Осадконакопление и аккумуляция органического углерода в донных отложениях озер – отчлененных заливов Куйбышевского водохранилища
Аннотация
В контексте глобальных климатических изменений, вызванных ростом концентрации парниковых газов в атмосфере, особую актуальность приобретают исследования процессов депонирования углерода в природных средах. Значительную роль в глобальном углеродном цикле играют донные отложения водоемов, выступающие в качестве долговременных хранилищ органического вещества. В статье приводятся результаты исследования процессов осадконакопления и аккумуляции углерода в донных отложениях 12 озер, образованных при отчленении заливов Куйбышевского водохранилища в пределах Саралинского участка Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника и его охранной зоны (Средняя Волга, Республика Татарстан). Установлены пространственные закономерности распределения мощности донных отложений, накопленных в озерах-заливах за период с момента образования водохранилища, которая варьирует от 5 до 48 см. Показано, что скорость осадконакопления в исследуемых водоемах зависит от батиметрических особенностей их ложа и возрастает от 0,8–3,0 мм/год на участках с глубиной < 1 м до 3,9–7,2 мм/год на отметках глубин > 2 м, что в пересчете на количество вещества, ежегодно аккумулируемого на единицу площади дна, составляет 680–3186 г/м2. Содержание органического вещества в донных отложениях, представленных преимущественно песчанистыми илами и илистыми песками, относительно невысоко и изменяется от 0,2 до 12,1 %. Отмечена зависи- мость между глубиной водоема и скоростью аккумуляции органического углерода в озерных осадках, которая в среднем составляет 29, 53 и 66 г С/м2 · год для глубин<1 м, 1–2 м, >2 м соответственно. Максимальные скорости накопления углерода характерны для ряда мелководных, изолированных от водохранилища озер с интенсивным развитием макрофитов – до 89 г С/м2 · год. Запасы углерода в донных отложениях, приходящиеся на единицу площади дна, имеют тенденцию к росту с увеличением глубины: 22 т С/га – <1 м , 28 т С/га – от 1 до 2 м, 44 т С/га – >2 м, что соответствует 79–161 т/га в СО2-эквиваленте. Основная часть терригенного и аути- генного углерода, осаждающегося в донных отложениях в течение годового цикла седиментации, с потоками газов (углекислый газ, метан) со дна озер возвращается в природные биогеохимические циклы.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 487 с.
Белкина Н. А. Роль донных отложений в процессах трансформации органического вещества и биогенных элементов в озерных экосистемах // Труды Карельского научного центра РАН. 2011. № 4. С. 35–41.
Белкина Н. А. Количественный и качественный состав органического вещества и его трансформация в поверхностном слое донных отложений Онежского озера // Труды Карельского научного центра
РАН. 2017. № 10. С. 64–72. doi: 10.17076/lim467
Белкина Н. А. Особенности процесса трансформации органического вещества в донных отложениях озер Карелии и его влияние на химический состав придонных вод // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2019. № 4. С. 263–276.
ГОСТ 12536–2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.
ГОСТ 5180–2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
ГОСТ 26213–2021. Почвы. Методы определения органического вещества.
Законнов В. В., Поддубный С. А., Законнова А. В.,Касьянова В. В. Осадкообразование в зонах переменного подпора водохранилищ Волжского каскада // Водные ресурсы. 2010. № 4. С. 425–433.
Зиганшин И. И., Иванов Д. В., Хасанов Р. Р., Кочетков Д. А. Генезис и морфометрические характеристики отчлененных заливов Казанского района переменного подпора Куйбышевского водохранилища // Российский журнал прикладной экологии. 2024. № 4. С. 10–17. doi: 10.24852/2411-7374.2024.4.10.17
Зиганшин И. И., Иванов Д. В., Хасанов Р. Р. Осадконакопление в озерах охранной зоны Саралинского участка Волжско-Камского заповедника // Российский журнал прикладной экологии. 2021б. № 2.
С. 47–52. doi: 10.24852/2411-7374.2021.2.47.52
Иванов Д. В., Зиганшин И. И., Осмелкин Е. В. Оценка скорости осадконакопления в озерах Казани и Приказанья // Георесурсы. 2011. № 2. С. 46–48.
Иванов Д.В., Осмелкин Е.В., Зиганшин И.И. Исследование современного и исторического осадконакопления в водоемах Приволжской возвышенности и низменного Заволжья // Труды Карельского научного центра РАН. 2018. № 9. С. 31–43. doi: 10.17076/lim844
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
Мартынова М. В. Продукционно-деструктивные процессы в воде и аккумуляция веществ на дне озер и водохранилищ // Водные ресурсы. 2006. Т. 33, № 6. С. 721–727.
Никитин О. В., Степанова Н. Ю., Кузьмин Р. С., Латыпова В. З. Оценка эмиссии парниковых газов от Куйбышевского водохранилища с использованием модели G-res // Озера Евразии: проблемы и пути их решения: Мат-лы III Международной конференции. Казань: АН РТ, 2025. С. 459–464.
ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.32-02. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений содержания сухого и прокаленного остатка в твердых и жидких отходах производства и потребления, осадках, шламах, активном иле, донных отложениях гравиметрическим методом.
Потахин М. С., Белкина Н. А., Богданова М. С., Мясникова Н. А., Морозова И. В., Гатальская Е. В., Орлов А. В., Пронина А. В. Особенности накопления органического вещества в донных отложениях озера Чудесная Ламба (заповедник «Кивач») // Труды Карельского научного центра РАН. 2025. № 2. С. 62–73.
doi: 10.17076/lim2028
Сигарева Л. Е., Тимофеева Н. А., Законнов В. В. Растительные пигменты и органическое вещество в донных отложениях крупных мелководных озер Северо-Запада России // Геохимия. 2022. Т. 67,
№ 12. С. 1285–1296. doi: 10.1134/s0016702922100081
Хасанов Р. Р., Зиганшин И. И., Валиев В. С., Александрова А. Б. Показатели зарастания озер Саралинского участка Волжско-Камского заповедника // Биосфера. 2025. Т. 17, № 2. С. 75–82. doi: 10.24855/
biosfera.v17i2.986
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim2207
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019