Оценка валовой первичной продукции для территории Ленинградской области и для территории карбонового полигона «Ладога» по измерениям спутниковой аппаратуры ОСО-2.

В России, для реализации мер контроля климатически активных газов, а так же оценки потенциала поглощения парниковых газов, было начато создание карбоновых полигонов [1]. Каждый полигон включает в себя репрезентативные экосистемы, характерные для территории нашей страны. На территории земельного участка, принадлежащего Федеральному государственному бюджетному учреждению «Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова» (~150.6 га, Ленинградская область, п. Воейково)[2] планируется к созданию карбоновый полигон «Ладога», задачей которого будет являться мониторинг потоков климатически активных газов, а также оценка потенциала поглощения парниковых газов экосистемой, характерной для Северо-Запада России (зона южной тайги и зона средней тайги на севере Лен. области). 

Валовая первичная продукция (GPP) – величина, характеризующая количество поглощенного растительностью углекислого газа (СО₂) на единицу площади в результате процессов фотосинтеза. В настоящее время используют различные способы оценки GPP[3], наиболее эффективным индикатором фотосинтеза растений является индуцированное солнечным светом флуоресцентное излучение хлорофилла, SIF, со спектральным диапазоном – ~ 650-800 нм. Подтвержденная в работах линейная зависимость между SIF и GPP позволяет с использованием спутниковых измерений SIF оценить количество СО₂, поглощенного растениями в региональных и глобальных масштабах, без привязки к наземным измерениям[4].

Цель данной работы – количественная оценка GPP и ее временные вариации, характерные для территории Ленинградской области (59°-61.2° с.ш., 28°-35.3° в.д.) по долговременным спутниковым измерениям 2014-2022 гг. с использованием SIF, измеренного спутниковой аппаратурой ОСО-2[5]. 

Анализ данных показал, что для GPP на территории Ленинградской области, включающей в себя как зону южной тайги, так и среднюю таежную зону, характерен годовой ход, максимум которого приходится на июнь, минимум – в период с октября по апрель. Максимальные значения GPP в летний период (9–11 гСм^-2день^-1), рассчитанные по данным OCO-2, сопоставимы с GPP для зоны смешанных лесов, представленными в работе [6] ~10–12 гСм^-2день^-1.

Список литературы

1.    Карбоновые полигоны Российской Федерации https://carbon-polygons.ru/ (дата обращения 12.11.2024)

2.    Makarova M.V. et al. From carbon polygon to carbon farm: The potential and ways of developing the sequestration carbon industry in the Leningrad Region and St. Petersburg // Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences. 2023. V. 68(1) P. 82–102. Doi:10.21638/spbu07.2023.105. 

3.    Liao Z. et al. A critical review of methods, principles and progress for estimating the gross primary productivity of terrestrial ecosystems // Front. Environ. Sci. 2023. V. 11 № 1093095. doi:10.3389/fenvs.2023.1093095.

4.    Li X., Xiao J. TROPOMI observations allow for robust exploration of the relationship between solar- induced chlorophyll fluorescence and terrestrial gross primary production // Remote Sens. of Environ. 2022. V. 268 № 112748. doi:10.1016/j.rse.2021.112748.

5.    Doughty R. et al. Global GOSAT, OCO-2, and OCO-3 solar-induced chlorophyll fluorescence datasets // Earth. Syst. Sci. Data. 2022. V.14. P. 1513–1529. doi.org/10.5194/essd-14-1513-2022.

6.    Lin S. et al. An Open Data Approach for Estimating Vegetation Gross Primary Production at Fine Spatial Resolution // Remote Sensing.2022. V. 14(11) № 2651. doi:10.3390/rs14112651.