Ученые из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН разработали методы оценки термодинамических переменных для ландшафта, а также выяснили, что в рамках одного ландшафта существует три устойчивых состояния растительного покрова с различными схемами саморегулирования. Результаты исследований, поддержанных грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журналах Entropy и Ecological Modelling.

«Мы впервые разработали методы оценки термодинамических переменных для ландшафта на основе мультиспектральных измерений, опирающиеся на теорию неэкстенсивной статистической механики. Применение этой технологии позволило на основе анализа дистанционных измерений со спутника Modis для северо-западной части Русской равнины (от Санкт-Петербурга до Киева) показать высокую положительную связь между эксергией (затратами тепла на испарение) и количеством осадков в пределах лесной зоны и оценить факт регулирования лесом собственного климата. Это саморегулирование определяет высокую устойчивость лесного ландшафта к изменениям климата, прежде всего к его потеплению», — отметил руководитель гранта РНФ, доктор географических наук Юрий Пузаченко.

Также ученые установили, что леса, луга и верховые болота по-разному преобразуют солнечную энергию. В период своего роста и развития леса поддерживают постоянное соотношение поглощенной и поступающей фотосинтетически активной солнечной радиации (ФАР) при постоянных высоких затратах тепла на испарение. Луга поглощают наибольшее количество солнечной энергии в конце июня и, по сравнению с лесом, затрачивают существенно меньше тепла на испарение.

В свою очередь, верховые болота поглощают солнечную радиацию в течение всего года, за исключением зимы, и поглощение это велико тогда, когда много атмосферных осадков. Особенно активно поглощение идет ранней весной, когда весь слой сфагновых мхов насыщен влагой. В солнечные дни и во время засухи болота минимизируют затраты тепла на испарение, поддерживая тем самым постоянную глубину залегания зеркала грунтовых вод.

Таким образом, в жаркий день температура поверхности луга в среднем на один градус выше, чем поверхность полога леса, а температура поверхности болота на два-три градуса выше лесной температуры.

«В рамках одного ландшафта существует три в равной степени устойчивых состояния растительного покрова с различными схемами саморегулирования. Во влажные и теплые климатические периоды болота активно наступают на лес, приводя к локальным катастрофам. Возможность зарастания лесом лугов в существенной степени определяется локальными условиями увлажнения и инсоляции, определяемыми рельефом», — отметил руководитель гранта.

«Накопленные к настоящему времени знания в области экологии и географии позволяют решить большинство современных задач сельского и лесного хозяйства, эффективного использования возобновимых ресурсов вообще, а также планирования максимально комфортного городского и сельского ландшафта. Однако практика показывает, что знание реальной природы всегда ограничено, и она периодически проявляет поведение необъяснимое с позиций существующих представлений и теорий. Это определяет необходимость организации долговременных и непрерывных экологических исследований», — заключил ученый.

В своей работе ученые использовали результаты мультиспектральных дистанционных измерений, полученные со спутника Modis. Также на территории южной тайги, в Центрально-Лесном биосферном заповеднике, была организована система долговременных наблюдений за динамикой компонентов экосистем и ландшафтов, которые осуществлялись с помощью вышек Fluxtower. На этих вышках были установлены датчики, измеряющие сотни климатических и биофизических переменных, таких как турбулентный обмен углекислого газа, тепловые потоки, энергетический баланс, биологическая продуктивность, в ельниках и на верховом болоте.

Источники

Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Agentnews.ru (agentnews.ru), 11/04/2017
Ученые создали карту грядущих природных катастроф в РФ
Zelv.ru, 10/04/2017
Российские ученые составили карту грядущих катастроф
Экспресс-новости (express-novosti.ru), 10/04/2017
Ученые создали карту будущих природных катастроф в России‍
Экспресс-новости (express-novosti.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Российский научный фонд (рнф.рф), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Новости Пскова (pskovie.ru), 10/04/2017
Проще принять заранее меры, чем спасаться от катастрофы.
Tagil-online.com, 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Медиарупор (mediarupor.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Влуки.ру (vluki.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту надвигающихся на Россию природных катастроф
РИА ФАН (riafan.ru), 10/04/2017
Ученые составили спрогнозировали возможные природные катастрофы в РФ
ИА Амител (amic.ru), 10/04/2017
Экологи составили карту будущих природных катастроф в РФ
Gorodskoyportal.ru/barnaul, 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Мир ПМР (mirpmr.ru), 10/04/2017
Экологи составили карту будущих природных катастроф России
Правда.ру (pravda.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Москва-ТуТ (moskva-tyt.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
Карельские Вести (kareliyanews.ru), 10/04/2017
Ученые составили карту будущих природных катастроф в России
РИА Новости, 10/04/2017
Российские экологи изучили ландшафт южной тайги для прогнозирования природных катастроф
Новости@Rambler.ru, 10/04/2017
Ученые исследовали ландшафт южной тайги для прогнозирования природных катастроф
Газета.Ru, 10/04/2017
Российские экологи изучили ландшафт южной тайги для прогнозирования природных катастроф
Индикатор (indicator.ru), 10/04/2017
Российские ученые исследовали ландшафт южной тайги с целью прогнозирования природных катастроф
Научная Россия, 19/04/2017

Похожие новости

  • 22/02/2017

    Ученые о глобальном потеплении: это больше не является предметом дискуссии

    Чем полезно увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, насколько опасно для климата использование углеводородов в качестве топлива, одинок ли президент США Дональд Трамп в отрицании ответственности человечества за глобальное потепление и что ждет нас в будущем: потепление или похолодание, читайте в материале Indicator.
    1183
  • 02/12/2015

    О предварительных итогах экспедиционных исследований

    ​27 ноября 2015 года на заседании Совета по гидросфере Земли в ФАНО России представили предварительные итоги морских экспедиционных исследований на научно-исследовательском судне "Академик Мстислав Келдыш" в российских морях Западной и Центральной Арктики, Северной Атлантике и Балтийском море.
    857
  • 09/08/2016

    Российские и американские ученые нашли способ победить вирус африканской чумы свиней

    ​Российские ученые в сотрудничестве с коллегами из США (Университет Иллинойса, Университет Коннектикута, Университет Небраски) изучили гены, кодирующие белки вируса африканской чумы свиней, и впервые получили антигены, стимулирующие иммунную систему животных и нейтрализующую действие вируса.
    692
  • 08/06/2017

    Объявлены лауреаты Госпремии 2016 года за выдающиеся достижения в области науки и технологий

    ​​Объявлены лауреаты Государственной премии Российской Федерации 2016 года за выдающиеся достижения в области науки и технологий. Указ об этом опубликован на официальном сайте Президента РФ. Госпремию вручат нефтяникам, врачам и астрофизикам​.
    677
  • 27/02/2017

    Иван Звягин: персональная медицина будет слишком дорогой для людей

    ​Научный сотрудник Института биоорганической химии РАН Иван Звягин рассказал о том, какие проблемы стоят на пути "наук о жизни" в России и коммерциализации их результатов, почему персональная медицина пока остается мечтой и о том, почему медицинские стартапы нередко проваливаются.
    577
  • 03/10/2017

    Александр Габибов: гранты РФФИ ставят нас в равные с европейскими исследователями условия

    ​Одно из белых пятен современной медицины – аутоиммунные заболевания. Некоторые из них относительно успешно лечатся, другие, например рассеянный склероз, все еще остаются неизлечимыми, а механизмы их возникновения так и не раскрыты.
    160
  • 30/05/2017

    Российские биохимики смоделировали фотосинтезирующий комплекс цианобактерий

    ​В Институте физиологии растений имени К.А. Тимирязева (ИФР) РАН изучили строение фикобилисомной антенны цианобактерий – макромолекулярного комплекса, ответственного за фотосинтез в клетках бактерий.
    254
  • 11/07/2017

    Информационное письмо по Программе фундаментальных исследований президиума РАН «Фундаментальные исследования для биомедицинских технологий» на 2018-2020 годы

    ​В соответствии с Постановлениями президиума РАН № 98 от 23 мая 2017 г. и от 5 июля 2017 г, а также "Порядком формирования и выполнения Программ фундаментальных исследований РАН по приоритетным направлениям, определяемым президиумом РАН", Научный совет программы президиума РАН "Фундаментальные исследования для биомедицинских технологий" (далее - Программа) объявляет конкурс по Программе на 2018-2020 гг.
    474
  • 18/11/2015

    Дни Арктики в Москве: Культурная и деловая программа

    ​С 19 по 21 ноября 2015 года в Москве пройдет Федеральный Арктический Форум - Дни Арктики в Москве. Основные цели мероприятий - привлечение внимания к природным, историческим и культурным объектам Арктики, повышение туристической привлекательности районов Крайнего Севера России, в том числе посредством фото- и киноискусства, рассказ о великолепии многоликого мира Севера и арктического региона, а также конструктивный диалог о решении экологических задач в Арктике.
    761
  • 13/06/2016

    Алмазы в квартете: лауреаты Госпремии в области науки и технологий за 2015 год

    ​Без преувеличения можно сказать, что выбирая лауреатов, совет по присуждению премий попал в "десятку". Все четыре победителя - это элита не только российской, но и мировой науки. Говоря образно, их портфель полон публикаций в самых престижных научных журналах.
    929