Институт физики атмосферы
им. А.М.Обухова РАН

Complex bog landscape model (COMBOLA) as an integrated tool for biotic turnover and peat deposit processes modeling

Zavalishin N.N.,Dyukarev E.A., Kharazhevskaya Y.A., Golovatskaya E.A., Sinyutkina A.A.
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2018, v. 211, 012029, 9 p., doi:10.1088/1755-1315/211/1/012029.

Аннотация

Биотический круговорот в экосистемах состоит из продукционной и деструкционной ветвей. Последняя сопровождается эмиссией углеродсодержащих газов в атмосферу. В ландшафтах торфяных болот возникают дополнительные условия, связанные с наличием уровня болотных вод (УБВ), выше которого разложение аэробно, а ниже - анаэробно. Часть выделяющегося при этом метана поглощается в верхнем аэробном слое метанотрофными микроорганизмами. В силу сложности процессов тепломассопереноса в торфяной залежи и нелинейности круговорота необходимо комбинирование моделей этих процессов. Этой цели служит КОмплексная МОдель БОлотных ЛАндшафтов (КОМБОЛА), представляющая собой систему динамических моделей круговоротов углерода и азота, полного экосистемного обмена, водного баланса, тепло- и влагопереноса, генерации и транспорта CO2 и CH4 в торфяной залежи на годовом, сезонном и суточном масштабах времени. Основной компонент включает ряд моделей биотического круговорота - от массо-балансовых уравнений на среднегодом шаге времени до модели динамики полного экосистемного обмена (NEE) на суточном. Биотический круговорот может быть представлен отдельным циклом углерода, отдельным циклом азота или их совместным циклом. Другой важнейший компонент системы КОМБОЛА - локально одномерная по глубине залежи модель тепло-, влаго- и газопереноса в торфяной залежи. Таким образом, набор взаимосвязанных модулей составляет интегрированную математическую модель болотного ландшафта, адаптированную к имеющейся у исследователя исходной информации.