С помощью спутниковых снимков и архивных данных российские ученые определили влияние урбанизации на состояние почв в лесотундровой и степной зонах. Оказалось, что в Мурманске и Ростове-на-Дону суммарные запасы углерода в метровом слое земли заметно увеличились вследствие развития инфраструктуры. Результаты могут быть использованы для планирования устойчивого развития городских территорий. Статья опубликована в журнале Geoderma.
Развитие городов сильно влияет на свойства почв. Строительство зданий и крупных магистралей полностью снимает плодородный слой, что заметно истощает земельные ресурсы и вызывает беспокойство ученых. Один из наиболее значимых показателей плодородия — запас органического углерода, он отражает способность земли связывать и удерживать питательные вещества, образующиеся в результате гниения растений. Развитие городской зеленой инфраструктуры может помочь сохранить или увеличить запасы органического углерода в городских почвах, а мониторинг их состояния необходим, чтобы понять, как развитие города влияет на функции почв.
Уровень урбанизации постоянно растет и меняется, поэтому для наблюдения требуются эффективные инструменты сбора информации, например дистанционное зондирование. Ученые из Российского университета дружбы народов проанализировали типы поверхности по спутниковым снимкам окрестностей Мурманска, расположенного в зоне лесотундры за полярным кругом, и знаменитого черноземами Ростова-на-Дону.
Поддержанные грантом Российского научного фонда авторы исследования классифицировали типы поверхности территорий городов. Они выделяли поверхности, закрытые асфальтом, зеленые насаждения, газоны и участки открытой почвы. После этого они сопоставили типы поверхности и характерный для них уровень органического углерода. Архивные данные позволили рассчитать уровень запасов углерода в почве до развития города, а снимки — оценить сегодняшнюю картину.
Оказалось, что для территории обоих городов запасы в первом метре почвенного профиля значительно увеличились, при этом для лесотундры тенденция была более выраженной, чем для степей. Для запасов в верхнем слое ученые обнаружили уменьшение на 18% в Ростове-на-Дону и увеличение на 30–50% для Мурманска. Причиной таких изменений стали связанные с урбанизацией преобразования типов поверхности и скорость минерализации органического вещества (гниения растений).
«Мы получили данные о том, сколько почвенного углерода содержится в городских почвах в двух совершенно различных природных зонах. Исследования также выявили серьезные пробелы в картографических данных, характеризующих почвы России, в особенности для городов. Например, сравнение глобальной, российской и региональной баз данных показало, что для Мурманска качественные региональные карты отсутствуют. Тем не менее мы смогли количественно оценить, как развитие города сказывается на свойствах почв с довольно высокой детальностью. В дальнейшем мы планируем проанализировать, как состояние почвы влияет на благополучие городских жителей и устойчивое развитие городов, в том числе биоразнообразие и чистоту воздуха», — отметил соавтор исследования, научный сотрудник Центра Smart Urban Nature РУДН Юрий Дворников.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
