”» за 2019 года огонь прошел более 8 млн га леса в регионах Сибири и Якутии. В Томском политехническом университете уже несколько лет идут разработки систем для прогнозирования очагов возгорания, чтобы не допустить большой пожар.
    328
  • 03/09/2019

    Ученые расскажут о зарождении жизни и ее поисках на других планетах

    ​3 сентября в ТГУ открылась VII Международная конференция «Крупные изверженные провинции в истории Земли». Ее участники — а это почти 160 ученых из России и еще 12 стран мира — обсудят темы, связанные с образованием суперконтинентов, климатическими изменениями, формированием нефтяных и газовых месторождений, а также с развитием планет земной группы.
    729
  • 29/04/2020

    ТПУ будет готовить проектировщиков в нефтегазовой отрасли

    Магистерская программа "Проектирование и моделирование установок подготовки и переработки нефти и газа", которая поможет возместить дефицит проектировщиков в нефтегазовой отрасли на рынке труда, может стартовать в Томском политехническом университете (ТПУ) в 2021 году.
    426
  • 24/06/2019

    Анализ данных об ионосфере выявит климатические тренды Томской области

    ​Ученые кафедры космической физики и экологии РФФ ТГУ анализируют большие данные об ионосфере над Томской областью, накопленные за 80 с лишним лет. Одним из главных параметров исследований является солнечная активность, которая оказывает определяющее влияние на формирование климата и хорошо видна для изучения основных параметров ионосферы.
    592
  • 10/02/2020

    Научные направления ТГАСУ – в мировом тренде

    ​ТГАСУ – один из лучших архитектурно-строительных университетов в России и сильнейший проектный, научно-исследовательский и экспертный центр с уникальными интеллектуальными и техническими ресурсами. Вуз готовит не только качественных специалистов-практиков, но и выдающиеся научные кадры.
    368